高精度全數控逆變器設計 實現軟啟功能不在話下

3.系統軟件設計

CPU主要功能是完成閉環PI控制算法、發送SPWM脈沖、故障保護、數據顯示和遠程通信。系統軟件主要是對STM32芯片的編程，開發環境采用德國Keil公司KeiluVision4軟件，編程語言采用C語言。

程序由主程序和若干子程序：通信程序、采樣子程序、PWM中斷程序、顯示程序等組成。進入PWM中斷后，首先對各路反饋信號進行采集和處理，該流程圖如圖4所示，然后經數字PI調節器運算后產生PWM脈沖輸出，經驅動電路隔離放大后驅動MOSFET，實現整個逆變電源系統的閉環控制。

逆變器采用全數字控制，所有參數均能通過顯示面板進行設置，數碼管夠實時顯示逆變器系統的輸入電壓、輸入電流、輸出電流、輸出電壓、運行狀態、故障信息等，當發生故障時，CPU將所有PWM脈沖全部封鎖，然后將過壓、過流、過載等故障信息顯示出來，并且蜂鳴器發聲報警。

實驗結果

其中圖5(a)是CPU發出的兩路互補對稱的SPWM脈沖波形，死區時間是3us;圖5(b)是全橋逆變電路其中一個橋臂上下MOSFET的驅動波形;圖5(c)是逆變器輸出交流正弦電壓波形;圖5(d)是逆變器電流輸出波形。從圖中我們可看出逆變器輸出電壓波形幾乎不失真，輸出電流THD控制在5%以內，達到了很好的控制效果。

總結

本文提出的一種ARM控制的逆變器設計方案，是基于ARM(STM32F107)的全數字控制的逆變器，其具有高精度、小體積、全數字等特點，所有電源參數直接通過人機界面設定并存儲，并具備與上位機遠程通信的功能。實驗表明，該方案中做設計的逆變器能夠實現軟啟動功能，當出現過流、過壓、過載情況時，能夠迅速封鎖PWM脈沖和關斷MOSFET，并及時將故障信息顯示出來，實現了逆變器的智能化。