基于單片機的正弦波輸出逆變電源的設計與實現

考慮到正弦波的對稱性，可以得到第80～159個脈沖為

CCP1H=230sin[π×(80—N)/160] (5)

根據脈沖的互補性，可以得到第160～239個脈沖為

CCP1H=250—230sin(πN/160) (6)

第240～319個脈沖為

, ;

CCP1H=250—230Sin[π×(80一N)/160](7)

因此，在程序中存儲表格230sin(πN/160)，N∈[0，79]就可以得到整個周期320個高頻脈沖的CCP.H值。第O～79點，CCP1H為正向查表取值;第80～159點，CCP1H為反向查表取值;第160～239點CCP1H為計數周期減去正向查表值;第240~319點CCP1H為計數周期減去反向查表值。

對于低頻脈沖，前半個周期可以看成由占空比始終為1的高頻脈沖組成，后半個周期看成由占空比始終為0的高頻脈沖組成，因此，第O～159個脈沖，CCP2H=250，第160～319個脈沖，CCP2H=O。

圖4為單片機_TMR2中斷程序的流程圖，在中斷程序中查表修改CCPxL的值.就可以改變下一個脈沖的CCPxH值，從而修改下一個脈沖的占空比，實現SPWM控制。

l 實驗結果

實驗中，輸入電壓變化范圍為10.5~15 V，輸出濾波電感5.3mH，濾波電容8μF，從空載到150W負載狀態下都可以輸出(220±10V)、50Hz的正弦波交流電壓，如表1和表2所示。圖5和圖6分別為空載和150W純阻性負載條件下輸出電壓電流波形。可以看出輸出電壓和電流波形良好，經測量電壓波形的THD為3.6%。

l 結語

本文詳細分析了一種正弦波輸出的逆變電源的設計，以及基于單片機的數字化SPWM控制的實現方法。數字化SPWM控制靈活，電路結構簡單，控制的核心部分在軟件中，有利于保護知識產權。