基于SA4828和單片機的三相組合式逆變器設(shè)計

圖3SA4828原理框圖

表2寄存單元地址及說明

TRIP為狀態(tài)輸出指示。

SETTRIP、RST為關(guān)斷信號輸入端和復(fù)位端。

②標(biāo)準(zhǔn)總線與控制模式

AD7～AD0為地址與數(shù)據(jù)復(fù)用總線。

WR、RD、ALE為英特爾控制模式。

③電源和時鐘

VDD、VSS分別為＋5V電源、接地端。

CLK為時鐘輸入端。

如果對照SA8282，可以看出SA4828在英特爾等模式下，只要將RS、MUX端接為高電平，SA4828就可以完全取代SA8282。但三相輸出波形的幅值，卻可分別靈活的控制。

（3）SA4828工作原理

SA4828原理框圖如圖3所示。

主要工作原理大部分與SA8282類似，具體可見參考文獻(xiàn)2。現(xiàn)將SA4828特殊的原理解釋如下：

①三種不同波形的選擇主要是通過傳輸給初始化寄存器和控制寄存器的命令，來設(shè)置三相波形ROM。它分別為正弦、增強、高效三種波形，使之能應(yīng)用于各種特殊的場合。

②“看門狗”電路SA4828在接收單片機發(fā)出的命令時，一旦出現(xiàn)問題，總線控制會發(fā)出復(fù)位“看門狗”信號，使“看門狗”延時關(guān)斷輸出驅(qū)動信號。

③八個寄存器單元為了提高頻率精度，以及能獨立控制三相波形幅值，SA4828增設(shè)了八個寄存器單元。地址及說明見表2。

在傳輸初始化命令時，其中寫入R4、R5寄存器，為“看門狗”的延時控制字。當(dāng)傳輸控制命令時，寫入R0、R1為十六位頻率控制字，寫入R3、R4、R5分別為三相輸出波形幅值控制字。上述設(shè)置和調(diào)整，均通過地址/數(shù)據(jù)總線、寄存器單元，存入初始化寄存器和控制寄存器來完成。

3．2SA4828用于本系統(tǒng)控制

單片機最小系統(tǒng)及少量的外圍擴展芯片，與SA4828構(gòu)成的本系統(tǒng)控制電路如圖4所示。

單片機首先對SA4828初始化，預(yù)置輸出波形、幅值、頻率等。數(shù)模轉(zhuǎn)換電路分別將輸出三相電壓、電流，和電壓、頻率的給定信號，輸入單片機，由單片機進(jìn)行開環(huán)、閉環(huán)控制算法運算。單片機數(shù)據(jù)處理后，經(jīng)SA4828調(diào)整輸出電壓、頻率，及進(jìn)行過流延時保護等。快速關(guān)斷是發(fā)現(xiàn)直流電流檢測信號（DCCT）和IPM模塊有直通或短路現(xiàn)象時，立即關(guān)斷SA4828輸出驅(qū)動信號。

3．3程序流程

程序設(shè)計中，在完成其控制功能外，還應(yīng)力求程序的合理與簡化，它決定控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。圖5為控制程序的流程框圖。

主程序中，SA4828初始化命令和控制命令的參數(shù)計算及設(shè)置，可見參考文獻(xiàn)1，本文不再敘述。

圖4控制電路框圖

圖5控制程序流程框圖

4試驗結(jié)果和結(jié)語

三相組合式逆變電源經(jīng)使用、測試，達(dá)到以下技術(shù)指標(biāo)：

輸入電壓：380V±15％（50Hz）

輸出電壓：115V（400Hz）

輸出功率：6kVA

電壓穩(wěn)定度：1％

頻率穩(wěn)定度：0.1％

三相電壓不平衡度：1％

總諧波含量：2％

噪聲：50dB

保護功能：過載120％延時6分鐘關(guān)閉系統(tǒng)，輸出端短路立即關(guān)閉系統(tǒng)。

試驗結(jié)果表明，三相組合式逆變器，從根本上解決了三相負(fù)載100％不平衡時帶來的問題。由于功率開關(guān)管采用了IPM模塊，輸出變壓器應(yīng)用集成電感技術(shù)，使電路簡化，降低了成本，提高了效率。由單片機與三相高精度PWM波產(chǎn)生器SA4828構(gòu)成控制電路，使系統(tǒng)智能化，可靠性提高。較好地解決了以往三相組合式逆變電源的電路復(fù)雜、成本高等問題。在中、大功率逆變電源等應(yīng)用領(lǐng)域，可作為較好的方案之一