基于單片機的數字正弦逆變電源設計

2 系統硬件設計
2．1 推挽升壓PWM波形的產生
直流升壓電路采用推挽式，其結構簡單，效率高。電路中的功率管VQ1，VQ2通過SG3525A outputA，outputB交替產生的2路互補PWM波來控制通斷。SG3525A可以通過調節外接的電阻和電容來產生100Hz～500kHz之間的不同頻率段的PWM波形，其PWM波的頻率fPWM和外接電阻RT，RD，外接電容CT關系為：

SG3525A通過反饋的直流母線電壓可自動調節PWM波的占空比，使得輸出穩定。同時SG3525A具有電壓的輸入欠壓鎖定和PWM鎖定功能，一旦發生過流或者過壓的現象，可以迅速關斷PWM，保證了整個電路的安全性。
2．2 全橋逆變SPWM波形的產生
SPWM波形由AVR單片機系列的AT90PWM2產生。AT90PWM2具有2個12位的波形發生器PSC0，PSC2，分別產生2路互補的SPWM信號經過驅動電路隔離放大后驅動全橋逆變中的功率管。其中PSC0生成為VQ3和VQ4的控制信號，PSC2生成VQ5和VQ6的控制信號。
選擇PSC工作在中心對齊模式，并且PSCO和PSC2工作在同步狀態。則PSC計數器從寄存器OCRnRB定義的最大值開始計數，先減到零再加到最大值，當PSC計數器的值與寄存器OCRnSB，OCRnSA的值相等時，則將分別改變PSCn輸出引腳PSCOUTn0、PSCOUTnl的電平。其三角波載波周期
fSPWM和PSC計數頻率fPSC以及寄存器OCRnRB、OCRnRA(n=O或2)的關系為：

2．3 全橋逆變電路
逆變電路是逆變電源的核心組成部分，完成將直流電壓轉變為交流電壓的過程。采用由4個IGBT作為功率管組成全橋逆變電路，該電路具有控制方便，功率管利用率高等特可以采用IR2110驅動電路。IR2110采用高度集成的電平轉換技術，大大簡化了邏輯電路對功率器件的控制要求，同時提高了驅動電路的可靠性。尤其是上管采用外部自舉電容，使得驅動電源數目較其他驅動器大大減少，如圖2所示。