基于单片机控制的单相变三相稳压电源研究

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1、基于单片机控制的单相变三相稳压电源研究基于单片机控制的单相变三相稳压电源研究基于单片机控制的单相变三相稳压电源研究高岳民,王少华(湖南生物机电职业技术学院,湖南长沙410126)摘要:本文研究在单相供电条件下,如何设计简易高效的三相稳压电源,为小功率电动机供电,用三相电机取代单相电机,以提高在小功率范围内驱动电动机的机械效率和运行平稳性,从而达到高效,节能,降噪和环保的目的.该方案中采用了基于单片机控制的数控移相,过零比较,相位检测,脉宽调制和滤波等技术.采用PROTEUS软件对所设计的单相转三相变换电路仿真并对其输出电压波形进行分析.仿真结果表明,在单相供电条件下,可以实现

2、为小功率负载提供高效的三相稳压电源的目标.关键词:微处理器控制;单相三相变换;数控移相;脉宽调制;合成旋转磁场中图分类号:TP303文献标识码:A文章编号:1817—0633(2011)Ol一0042—04StudyonVoltage-stabilizedPowerSupplyofConvertingSingle-phaseintoThree-phaseBasedonnCU—controlledGAOYue-min,WANGShao-hua.(HunanBiologicalandElectromechanicalPolytechnic,Changsha410126)Abstr

3、act:Thispaperresearchesthatundertheconditionofsingle-phasepowersupply,howtodesignasimplifiedandefficientthree-phasevohage-stabilizedpowersupplyforpowering-upsmallpowermotorstosubstitutethree-phasemotorforsingle-phasemo—tortoenhancemechanicalefficiencyandoperationstationarityofdrivingmotorsw

4、ithinthesmallpowerrange,thustheobjectivesofhishefficiency,saveenergy,noisereductionandenvironmentalprotectionwouldbeachieved.TheMCU-controlledtechnologiesofnumericalcontrolphaseshift,zerocrossingcomparison,phasepositiondetection,pulsewidthmodulation(PWM)andwavefilteringareadoptedinthescheme

5、.Thedesignedtranslationcircuitofconvertingsingle—phaseintothree—phaseissimulatedandalsoitsout—putvoltagewaveformisanalyzedbyusingPROTEUSsoftware.Thesimulationresultsindicatethatthegoalofprovidinghish—efficien—cythree-phaseregulatedpowersupplyforsmallpowerloadcanberealizedundertheconditionof

6、single-phasepowersupply.Keywords:MCU—controlled;ConvertingSingle-phaseintoThree—phase;NumericalContro1PhaseShift;PulseWidthModula-tion(PWM);s3,nthesizedRotatingMagneticField1问题的提出与现状分析交流异步电动机的结构简单,其中三相交流异步电动机,由于其机械特性工作段的稳定性较好,能够在转速变化不大的情况下,电磁转矩自动平衡负载转矩.定子绕组中通入三相对称电源后,合成旋转磁场矢量的旋转轨迹近似于一个匀速的圆,

7、所以三相异步电动机的运行效率和平稳性都较高,这是三相异步电动机得以广泛应用的主要原因.相比之下单相异步电动机在运行效率与平稳性上都较低.唯一的优点是可使用单相交流电,在三相四线制供电制条件下使用单相电源比较方便;因此许多小功率应用场合都采用单相异步电动机.物联网应用中需要许多小功率驱动电动机,如果能够在单相电源条件下方便地使用三相电动机驱动,将会在机械效率,运行平稳性,节能,降噪,环保等多方面得到极大改善,本文的立足点正在于此.设计一种在单相供电条件下,应用微控制器自动检测与控制,实现单相三相变换,向负