基于单片机控制的车载高频链逆变电源的研制

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1、基于单片机控制的车载高频链逆变电源的研制基于单片机控制的车载高频链逆变电源的研制摘要数字化控制以控制简单、灵活，输出性能更稳定，可以实现模拟控制所不能达到的控制等诸多优势成为电源研究领域的一大热点。本文介绍了一种以车载高频链逆变电源为模型，基于PIC16F73系列单片机的数字化控制系统采用单极性调制。车载逆变电源可以把汽车蓄电池的12V直流电转变成大多数电器所需要的220V交流电，系统硬件部分主要包括输出电压、直流母线电压、输出电流的采样和处理，PWM驱动信号的驱动电路，输出滤波环节，出于安全性考虑加入了短路、

2、过压、欠压、过载、温度等保护电路。系统软件部分则包括SPWM波的生成，闭环控制，及过载保护等。电路主体逆变方案为—DC(低压)/DC(高压)/AC(高频SPWM脉冲)。该方案虽然有三个功率变换环节，但其原理简单，实现的技术成熟，并且能较好地实现高频链和SPWM逆变器的结合，产生谐波含量低的工频正弦波输出，并用PSPICE对逆变部分进行了仿真，对单片机控制策略、输出滤波器参数设定和死区效应进行了分析。本文提出了一种对小功率逆变电源系统的数字化单片机实现方案，并通过仿真和实验结果证明了该系统的可行性，对设计逆变控制

3、系统具有一定的参考价值。关键词：逆变数字控制正弦脉宽调制滤波IV河北工业大学硕士学位论文DESIGNOFHIGHFRE-QUENCYLINKINVERTERBASEDONMCUCONTROLAPPLIEDINCARSABSTRACTDigitalcontrolstrategyhasbeenemployedinstudyanddesignofpowersupplybecauseoftheadvantagessuchassmartcontrolmethod,steadyoutputperformanceandhig

4、hcontrolaccuracycomparingwithanaloguecontrolstrategy.StudyofaDigitalInverterPowerSupplywithHighFrequencyLink.Inthispaper,adigitallow-powerinverterpowersupplywithhighmodelisintroduced.BasedonPIC16F73microcontroller,adigitalcontrolsystemwithsingle-poleSPWMmodu

5、lationstrategyisemployed.Inverterpowersuppliesappliedincarstransformfrom12VofstoragebatteryDCinto220VAC.Thehardwareofthesystemincludesamplingandprocessingcircuitofoutputvoltage,directbusvoltageandoutputcurrent,drivecircuitofPWMdrivesignal,filtercircuitoftheo

6、utputvoltage,protectioncircuitsincludingshort-circuitprotectioncircuit,over-voltageprotectioncircuit,under-voltageprotectioncircuitandover-temperatureprotectioncircuitandsoon.Thesoftwareofthesystemincludethesub-programofgenerationofSPWMcontrolsignal,thesub-p

7、rogramofclosed-loopcontrol,thesub-programofover-loadprotectionandsoon.ThemaininversionstrategyisDC(low-voltage)/DC(high-voltage)/AC(high-frequencySPWM).Althoughtherearethreepowerconversionsinthesystem,becauseofthesimpleprinciple,matureimplementationtechnolog

8、y,thesystemiscapableofcombininghighfrequencychainandSPWMinverterandproducing50Hzsinusoidalwavewithlowerharmonicselements.ThePSPICEisemployedtomakethesimulationoftheinversionpartandthecontrolstra