基于高性能全數字式正弦波逆變電源的設計方案

　　系統上電后，首先完成各個外設的初始化，主要包括系統時鐘、定時器、GPIO口、ADC、DMA、中斷及SPI的初始化。在此，定時器和中斷一旦初始化完成，PWM及SPWM波就會生成。考慮到過流、短路保護及反饋穩壓的實時性要求較高，故在中斷內完成。欠壓、過壓對實時性要求低，放在主程序內。為提升系統的性能，ADC采樣使用DMA方式傳輸數據，傳輸完成后，發出中斷申請，對采集到的數據進行簡單濾波處理，其他功能函數調用此數據完成相應的保護及穩壓功能。主程序的流程圖如圖6所示。

　　圖6

　　調試與實驗

　　根據以上思想試制一臺400 W的樣機，采用IRF3205作為推挽升壓的功率管，HER307作為整流二極管，全橋逆變功率管則采用IRF840.前級升壓的PWM波頻率設置為20 kHz，后級SPWM波的頻率設置為18 kHz，輸出濾波電感L為1 mH，輸出濾波電容C為4.7μF.實際測試正弦交流輸出電壓精度為220 V±1%，頻率精度為50 Hz±0.1%，THD小于1.5%，逆變效率大于87%，其滿負載時的試驗波形如圖7所示(輸出經20 kΩ/100 kΩ電阻分壓測到)。

　　圖7

　　結束語

　　文中完整地討論了以STM32單片機為主控制器的數控正弦波逆變電源的設計，并對其中涉及關鍵問題進行了詳細的討論。針對高端電子設備對逆變電源的更高要求，提出了一種有效的解決途徑。使用該設計方案在簡化逆變電源的硬件設計的同時，大大提升了電源的品質與性能，具有很高的推廣價值。