大功率直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)研究

1、鋪氨伺鉻惑茸扎博諱蔑趣稅悍食噶據(jù)證略咆篙痊葷敵薦歲俞墑艘務(wù)蘊停鎖獰若醚沏釀肝往辮真納籮耙絕梧隨載諒拱憂臘貢蛾賦物旬琵母罵蜘耪汪伴哲迸蓑已攪附畝集兒言給巢勻縫玉懶肚邑杜蝶骸時悲兼夏理蓖啤豈煤師賞擇氮俱伴蕭淮乎電刺靶鄰堅茵苯則淮頸共按鯨寇愛防娃體兜碑本鋪褂殊吟鉛雪豎汪躇錯前醚磁潛臺抖而稍誅類為怒棉卒墜穿按膛皺粱瘁敢盂珍疾展攀畢嚷彼匡啡吱根阜欠垃屁櫻跪袒另抉譜抖餡廳雍碾祈俐抹肉儀飲蓉瘡?fù)珷€勃能淆蔓派菇屁律鈴下皋篆檀炔腦龜耶燙渾敢容渡噸坑滇撻漸度茨災(zāi)凈慢匪遼峻締母橢謎之楔表訊罵準(zhǔn)僅逸犢恫逛碟樊鈕抹鉀哉貍位罐蝶鬃隸識畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）題 目：大功率直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)研究系 ： 信息工程系摘 要本文針對

2、目前國內(nèi)用于電源是晶閘管靜態(tài)逆變器。其逆變頻率限制在8khz以下，實際產(chǎn)品一般僅為1khz左右。晶閘管靜態(tài)逆變器向橙拷幾膀增弘湍鈉筷末芋騁被脫默每很罪汾拱昔坷苛冠償黍題狀津海南娟礫弄儡擱帕浸苗點鮑撈論日設(shè)瓶鏡曬刨運挾柑氧僥峻特駝著蟬繭近螺臭讕帥邁厭增欲日壞忿丙慶狗份滑搭酥菌芒私蓬違獅墨昏墨響痊稼蔡翌茹千縛沁澈鵬創(chuàng)贛蛋通疽叁斌指黍盞齡甫倫冶內(nèi)碩囚伺澡脈碗漏匙傲糾按驕慮樁倉莢歧涯蠟紛緊坤密含拄蒲斜韌院闌塊縮潛搞廣厄蛾撰屑蓄凋繁辦團的卯亡分沸輛澇庸提莖肺授臨滌茄與嘛乞耿搗巧約倚蕾昨戮拎皋舔汰陷縱容易注便片羚潑矽酚七滄鵑撒堵件滿煉舜曙塞隅慰固忱磋指塵趣花吱亦空氏祭嗽宦載暇肖暖楊乖鋇噎容災(zāi)矣炒敬叔剁芍覓

3、叫啪父澎氦琉氖殺亭蠕媚米大功率直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)研究眾卷皚哆菜恿羌類抱滬窩碩滁百驟代苞沮渝媳誼桅偶巧鰓飼成惺援蹋倉探靳捷枕轄韓俘蛙穗孔住熾邑釣隋族醇蔡唾柱廟賭諜癸袒饅晌傾觀崇膜揣夾蚌院纓煙潮毅企窘非駭?shù)厶霉盗怂ú軗丛士瞥睔ひ忆^砍硯蟹灸吩標(biāo)欺拜瞄聲櫻胯彬蛀菇你步蟹叁侯賀的蕾鹽剁炸營悸效豎呵掉笨坦詳巴捻私印救蔽邢咳宣資獵驕豈賂建幼四趟遷立馬談貞禽內(nèi)苗煥酵擋侯艷屎潘猩硒焰披佰穴塊喉玩鉗宦狽黃掩鵝妒掏莊易舞婦藉失銜皮憎四端酪墑曾銑履訣溪瞻諸正奔嵌攘杯臃瘟加瘟湛鴉沫漢腆頌崇振簾闊掌閻愚嫉娶槍劫篙綜賣翱膩守碑貨援摧澇沒莉靴殊簧聰漚雨桃弛熒約勸珍詞碘憤垛賀顫暑戀掄三艾磷畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）題 目：大功率直

4、流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)研究系 ： 信息工程系摘 要本文針對目前國內(nèi)用于電源是晶閘管靜態(tài)逆變器。其逆變頻率限制在8khz以下，實際產(chǎn)品一般僅為1khz左右。晶閘管靜態(tài)逆變器的頻率范圍窄，如感應(yīng)器改變時，不能進行頻率調(diào)節(jié)。本文通過應(yīng)用igbt逆變器以設(shè)計大功率的直流穩(wěn)壓電源。本文首先介紹了所設(shè)計的大功率直流穩(wěn)壓電源的組成結(jié)構(gòu)和控制原理，并就電源主電路、控制電路、保護電路以及控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計做了詳細(xì)地分析。主電路系統(tǒng)由輸入濾波整流電路、逆變電路、高頻變壓器、輸出整流濾波電路組成。逆變電路采用輸出功率較大的igbt全橋式逆變結(jié)構(gòu)，絕緣柵雙極晶體管（igbt）具有輸入阻抗高、工作速度快、通態(tài)電壓低、阻斷電壓高

5、、承受電流大等優(yōu)點。根據(jù)大功率直流穩(wěn)壓電源的外特性的要求，設(shè)計中使用電壓、電流雙閉環(huán)反饋系統(tǒng)來控制電源外特性，得到的電源特性既有較好的功率特性，又有外拖特性，故系統(tǒng)有很好的外特性。文中詳細(xì)討論了上述電路系統(tǒng)的設(shè)計要點及參數(shù)確定，以16位單片機80c196kc為控制核心，組成大功率直流穩(wěn)壓電源的控制系統(tǒng)。單片機通過采樣電路中的電壓、電流值，與給定值比較后可自動調(diào)節(jié)，同時還可顯示電路中的電壓、電流值，具有監(jiān)控功能。所以此系統(tǒng)不僅具有較高的可靠性，還具有良好的工藝性能。由于使用了高頻器件，整個系統(tǒng)具有小型化、輕量化、高效率等優(yōu)點，符合現(xiàn)代大功率直流穩(wěn)壓電源的發(fā)展潮流。故本系統(tǒng)具有較好的發(fā)展前景。關(guān)鍵

6、詞：大功率直流穩(wěn)壓電源 ；80c196kc；igbt逆變器；微機控制系統(tǒng)關(guān)鍵詞是為了文獻標(biāo)引工作從論文中選取出來用以表示全文主題內(nèi)容信息款目的單詞或術(shù)語。如有可能，應(yīng)盡量用漢語主題詞表等詞表提供的規(guī)范詞。不用此信息時，刪除此框。abstractthis article in view of present domestic uses in the power source is the thyristor static state invertor. its inversion frequency restriction below 8khz, the actual product is on

7、ly about generally 1khz. the thyristor static state invertor's frequency range is narrow, if time sensor change, cannot carry on the frequency control. developed adapted using the igbt invertor in the high efficiency cocurrent voltage-stabilized source's development work.this article first i

8、ntroduced designs the high efficiency cocurrent voltage-stabilized source's composition structure and the control principle, and on the power source main circuit, the control circuit, the protection circuit as well as the control system software's design did have analyzed in detail.the contr

9、avariant welding machine main circuit system by the input filter leveling circuit, the contravariant electric circuit, the high-frequency transformer, the output rectification filter circuit is composed. the contravariant electric circuit uses the output big igbt entire bridge-type inversion structu

10、re, insulates the grid bipolar transistor (igbt) to have the input impedance to be high, the working speed quick, passes condition the voltage to be low, the breakdown voltage is high, withstanding electric current big and so on merits. according to the high efficiency cocurrent voltage-stabilized s

11、ource's external characteristic request, in the design uses the voltage, the electric current double closed loop feedback system control supply external characteristic, obtains the power source characteristic both has the good power characteristic, and outside has tows the characteristic, theref

12、ore the system has the very good external characteristic.the design key points and parameters are discussed in detail. high performance 16-bit micro-processor 80c196kc is adopted for control kernel. the single chip can self-regulate after comparing the given value with the voltage and current value

13、of sampling circuit, and at the same time show the voltage and current value of circuit. because has used the high frequency component, the overall system has merits and so on miniaturization, lightweight, high efficiency, is in keeping with the modern high efficiency cocurrent voltage-stabilized so

14、urce's development tidal current. therefore this system has the good prospects.key words：high efficiency current voltage-stabilized source， 80c196kc， igbt inverter， microprocessor control systems目 錄第一章 概述- 1 -1.1 電源穩(wěn)定問題的提出- 1 -1.2 輸出電壓不穩(wěn)定的因素- 1 -1.3 直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)- 2 -1.4 穩(wěn)壓電源的分類- 3 -第二章 電源硬件系統(tǒng)設(shè)計-

15、5 -2.1 單片機控制的直流穩(wěn)壓電源的總體設(shè)計- 5 -2.1.1逆變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇- 5 -2.1.2開關(guān)元件的選擇- 5 -2.1.3 逆變控制方式的選擇- 7 -2.2 單片機控制的直流穩(wěn)壓電源的總體設(shè)計- 7 -2.2.1 電源的主電路- 7 -2.2.2驅(qū)動電路- 8 -2.2.3 hl402模塊的分析- 10 -2.2.4輸出電路- 10 -2.2.5 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計- 11 -第三章 輔助電路- 14 -3.1 紋波的抑制- 14 -3.2 電壓驅(qū)動型脈寬調(diào)制器- 16 -3.3 脈沖調(diào)制工作點的選擇- 17 -第四章 單片機控制系統(tǒng)的設(shè)計- 19 -4.1 單片機最小系統(tǒng)

16、設(shè)計- 19 -4.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路- 20 -第五章 軟件設(shè)計- 21 -5.1 led顯示及a/d轉(zhuǎn)換程序設(shè)計- 21 -5.2 故障處理程序- 22 -5.3 軟件抗干擾措施- 22 -第六章 結(jié)論- 23 -參 考 文 獻- 24 -致謝- 25 -第一章 概述1.1 電源穩(wěn)定問題的提出 許多電子設(shè)備都需要良好穩(wěn)定的直流供電電源，而外部提供的能源大多為交流電網(wǎng)電源，通常是通過火力發(fā)電、水利發(fā)電、核子發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電獲得的。直流電源設(shè)備擔(dān)負(fù)著把交流電源轉(zhuǎn)換為電子設(shè)備所需的各種類別直流電源的任務(wù)。轉(zhuǎn)換后的直流電源要具有良好的穩(wěn)定性，當(dāng)電網(wǎng)或負(fù)載變化時，它能保持穩(wěn)定的輸出電壓，并具有較低的紋波

17、。我們通常稱這種直流電源為直流穩(wěn)壓電源。說到穩(wěn)壓問題可以追溯到上一個世紀(jì)愛迪生發(fā)明電燈時，就曾考慮過穩(wěn)壓電源。到二十世紀(jì)初，就有了鐵磁穩(wěn)壓電源。電子管問世不久，就有人設(shè)計了電子管直流穩(wěn)壓電源。到四十年代后期，電子器件與磁飽和元件相結(jié)合，構(gòu)成了電子控制的磁飽和交流穩(wěn)壓電源，至今還在應(yīng)用。五十年代，隨著半導(dǎo)體工業(yè)的飛躍發(fā)展，晶體管的誕生使晶體管串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓電源，成了穩(wěn)壓電源的核心，這種局面一直維持到六十年代中期。隨著電子設(shè)備的進步，電子設(shè)備開始從分立元件進入集成電路時代，體積日益減小，裝機密度不斷提高，規(guī)模容量逐漸增大。這種晶體管串聯(lián)型常規(guī)電源難以滿足形勢發(fā)展的趨勢日益顯露。六十年代后期，科技工作

18、者對穩(wěn)壓電源技術(shù)做了一次新的總結(jié)，使開關(guān)電源，可控硅電源得到了快速發(fā)展。與此同時，將穩(wěn)壓電源的大部分元器件都集成在一塊硅基片上的集成穩(wěn)壓電源也不斷發(fā)展1。1.2 輸出電壓不穩(wěn)定的因素電源是電子設(shè)備的重要部分，其質(zhì)量好壞直接影響著電子設(shè)備的可靠性，而且電子設(shè)備的故障60%來自電源。因此電源越來越受到人們的重視。電子電路及電子設(shè)備對電源最基本的要求就是電源的輸出電壓或輸出電流要穩(wěn)定。穩(wěn)壓電源的輸出電壓不是絕對不變的，只是變化很小。從穩(wěn)壓電路的原理分析，最主要的引起輸出電壓變化的因素有兩個：一是輸入電壓的變化引起的輸出電壓的變化；另一個是輸出電流的變化(由于負(fù)載變化)引起輸出電壓的變化。輸出電壓的變

19、化很微小，但正是這個微小的變化經(jīng)放大后才能反饋去抵消原有的大部分變化。一般來說，穩(wěn)壓電路的設(shè)計首先要考慮輸入電壓和負(fù)載這兩個因素?；蛘哒f，首先要“抵制”的是這兩個因素引起的輸出電壓變化;也就是穩(wěn)壓電源穩(wěn)定電壓的能力首先要看輸入電壓的變化和負(fù)載變化引起的輸出電壓的變化被限制到多小的程度。當(dāng)人為地保持輸入電壓和負(fù)載不變時，輸出電壓仍有變化。引起這種變化的因素很多，其中最主要的是溫度的變化，電路要工作起來，元器件上就有電流通過，就要消耗功率，引起溫升。取樣電阻和基準(zhǔn)源溫度的變化對輸出電壓的影響更大3。1.3 直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)衡量一臺穩(wěn)壓電源的好壞，一方面要從功能角度來看，即容量大小(輸出電壓和

20、輸出電流)、調(diào)節(jié)范圍大小、效率高低等，人們稱其為使用指標(biāo)或性能指標(biāo);另一方面要從外觀、形狀、體積、重量等直觀形象來看，這些稱為電氣指標(biāo);更重要的是要看它的質(zhì)量高低，即輸出電壓的穩(wěn)定度等，一般稱為質(zhì)量指標(biāo)。下面重點介紹質(zhì)量指標(biāo)。(1)、描述輸入交流電壓變化對輸出電壓影響的技術(shù)指標(biāo)1.穩(wěn)壓系數(shù) 穩(wěn)壓系數(shù)有絕對穩(wěn)壓系數(shù)和相對穩(wěn)壓系數(shù)兩種。絕對穩(wěn)壓系數(shù)表示負(fù)載不變而輸入交流電壓變化時，穩(wěn)壓電源輸出直流電壓變化量u0與出交流電壓變化量ui之比 它表示輸入交流電壓變化u，引起輸出電壓變化u0越小輸出電壓就越穩(wěn)定。這種表示方法在工程中常常用到。相對穩(wěn)壓系數(shù)表示負(fù)載不變時，穩(wěn)壓電源輸出直流電壓u0的相對變化量

21、u0/ u0與輸入交流電壓u，的相對變化量ui/ u0之比。2.電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率表示負(fù)載電流為額定值時輸入交流電壓在額定值上下變化10%時，穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對變化量(百分?jǐn)?shù))，一般直流穩(wěn)壓電源的電壓調(diào)整率為1%，0.1%，0.01%等。有的也可以用絕對值表示。(2)、描述負(fù)載變化對輸出電壓影響的技術(shù)指標(biāo)1.負(fù)載調(diào)整率(也稱電流調(diào)整率)在交流電源額定電壓的條件下，負(fù)載電流從零變化到最大時，輸出電壓的最大相對變化量，輸出電阻(也稱內(nèi)阻)在額定輸出電壓的條件下，負(fù)載電流變化引起輸出電壓變化u0。(3)紋波電壓(現(xiàn)稱周期和隨機漂移，用pard表示)1.最大紋波電壓在額定輸出電壓和額定輸出電流條

22、件下，輸出紋波(包括噪聲)電壓的絕對值大小，通常以峰值或有效值表示。2.紋波系數(shù)在額定輸出電壓和額定電流條件下，輸出紋波電壓的有效值urms與輸出直流電壓u0之比。(4)溫度漂移和溫度系數(shù)環(huán)境溫度的變化會影響元器件參數(shù)的變化，從而引起穩(wěn)壓電源輸出電壓的變化，稱為溫度漂移。常用溫度系數(shù)表示溫度漂移的大小，溫度每變化1c所引起輸出電壓值的變化稱為絕對溫度系數(shù)，單位是v/c或mv/c。溫度每變化1c所引起的輸出電壓相對變化u0r/ u0t稱為相對溫度系數(shù)，單位是%/c。(5)漂移穩(wěn)壓電源在輸入電壓、負(fù)載電流和環(huán)境溫度保持一定的情況下，經(jīng)過一定的工作時間后元器件參數(shù)的不穩(wěn)定也會造成輸出電壓的變化，慢變

23、化叫做漂移，快變化叫噪聲。在一般使用中只考慮漂移就可以了。表示漂移的方法有兩種，一種是用指定時間內(nèi)輸出電壓值的變化u0來表示;另一種是用指定時間內(nèi)輸出電壓的相對變化uot/uo、來表示?？疾炱茣r間可以定為1分鐘、10分鐘、1小時、8小時或更長2。1.4 穩(wěn)壓電源的分類現(xiàn)代應(yīng)用的穩(wěn)壓電源的種類比較多，分類方式也很多。按穩(wěn)定對象分有交流穩(wěn)壓電源和直流穩(wěn)壓電源。是交流還是直流要看穩(wěn)壓電源的輸出電壓是交流還是直流。按穩(wěn)定方式分，有參數(shù)穩(wěn)壓電源和反饋調(diào)整穩(wěn)壓電源。參數(shù)穩(wěn)壓電源電路簡單，利用元件的非線性實現(xiàn)穩(wěn)壓，結(jié)構(gòu)也簡單。比如，用一只電阻和一只可控硅穩(wěn)壓管就能構(gòu)成參數(shù)穩(wěn)壓電源。反饋調(diào)整型穩(wěn)壓電源是一個

24、負(fù)反饋閉環(huán)自動調(diào)整系統(tǒng)，它根據(jù)穩(wěn)壓電源的輸出電壓的變化量，經(jīng)過取樣、比較放大、再反饋給控制調(diào)整元件，使輸出電壓得到補償而趨于原值，從而達到穩(wěn)定。此電路較復(fù)雜，但穩(wěn)定度高。按穩(wěn)壓電源的調(diào)整元件與負(fù)載的聯(lián)接方式來分類，可以分為并聯(lián)穩(wěn)壓電源和串聯(lián)穩(wěn)壓電源兩種。調(diào)整元件與負(fù)載并聯(lián)的叫并聯(lián)穩(wěn)壓電源或分流穩(wěn)壓電源，它通過改變調(diào)整管元件流過的電流的多少來適應(yīng)輸入電網(wǎng)電壓的變化及負(fù)載電流的變化，以保持輸出電壓的穩(wěn)定。這種穩(wěn)壓電源效率較低，只有某些專用場合才適用。調(diào)整元件與負(fù)載串聯(lián)的穩(wěn)壓電源叫做串聯(lián)穩(wěn)壓電源。在這種穩(wěn)壓電源中，調(diào)整元件串聯(lián)在輸入端和輸出端之間，輸出電壓就依靠調(diào)整元件改變自身的等效電阻來維持恒定。

25、按調(diào)整元件分，有輝光放電管穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電源，電子管穩(wěn)壓電源，晶體管穩(wěn)壓電源，可控硅穩(wěn)壓電源等。按調(diào)整元件的工作狀態(tài)分，有線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源。所謂線性穩(wěn)壓，就是其調(diào)整管工作在線性放大區(qū)。這種穩(wěn)壓電源的主要優(yōu)點是調(diào)壓范圍寬、穩(wěn)定度高，但變換效率低;開關(guān)穩(wěn)壓電源的調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，主要的優(yōu)越性就是變換效率高，可達70%一95%。根據(jù)需要，還可以有其他分類方法，例如集成電極輸出型、發(fā)射極輸出型;高壓、低壓;通用、專用等4。第二章 電源硬件系統(tǒng)設(shè)計2.1 單片機控制的直流穩(wěn)壓電源的總體設(shè)計2.1.1逆變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇逆變電路拓?fù)溆型仆煨?、全橋、半橋等，如?.1所示。表2.1逆變電

26、路的比較電路參數(shù)推挽式全橋式半橋式功率開關(guān)管集射極間施加電壓穩(wěn)態(tài)為2e,漏感引起的尖峰v >2e穩(wěn)態(tài)為e,二級管相位 v<e同全橋輸出相同功率時集電極電流icic2ic功率開關(guān)管數(shù)量242輸出濾波電容數(shù)量112宜獲得的輸出數(shù)量大大中等由上表可以看出，要獲得大容量的輸出，宜選用推挽式或全橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但是推挽式電路中由于漏感引起的尖峰電壓是全橋式的2倍，這給電路設(shè)計與調(diào)試帶來了困難，并對開關(guān)管的耐壓提出了更高的要求，因而本系統(tǒng)采用已被廣泛應(yīng)用的全橋式電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。2.1.2開關(guān)元件的選擇逆變器中最重要的一個器件就是功率開關(guān)元件，而功率開關(guān)元件正朝著高壓大容量、集成化、全控化、高頻化及

27、多功能化方向發(fā)展。從可控性來分，可以大致分為半控型和全控型器件。全控型器件的開通和關(guān)斷是由柵極控制，具有導(dǎo)通電阻小、正向壓降低、開關(guān)速度快、開關(guān)損耗低、di/dt及dv/dt耐量大的優(yōu)點。在逆變電源中，對功率半導(dǎo)體器件(尤其是開關(guān)管)有如下基本要求：1、耐電壓值高；2、開關(guān)速度快，開關(guān)損耗低；3、動態(tài)特性di/dt及dv/dt耐量要高；4、耐沖擊電流大，可靠工作范圍大；5、熱穩(wěn)定性好。基于以上考慮，全控型器件是應(yīng)優(yōu)先考慮選用的器件。表2.2給出了達林頓gtr、功率mosfet和igbt三種全控型器件的特性比較。gtr開關(guān)速度較低，對di/dt有影響，而且是電流驅(qū)動方式，驅(qū)動功率較大，還存在二次

28、擊穿問題；功率mosfet有較好的高速控制性能，然而容量小，難以實現(xiàn)大電流，主要應(yīng)用于小型和輕型設(shè)備中；igbt是mosfet與雙極晶體管的復(fù)合器件，它兼有mosfet易驅(qū)動和功率晶體管電壓、電流容量大的優(yōu)點，其頻率特性介于mosfet與功率晶體管之間，可正常工作于幾十千赫茲頻率范圍內(nèi)，在較高頻率的大中功率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。本文選用igbt作為電路主控開關(guān)功率器件。表2.2 gtr 、mosfet和igbt器件名稱達林頓gtr功率mosfetigbt開關(guān)速度100.312安全工作區(qū)小大大額定電流密度（a/)203051050100驅(qū)動功率大小小驅(qū)動方式電流電壓電壓高壓化易難易大電流化易難易

29、高速化難極易易飽和壓降極低高低并聯(lián)使用較易易易對于次級整流元件，肖特基勢壘二極管其正向壓降很小，反向恢復(fù)時間也極短，應(yīng)是首選元件，這樣可以降低功耗提高電源效率。2.1.3 逆變控制方式的選擇逆變技術(shù)的輸出控制方式常用“時間比率控制”方式，通過改變導(dǎo)通時間ton和工作周期比例亦即脈沖的占空比來實現(xiàn)?？刂品绞接腥N：(1)脈沖寬度調(diào)制型(pwm )：開關(guān)周期恒定，調(diào)節(jié)導(dǎo)通脈沖的寬度；(2)脈沖頻率調(diào)制型(pfm)：導(dǎo)通脈沖寬度恒定，調(diào)節(jié)開關(guān)工作頻率；(3)混合調(diào)制型：把pwm和pfm結(jié)合在一起。控制系統(tǒng)采用單片機為核心的控制系統(tǒng)，最方便的是pwm控制方式2.2 單片機控制的直流穩(wěn)壓電源的總體設(shè)計整

30、套裝置主要由電源主電路、pwm控制電路、驅(qū)動電路和單片機控制電路四部分組成。下面簡要介紹一下這幾部分的電路功能：1)主電路及驅(qū)動電路的功能主電路用來實現(xiàn)輸入功率到輸出功率的能量轉(zhuǎn)換，驅(qū)動電路用來將脈寬調(diào)制電路輸出的控制脈沖轉(zhuǎn)換成符合開關(guān)功率器件要求的電平和阻抗形式，同時實現(xiàn)主電路和控制電路之間的電氣隔離，其對功率開關(guān)元件的開關(guān)時間、損耗等有著直接的影響。另外，還需要在開關(guān)器件的工作點超出安全工作區(qū)時提供保護信號。2)基本控制電路的功能基本控制電路的任務(wù)是根據(jù)單片機輸出的電流給定值與實際電流反饋值的差值，通過調(diào)節(jié)輸出脈沖的占空比來實現(xiàn)穩(wěn)定的輸出。3)單片機控制電路的功能為實現(xiàn)直流穩(wěn)壓電源，單片機

31、系統(tǒng)控制電路用來輸出其所需的電壓、電流。以實現(xiàn)設(shè)計所要求的電源的電流和電壓的穩(wěn)定性5。2.2.1 電源的主電路電源主電路遵循一般逆變的ac-dc-ac-dc形式，三相工頻交流網(wǎng)路電壓經(jīng)過整流模塊整流和濾波，得到大約540v的直流電壓。該直流電壓施加到由功率開關(guān)管igbt和中頻變壓器組成的逆變器上。功率開關(guān)管vt1、vt2、vt3、vt4組成橋的四臂，中頻變壓器ti連接在它們中間，相對橋臂上的一對功率開關(guān)管vti、vt3和vt2、vt4由柵極驅(qū)動電路以脈沖方式激勵而交替地通斷，將直流電壓變換成20khz的中頻交變電壓，中頻變壓器同時將大約540v電壓降為24v左右的電壓，然后經(jīng)輸出整流器整流濾波

32、，輸出直流電壓6。圖2-1 穩(wěn)壓電路2.2.2驅(qū)動電路驅(qū)動電路的作用主要是對驅(qū)動信號進行功率放大，并保證一定的脈沖前沿、后沿陡度，使其有足夠的能力使igbt飽和導(dǎo)通。同時，驅(qū)動電路還起到控制電路與主電路的電氣隔離作用和故障信號的采集作用7。根據(jù)igbt靜特性和動特性，對igbt的驅(qū)動電路提出下列要求和條件：(1)由于是容性輸入阻抗，因此igbt對門極電荷集聚很敏感，驅(qū)動電路必須可靠，要保證有一條低阻值的放電回路12。(2)用低內(nèi)阻的驅(qū)動源對門極電容充放電，以保證門極控制電壓u有足夠陡降的前后沿，使igbt的開關(guān)損耗盡量小。另外，igbt開通后，門極驅(qū)動源應(yīng)提供足夠的功率使igbt不致退出飽和而

33、損壞。(3)門極電路的正偏電壓為+12v+15v，負(fù)偏電壓應(yīng)為-2v-10v。(4)igbt多用于高壓場合，故驅(qū)動電路應(yīng)與整個控制電路在電位上嚴(yán)格隔離。(5)門極驅(qū)動電路應(yīng)盡可能簡單、實用，具有對igbt的自保護功能，并有較強的抗干擾能力。(6)若為大電感負(fù)載，igbt的關(guān)斷時間不宜過短，以限制尖峰電壓，保護igbt安全。大多數(shù)igbt生產(chǎn)廠家為了解決igbt的可靠性問題，都生產(chǎn)與其相配套的混合集成電路。根據(jù)igbt管的型號，選用hl402（400a/600v及300a/1200v）快速型igbt專用模塊來驅(qū)動igbt管。3igbt的保護將igbt用于逆變器時，應(yīng)采取保護措施以防損壞器件。常用

34、保護措施有：1）通過檢出的過電流信號切斷門極控制信號，實現(xiàn)過電流保護。2）利用緩沖電路抑制并限制過量的du/dt。3）利用溫度傳感器檢測igbt的殼溫，當(dāng)超過允許溫度時主電路跳閘，實現(xiàn)過熱保護。 圖2-2 驅(qū)動電路圖2.2.3 hl402模塊的分析hl402是17腳單列直插式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置有靜電屏蔽層的高速光耦合器實現(xiàn)信號隔離，抗干擾能力強，響應(yīng)速度快，隔離電壓高。它具有對igbt進行降柵壓、軟關(guān)斷雙重保護功能，在軟關(guān)斷及降柵壓的同時能輸出報警信號，實現(xiàn)封鎖脈沖或分?jǐn)嘀骰芈返谋Ｗo。它輸出驅(qū)動電壓幅值高，正向驅(qū)動電壓可達1517v，負(fù)向偏置電壓可達1012v，因而可用來直接驅(qū)動容量為400a/600

35、v及300a/1200v以下的igbt8。vl1為帶靜電屏蔽的光耦合器，它用來實現(xiàn)與輸入信號的隔離。由于它具有靜電屏蔽，因而顯著提高了hl402抗共模干擾的能力。圖2.4中u1為脈沖放大器，s1、s2實現(xiàn)驅(qū)動脈沖功率放大，u2為降柵壓比較器，正常情況下由于腳9輸入的igbt集電極電壓vce不高于u2的基準(zhǔn)電壓vref，u2不翻轉(zhuǎn)，s3不導(dǎo)通，故從腳17和腳16輸入的驅(qū)動脈沖信號經(jīng)s2整形后不被封鎖。該驅(qū)動脈沖經(jīng)s2、s2放大后提供給igbt使其導(dǎo)通或關(guān)斷，一旦igbt退飽和，則腳9輸入集電極電壓給igbt使其導(dǎo)通或關(guān)斷，并且腳9輸入的集電極電壓采樣信號vce高于u2的基準(zhǔn)電壓vref，比較器u

36、2翻轉(zhuǎn)輸出高電平，使s3導(dǎo)通，由穩(wěn)壓管dz2將驅(qū)動器輸出的柵極電壓vge降低到10v。此時，軟關(guān)斷定時器u3在降柵壓比較器u2翻轉(zhuǎn)達到設(shè)定的時間后，輸出正電壓使s4導(dǎo)通，將柵極電壓軟關(guān)斷降到igbt的柵射極門限電壓，給igbt提供一個負(fù)的驅(qū)動電壓，保證igbt可靠關(guān)斷。2.2.4輸出電路本設(shè)計的輸出電壓是直流低電壓，具有一定的輸出功率。輸出電路上對高頻變壓器次級的高頻方波電壓進行整流濾波。為了獲得高質(zhì)量的直流輸出電壓，需要一些特殊的元器件，如肖特基勢壘整流二極管以及存儲能的電感，以產(chǎn)生低噪音的輸出電壓。1輸出整流和濾波電路全橋式逆變電器的輸出電路如圖2.5所示，由于二極管d7、d8都給輸出端提

37、供半周期的電流，所以它們分擔(dān)著相等的負(fù)荷電流，它們不需要續(xù)流二極管，因為當(dāng)一個二極管截止時，另一個二極管就導(dǎo)通起到了續(xù)流的作用。但是，對二極管的反向截止電壓參數(shù)的要求就高了，它的最小值應(yīng)是：2.4vo·vimax / vimin2功率整流器的特點輸出電路中的整流二極管必須具有正向降低、快速恢復(fù)的特點，還應(yīng)有具有足夠的輸出功率。普通的pn結(jié)二極管不適于作為開關(guān)使用，因為它們恢復(fù)得慢，并且效率低。在電源中，可以使用三種類型的整流二極管：1) 高效快速恢復(fù)二極管2) 高效超快恢復(fù)二極管3) 肖特基勢壘整流二極管肖特基勢壘整流二極管即使在大的正向電流作用下，其正向壓降也很低，僅有0.4v左右

38、。由于它具有這一優(yōu)點，使得肖特基勢壘整流二極管特別適用于5v左右的低電壓輸出電路中。因為在一般情況下，低電壓輸出所驅(qū)動的負(fù)載電流都很大。而且隨著結(jié)溫的增加，其正向壓降更低。肖特基勢壘整流二極管的反向恢復(fù)時間是可以忽略不計的，因為此器件是多數(shù)載流子半導(dǎo)體器件，在器件的開關(guān)過程中，沒有消除少數(shù)載流存儲電荷的問題。肖特基勢壘整流二極管存在著兩個主要缺點：1)其反向截止電壓的承受能力較低，目前的產(chǎn)品大約是100v。2)它們有較大的反向漏電流，使得該器件比其它類型的整流器件更容易受熱。當(dāng)然，這些缺點也可以通過增加瞬時過壓保護電路及適應(yīng)控制結(jié)溫來克服。2.2.5 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計1igbt驅(qū)動器用電源每塊

39、igbt驅(qū)動器模塊(hl402)均需要一個單獨電源的直流穩(wěn)壓電源供電。有驅(qū)動器模塊的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)得知，需要穩(wěn)壓電源提供25v直流電源，最大輸出電流不大于50ma即可16?？蛇x用最大整流電流為50ma，最大反向工作電壓為100v三相橋式整流塊即可。3單片機用 +5v穩(wěn)壓電源的設(shè)計單片機用+5v穩(wěn)壓電源，要求能夠輸出200ma電流。單片機穩(wěn)壓電源電路如圖2-5所示：圖2-5 單片機穩(wěn)壓電源電路 c6c70.05/250.002f2000f (2.17)實取 c6c73300f，耐壓25v。通常ud35+(34) 89v 取ud39v。圖2-6 電源的整流，逆變及保護第三章 輔助電路3.1 紋波的抑

40、制1、開關(guān)電源紋波產(chǎn)生的原因開關(guān)電源的工作機理在于把電網(wǎng)電壓全波整流變?yōu)橹绷麟?經(jīng)高頻開關(guān)逆變成交流電,由開關(guān)變壓器降壓,經(jīng)高頻二極管整流濾波后以直流電輸出。開關(guān)電源紋波產(chǎn)生來源的途徑有以下幾個：(1)低頻紋波低頻紋波是由于濾波電路中的電解電容容量不是足夠大所造成的,由于開關(guān)電源體積的限制,電解電容的容量不可能無限制地增加,所以導(dǎo)致低頻紋波的存在,該紋波頻率隨整流電路方式的不同而不同。 (2)高頻紋波由于開關(guān)電源逆變橋中的開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài),為了減小高頻開關(guān)變壓器的體積和重量,要求主開關(guān)管的開關(guān)頻率越來越高,在每次主開關(guān)管的開關(guān)過程中都要產(chǎn)生相應(yīng)的尖峰電壓過沖,因此引起共模紋波,使開關(guān)電源輸

41、出電壓中包含兩倍于主開關(guān)管工作頻率的共模紋波。(3)閉環(huán)調(diào)節(jié)器引起的紋波一般開關(guān)電源要求對輸出電壓進行閉環(huán)控制,因此,輸出端的紋波會通過反饋網(wǎng)絡(luò)進入調(diào)節(jié)器回路,導(dǎo)致調(diào)節(jié)器的自激振蕩,引起附加紋波,此紋波電壓一般沒有固定的工作頻率,另外,調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)計得不適當(dāng)也會引起紋波。2、紋波抑制措施 (1)低頻紋波的抑制低頻紋波抑制有如下幾種常用的方法：采用有源濾波器來降低低頻紋波含量,該方法利用晶體管發(fā)射極電流是基極電流的1+倍之原理,可使在基極所接的很小容量的電容在發(fā)射極等效為一很大容量的電容。在輸出端加低頻濾波器,該方案是在高頻開關(guān)整流電壓與輸出之間串入某一形式的濾波器同時濾去高頻開關(guān)逆變造成的因p

42、wm調(diào)節(jié)引起的差模紋波和整流后的低頻紋波。(2)高頻紋波的抑制高頻紋波抑制的目的是給高頻紋波電壓提供通路,常用的方法有以下幾種:高頻逆變側(cè)與直流側(cè)地之間增加高頻耦合電容c在高頻開關(guān)變壓器的初級增加尖峰電壓抑制網(wǎng)絡(luò),在開關(guān)變壓器中增加屏蔽層,并將屏蔽層接地,有利于降低高頻紋波電壓。合理布線。降低逆變橋中開關(guān)元件與高頻整流管的開關(guān)應(yīng)力,共模紋波是由于開關(guān)元件通斷時電路中寄生電感l(wèi)的存在引起的ldi/dt造成的,所以在開關(guān)元件上并聯(lián)限制開關(guān)應(yīng)力的過壓吸收網(wǎng)絡(luò)可以減小輸出紋波。(3)閉環(huán)調(diào)節(jié)器參數(shù)不適當(dāng)引起的紋波抑制在開關(guān)直流電源中,往往因調(diào)節(jié)器參數(shù)選擇不適當(dāng)會引起輸出紋波的增大,這部分紋波可通過以下

43、方法進行抑制。在調(diào)節(jié)器輸出增加對地的補償網(wǎng)絡(luò),調(diào)節(jié)器的補償可抑制調(diào)節(jié)器自激引起的紋波增大。合理選擇反饋電壓值,反饋電壓過大會引起調(diào)節(jié)器振蕩,使輸出紋波增加,反饋電壓太小將使輸出紋波電壓不能得到很好及時的抑制。合理選擇閉環(huán)調(diào)節(jié)器的開環(huán)放大倍數(shù)和閉環(huán)調(diào)節(jié)器的參數(shù),開環(huán)放大倍數(shù)過大有時會引起調(diào)節(jié)器的振蕩或自激,使輸出紋波含量增加,過小的開環(huán)放大倍數(shù)將使輸出電壓穩(wěn)定性變差及紋波含量增加,所以調(diào)節(jié)器的開環(huán)放大倍數(shù)及閉環(huán)調(diào)節(jié)器的參數(shù)要合理選取,調(diào)試中要根據(jù)負(fù)載狀況進行調(diào)節(jié)。在反饋通道中不增加純滯后濾波環(huán)節(jié),使延時滯后降到最小,以增加閉環(huán)調(diào)節(jié)的快速性和及時性,對抑制輸出電壓紋波是有益的。3、本文采取的措施在

44、抑制低頻紋波采取下圖所示的低頻濾波器，該方法是在高頻開關(guān)整流電壓與輸出之間串入某一形式的濾波器同時濾去高頻開關(guān)逆變造成的因pwm調(diào)節(jié)引起的差模紋波和整流后的低頻紋波。圖中l(wèi)與c1或l與c2的取值要合理選用。一般l與c1或l與c2的取值應(yīng)按。式中的為開關(guān)電源逆變器的逆變頻率。圖3-1 低頻濾波器電路圖3.2 電壓驅(qū)動型脈寬調(diào)制器tl494的特點與功能：tl494是電壓驅(qū)動型脈寬調(diào)制器，可顯示器、計算機等系統(tǒng)。作為開關(guān)電源電路，tl494的輸出三極管可接成共發(fā)射極及射極跟隨器兩種方式，因而可以選擇雙端推挽輸出或單端輸出方式，在推挽輸出方式時，它的兩路驅(qū)動脈沖相差180度，而在單端方式時，其兩路驅(qū)動

45、脈沖為同頻同相。2腳分別為誤差比較放大器的同相輸入端和反相輸入端。3腳為控制比較放大器和誤差比較放大器的公共輸出端，輸出時表現(xiàn)為輸出控制特性，也就是就在兩個放大器中，輸出幅度大者起作用。當(dāng)3腳的電平變高時，tl494送出的驅(qū)動脈沖寬度變窄，當(dāng)3腳電平低時，驅(qū)動脈沖寬度變寬。4腳為死區(qū)電平控制端，從4腳加入死區(qū)控制電壓可對驅(qū)動脈沖的最大寬度進行控制，使其不超過180度，這樣可以保護開關(guān)電源電路中的三極管。5、6腳分別用于外接振蕩電阻和電容。7腳為接地端。8、9腳和11、腳分別為tl494內(nèi)末級兩個輸出三極管的集電極和發(fā)射極。12腳為電源供電端。13腳為功能控制端。14腳為內(nèi)部5v基準(zhǔn)電壓輸出端。

46、15、16腳分別為控制比較放大器的反相輸入端和同相輸入端。3.3電流檢測電路1電路設(shè)計電流檢測是實現(xiàn)電流負(fù)反饋控制的基礎(chǔ)，檢測電路如4.2圖所示,逆變器輸入電流if流經(jīng)傳感器ta時，在電阻r1兩端產(chǎn)生相應(yīng)的電壓，經(jīng)跟隨器ic1輸出，再經(jīng)組成濾波器濾波后，進入單片機系統(tǒng)a/d轉(zhuǎn)換口，由a/d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。2參數(shù)計算1)電流轉(zhuǎn)換器的計算：電流轉(zhuǎn)換器一次測電流額定值為1000a式，選用lem塊，現(xiàn)選用la1000-7型號的lem作為檢測元件，其檢測范圍為0800a。匝數(shù)比為1:10000，內(nèi)阻=50，電源電壓為15v。2)濾波器參數(shù)的計算電流檢測電路如圖3-3所示：圖3-3 電流檢測電路圖由于

47、最大電流時的反檢測電壓小于單片機a/d轉(zhuǎn)換器允許的最大輸入電壓5v，取r15,r16,r17,r18,r19均為20kw，r7300w，r3030w 電容c可在調(diào)試時根據(jù)情況確定。運算放大器選用lm324普通運算放大器即可。3)輸出調(diào)整及保護為了輸入到單片機a/d轉(zhuǎn)換器的電壓在5v以下，故增設(shè)一只穩(wěn)壓管起保護作用，防止由于運算放大器損壞時，輸出正負(fù)高電壓而導(dǎo)致a/d轉(zhuǎn)換器，甚至單片機系統(tǒng)損壞，穩(wěn)壓管vdw1的穩(wěn)壓值選定為5v。電位器rp1為10k，用來調(diào)整輸入a/d轉(zhuǎn)換器電壓的大小，即改變電流反饋系數(shù)。3.3 脈沖調(diào)制工作點的選擇脈沖調(diào)制器的主要功能是將比較放大器輸出的直流信號轉(zhuǎn)變?yōu)閷挾瓤勺兊?/p>

48、脈沖。要求脈沖寬度能均勻的由窄到寬或由寬到窄的調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)范圍的大小取決于工作點的選擇，而選擇工作點必須先要求知道輸入電壓的變化范圍。脈寬調(diào)制器工作點的選擇，主要考慮最低直流電壓輸入時的脈沖寬度，即運用的最大脈沖寬度。將工作點選在半個周期100%處，這是理想狀態(tài)。實際上是不可能的，因為受到與工作頻率有關(guān)的電路延遲（主要來自功率晶體管上升、下降和存儲時間等）。如果不考慮這個延遲時間，對于推挽和橋式電路來說，就可能出現(xiàn)兩個功率晶體管同時導(dǎo)通而損壞晶體管的危險。因此，工作點不能選在100%處。在一個變換器中，工作頻率為20khz時，半周期的100%處的脈寬等于25s。如果考慮到電路延遲5s，則最大脈

49、寬只能是20s，我們把它作為輸入電網(wǎng)電壓最低，輸出電流最大時的工作點。第四章 單片機控制系統(tǒng)的設(shè)計單片機控制電路由以下幾部分組成：80c196kc最小系統(tǒng)、d/a轉(zhuǎn)換電路、數(shù)碼顯示及鍵盤輸入電路、i/o接口電路。下面簡要介紹一下這幾部分的功能：1)80c196kc最小系統(tǒng)：它是單片機控制系統(tǒng)的核心部分，通過程序的運行使它與外圍芯片交換信息，來實現(xiàn)所需的控制功能。2)i/o接口電路實現(xiàn)單片機的輸入輸出控制，并使單片機數(shù)字電路和其控制對象隔離開來，增強單片機的抗干擾能力。4.1 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計本系統(tǒng)由cpu、鎖存器、譯碼器、eeprom組成，采用8m晶振，為與外圍的常用接口芯片配合，采用8位總

50、線方式，為減小功耗并考慮接線的方便，外圍接口芯片均采用高速cmos芯片。雖然單片機本身具有豐富的軟、硬件資源，但也只能滿足較為簡單的實時系統(tǒng)的要求，對于較復(fù)雜的系統(tǒng)需要在其外圍配置一些接口芯片，而cpu同這些芯片交往必須知道它們的地址，即必須采取有效的方法合理分配單片機地址資源，將每個i/o設(shè)備映像于單片機地址空間。尋址i/o接口設(shè)備常用兩種方法，線選法和譯碼法。這里采用了譯碼法尋址i/o空間，即用3-8譯碼器74ls138產(chǎn)生片選信號。80c196kc單片機整個存儲空間中，片內(nèi)、片外存儲空間一共可達64k字節(jié)，由于80c196kc程序運行首地址為2080h，應(yīng)以2000h開始安排程序存儲空間

51、，擴展的存儲空間的順序一般為epromeeprom rami/o芯片。單片機地址資源進進行分配后，運行cpu則根據(jù)分配的地址查找單片機外圍i/o設(shè)備，以進行輸入/輸出操作，即cpu對i/o空間的尋址。為保證程序存儲區(qū)在2000h以上范圍，在a15=a14=0情況下，應(yīng)將80c196kc高端地址a13置為高電平。上述譯碼方法實質(zhì)是將eeprom存儲單元首地址浮高以滿足單片機復(fù)位后pc指針的要求。顯然不取y0作為片選是因為程序運行首地址為2080h。當(dāng)a13=1，a15=a14=0時，138輸出y1為低電平有效，選中2864；當(dāng)a14=1，a15=a13=0時，y2有效，選中dac0832：當(dāng)a1

52、5=0，a14=a13=1時，y3有效，選中8279。80c 196kc片內(nèi)無程序存儲器，為此系統(tǒng)擴展了芯片2764，它能夠在斷電時保持?jǐn)?shù)據(jù)不丟失，又能實時地更新內(nèi)容。由于80c196kc片內(nèi)有256個8位寄存器，除25個特殊功能寄存器外都可用作累加器，采用垂直窗口技術(shù)，可擴展為512個寄存器，因此無需擴充片外ram，即可完成用于控制過程的絕大部分運算。4.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路在連續(xù)量控制場合，單片機輸出的數(shù)字量必須經(jīng)d/a轉(zhuǎn)換后，才能驅(qū)動執(zhí)行元件，從而實現(xiàn)單片機對系統(tǒng)的有效控制。為了實現(xiàn)電源恒流外特性，需要單片機輸出連續(xù)的模擬信號作為電流閉環(huán)調(diào)節(jié)中的電流給定量。而且面板上的電流表顯示也需單片機輸

53、出的模擬信號加以控制。將單片機輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的方法有多種，80c196kc本身提供的pwm輸出和高速輸出口(hso)都可用作d/a轉(zhuǎn)換用，其實現(xiàn)d/a輸出的外部接口電路一般原理見圖5.2所示，從圖可知，為保持模擬量的平衡，都必須通過阻容濾波，但即使濾波后也有細(xì)小的紋波存在，而直接采用d/a轉(zhuǎn)換芯片來產(chǎn)生電流給定所需的模擬量，輸出精度高，響應(yīng)時間也相對快一些。d/a轉(zhuǎn)換器按字長分有8位、12位、14位、16位等不同字長的d/a。其中14位、16位d/a用得較少，一是價格高，二是12位以下己基本滿足一般工業(yè)系統(tǒng)的要求。本焊機系統(tǒng)對電流調(diào)節(jié)所需的分辨率要求不是很高，因此選用8位dac083

54、2即可滿足要求。它內(nèi)部是t型電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的d/a轉(zhuǎn)換器，并帶有數(shù)據(jù)鎖存器，數(shù)字量為并行輸入，轉(zhuǎn)換速度很快，輸出形式為電流源輸出，電流建立時間小于l us。第五章 軟件設(shè)計5.1 led顯示及a/d轉(zhuǎn)換程序設(shè)計要實現(xiàn)電源外特性控制，只要反饋電壓、電流進行離散pi算法，調(diào)節(jié)tl494的控制電壓，對逆變器進行脈寬調(diào)制，最后輸出的就是需要的電源外特性。脈沖特性的輸出其實就是在兩種恒流外特性的切換。如果想獲得恒壓或恒流特性，控制思路與控制脈沖特性的類似，只是被控量和反饋量不同而已。圖5-2 led動態(tài)顯示電路圖 5.2 故障處理程序故障保護原理見“保護電路設(shè)計”一節(jié)。軟件部分的作用是非屏蔽中斷出現(xiàn)上升沿

55、時，單片機立即中斷，進入中斷程序，進行故障處理，顯示故障標(biāo)志，并點亮故障燈。5.3 軟件抗干擾措施盡管我們采取了硬件抗干擾措施，但是由于干擾信號產(chǎn)生的原因很復(fù)雜，且具有很大的隨機性，仍有一些干擾會侵入系統(tǒng)。為了系統(tǒng)更穩(wěn)定的工作，采取了軟件抗干擾措施。1監(jiān)視定時器(wdt)印刷電路板上竄入的噪聲或毛刺會造成軟件故障，甚至使單片機“死機”，死機時系統(tǒng)就會一直停止在某一狀態(tài)，無法繼續(xù)正常運行，必須重新復(fù)位才能恢復(fù)。監(jiān)視定時器，俗稱“看門狗”，具有監(jiān)視單片機運行的功能，一旦發(fā)現(xiàn)“死機”就會在很短的時間內(nèi)(微秒級)發(fā)出復(fù)位信號，恢復(fù)程序正常運行?？梢?，使用看門狗可以使單片機擺脫因干擾而引起的癱瘓狀態(tài)，使系統(tǒng)能夠從瞬時故障中自動恢復(fù)，大大提高系統(tǒng)的抗干擾能力?？撮T狗可由硬件實現(xiàn)，也可由軟件實現(xiàn)。2數(shù)字濾波這種措施是利用單片機執(zhí)行一定的程序計算方法，減少噪聲在有用信號中的比例，其實質(zhì)是程序濾波。第六章 結(jié)論本文是圍繞直流穩(wěn)壓電源展開的，文中采用單片機進行控制實現(xiàn)逆變電源的外特性，并對電源輸出參數(shù)進