一、變頻電源為什么選擇SPWM方案

方案一：用比較器比較正弦波和三角波以獲得PWM波。基本框圖如圖1所示。

如圖所示，比較后得到的PWM被送到驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行放大，然后驅(qū)動(dòng)IGBT。

圖1正弦波與三角波比較電路框圖

該算法實(shí)現(xiàn)難度較大，受運(yùn)算放大器參數(shù)影響較大，調(diào)試?yán)щy，穩(wěn)定性差，不易靈活控制。

方案二：采用間接生成法，即采用專用的PWM芯片與單片機(jī)進(jìn)行通信。基本框圖如圖2所示。

圖2單片機(jī)控制PWM芯片的框圖

利用單片機(jī)控制PWM的移相或反相。種方法的優(yōu)點(diǎn)是單片機(jī)的工作量不大，計(jì)算速度也不高，用一般的單片機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是專用的PWM芯片難以控制，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性且價(jià)格昂貴，不容易在實(shí)際中應(yīng)用。

方案三：利用單片機(jī)通過(guò)等面積算法計(jì)算逆變器產(chǎn)生SPWM波形。種方法實(shí)施簡(jiǎn)單，易于控制和改變，抗干擾能力強(qiáng)。由于單片機(jī)的輸出是數(shù)字信號(hào)，因此具有數(shù)字化的特點(diǎn)。

綜上所述，方案3性能更好，電路配置更簡(jiǎn)單，因此采用方案3作為本次設(shè)計(jì)的方案。

二、變頻電源系統(tǒng)的組成

變頻電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理如圖4所示。單相交流電源經(jīng)過(guò)EMI線路濾波后，再經(jīng)過(guò)單相橋式整流和大容量濾波，可在直流母線上獲得穩(wěn)定的直流電壓。在電壓可調(diào)電路的控制下，直流電壓經(jīng)橋式逆變電路逆變后，輸出驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送的SPWM信號(hào)。經(jīng)過(guò)一個(gè)小容量的LC濾波網(wǎng)絡(luò)后，可以在輸出端輸出獲得較理想的正弦波輸出電壓信號(hào)。

單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)，主要用于產(chǎn)生逆變電路的開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，另一個(gè)單片機(jī)通過(guò)對(duì)直流母線電壓的采樣，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并顯示直流母線電壓值，使整個(gè)系統(tǒng)方便用戶操作。

審核編輯：湯梓紅