基於SPWM的逆變器程序應用及自制電路

自制逆變器的電路及程序應用

設計並製作-一個簡易逆變器,其結構如圖所示。
在這裏插入圖片描述
逆變器進行負載試驗時,需在其輸出端接負載。通常情況下,輸出電能消耗在該負載上。

2.基本要求
①逆變器輸出端僅連接電阻性負載,變流器1能輸出50Hz、 25V 0.25V、 2A的單相正弦交流電。
②顯示功能,可用液晶屏或者數碼管將逆變器輸出電壓(有效值)、電流(有效值)、頻率以數字形式顯示出來。

簡介

逆變器是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉變成定頻定壓或調頻調壓交流電(一般爲220V,50Hz正弦波)的轉換器。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。廣泛適用於各電器中。

電路部分

逆變橋

我們在這裏使用H橋,H橋是一個典型的直流電機控制電路,因爲它的電路形狀酷似字母H,故得名與“H橋”。
通過控制三極管基極Q1、2、3、4的高低電平,使通路的電流方向改變,從而實現交流電的功能。如Q1、Q4打開時,Q2、Q3必然是關閉狀態,我們可以發現這裏存在電平反相的關係。所以,我們使用一個IR2104半橋驅動器實現功能。接着通過MCU邏輯控制。
因爲MCU的驅動功率和電流太小,所以需要使用半橋或全橋電路進行驅動。

在這裏插入圖片描述

MCU控制SPWM

大家熟知PWM,而SPWM則是佔空比呈正弦變化的PWM,之所以使用SPWM,是因爲通過積分之後,我們可以得到交流正弦波。
我們控制單片機定時器的PWM功能輸出電平信號,並使其佔空比呈正弦分佈。如下圖:
在這裏插入圖片描述
其中有一點需要注意:基波頻率比積分得到的正弦波的頻率高很多,如果產生50HZ的正弦波,我們的基波頻率可以是50KHZ。因爲使用電路積分之後,基波週期很小,每一個基波週期可看做正弦波上的一點,這一點的幅值由基波的佔空比決定。

積分電路

通過LC電路實現積分功能將SPWM轉化成正弦波,並且濾除雜波。
由於需要50HZ的頻率,這裏使用低通濾波電路,其構造如下圖:
在這裏插入圖片描述

由此,全電路就搭建好了

其中,這裏的NSPWM和PSPWM均由單片機產生,當然也可以用電路來實現。
後附資料包鏈接,免積分下載,包括stm32的SPWM例程和Multisim仿真資料以及電壓電流檢測電路圖,可自行探索。
在這裏插入圖片描述

發佈了3 篇原創文章 · 獲贊 7 · 訪問量 5978
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章