ARM控制的逆变器电源电路设计方案

《ARM控制的逆变器电源电路设计方案》这篇文章深入探讨了基于ARM控制器的逆变器电源电路设计，旨在为读者提供实用的设计方案。该系统由升压电路、逆变电路、控制电路和反馈电路四大组成部分，旨在将低压直流电转换为高压交流电。 升压电路的作用是将低压直流电源DC12V提升至约DC170V，这通过升压、整流和滤波来实现。然后，全桥逆变电路进行DC/AC转换，配合LC滤波器，生成平滑的AC110V正弦交流电。 文章提到了两种SPWM（脉宽调制）方案。一种是使用PWM电源控制芯片，如SG3525、TL494、KA7500等，但这种方案的波形线性较差，且需要额外电路生成SPWM。另一种是利用CPU（如单片机、ARM或DSP）软件生成SPWM，这种方法具有较高的精度和简单的外围电路，文中选择了STM32F107（基于ARM的微控制器）作为核心，其拥有高速ADC和丰富的通讯接口，适合高速数据处理和闭环控制。 系统硬件设计中，CPU控制器承担关键角色，包括信号采集、PI控制、PWM输出、参数设定和通信任务。STM32F107芯片以其高性能和多功能性被选中。逆变电路采用了基于H桥的单相全桥配置，由四个MOSFET组成，通过控制开关管的导通和截止产生所需的正弦波形。为了保护MOSFET，需要在门极串联限流电阻。滤波电路则采用LC低通滤波器，以减少谐波失真并获得期望的50Hz正弦波。推挽升压电路利用两个MOSFET和升压变压器，实现高效、低损耗的电压提升。 在软件设计方面，CPU执行闭环PI控制算法、SPWM脉冲生成、故障保护、显示和通信任务。使用KeiluVision4开发环境和C语言编写程序，程序包含主程序和多个子程序，如通信、采样、PWM中断、显示等。当进入PWM中断时，系统会采集反馈信号，经过数字PI调节器处理，生成PWM脉冲，实现闭环控制。此外，系统具备故障显示和报警功能，能够实时显示各种运行参数。 实验结果显示，CPU能产生互补对称的SPWM脉冲，逆变电路驱动波形良好，输出的交流电压和电流波形接近理想的正弦波，证明了该设计方案的有效性和实用性。通过这样的设计，读者可以获得一个基于ARM的高效、可控的逆变器电源电路。