基于PIC单片机的单相SPWM逆变器研究

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1、变流技《电气自动化)2012年第34卷第6期ConverterTechniques————————基于PIC单片机的单相SPWM逆变器研究赵玲霞，李娟霞，王兴贵(河西学院，甘肃张掖734000)摘要：分析了单相逆变器的模型，针对负载扰动，采用了输出电压外环、电容电流内环的双闭环控制方法，以提高逆变器的动、静态性捌厂能。逆变器的控制以单片机PIC16F877A为核心，采用正弦脉宽调制算法。实验结果表明，基于PIC单片机的单相SPWM逆变器具有较好的稳定性，控制精度高，满足逆变器输出电压质量的要求。关键词：单相逆变器；双闭环控制；PIC单片机；正弦脉宽调

2、制；电压质量一一li[中图分类号]TM464[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2012)06—0009—02ResearchofSingle-phaseSPWMInverterBasedOnPICSCMZHAOLing．xia，LIJuan—xia，WANGXin．Gui(HexiUniversity，ZhangyeGansu734000，China)交输]交电Abstract：Inthispaper，themodelofsingle—phaseinverterisanalyzed．Againstloaddisturbance，thed

3、oubleclosedloopcontrol，whichoutputvoltageisusedasoutringandthecapacitorcurrentasinner，isusedtoimprovedynamicandstaticpropertiesoftheinverter．ThecontrolofinvertercentersonPIC16F877A．TheSPWMalgorithmsisused．Theexperimentresultsshowthatthesingle—phaseSPWMinverterbasedonPICSCMhasgo

4、odstabilityandhighcontrolprecision．Itmeetstheneedsofoutputvoltagequality．Keywords：single—phaseinverter；thedoubledosedloopcontrol；PICSCM；SPWM；voltagequalityO引言直流斩波电路进行升压，使逆变输入侧直流电压为310V，并使其保持恒定，以保证电压型逆变器输人、输出侧电压变比关系，使逆随着逆变器在分布式发电系统中的广泛使用，对其输出电压变输出交流电压稳定在220V。其中，逆变电路采用SPWM控制质量的要求

5、也越来越高，在要求逆变输出电压保持稳定的基础上技术，驱动脉冲由PIC单片机产生，升压斩波电路采用PWM控对其正弦度和动态响应也有较高的要求。制，由PWM专用芯片SG3525产生驱动脉冲。为提高逆变器的稳态精度和动态响应，本文采用电压外环电为了对系流内环的双闭环控制方法，其中电流内环采用电容电流内环，以统进行更好的抑制负载扰动对输出电压的影响⋯。文中基于PIC单片机开发控制，首先对了单相逆变器，并采用正弦脉宽调制算法，以实现输出高质量的系统中单相逆正弦交流电压。变主电路进行1单相逆变器系统构成及工作原理简化分析，逆蓄电池供电的逆变器系统结构如图1所示。

6、变主电路如图从图1可以看出，2所示。系统主要由主电路和控在图2中，图2单相逆变器主电路结构图制电路两部分组成。主R为包括了线路电阻、开关管压降电路包括直流升压斩波和死区效应损耗的等效电阻，z为电路、滤波电容、单相逆负载阻抗。该电路工作时，功率变电路、Lc滤波电路器件工作于开关状态，具有非线等，其中逆变电路采用性。为分析方便，假定功率开关图3主电路等效电路图典型的电压型单相全桥图1单相逆变器系统结构图为理想器件，且逆变器输出的基逆变结构。控制系统以美国微芯公司的单片机PIC16F877A为核坡，颜翠、LC’德坡器的谐振频翠与升夭频翠相比足够1，则逆变心

7、，主要包括逆变电路交、直流电压检测、电容电流检测、蓄电池桥可以被简化为一个恒定增益的放大器，从而得到逆变器的线端电压检测、驱动电路等，其中对蓄电池端电压进行检测是为了性化模型，如图3所示。在图3中选取电感电流i、电容电压防止逆变电源工作期间蓄电池过放电。为变量，可得逆变器等效电路的回路电压和电流方程如下：系统工作原理：当逆变电源工作时，蓄电池输出电压首先经』dit1)(I)收稿Et期：2012—02—16基金项目：河西学院2012年度青年教师科研基金项目(基金号QN2012【=，—16)ElectricalAutomation9《电气自动化}2012

8、年第34卷第6期变流技ConverterTechniques——3系统软件设计diL1系统软件设计，采用c语