天天看点：通用型正弦波逆变器控制器

2023-04-22 13:42:35 来源：电源网论坛

简单介绍一下控制器基本功能；主要是为正弦波逆变器设计，驱动部分采用隔离电源，光耦隔离带负压关短，过流保护电流采样采用霍尔互感器+运放+393；过流保护采用窗口比较器直接连接SPWM信号封锁，单片机PWM输出+硬件与门电路封锁+二极管上管封锁，预备后期做无桥Boost升压充电；后再加4个独立的与门+二级管隔离构成过流硬件封锁，最后接达林顿管，将PWM信号反转接入光耦输入信号；稳压反馈，市电采样均采用隔离变压器，电路简单，安全可靠，唯一缺点就是市电检测线性度差点，需要有软件做阶梯校准，逆变反馈有稳压牵制，220V±20V，线性度没问题，不影响够用，板内带有过零点检测电路，最简单的光耦电路，用于市电频率采集，锁频锁相用，留有继电器切换接口，做UPS不间断电源用，基本电路就这些。

电路做的比较复杂，一时为了保护性能好点，二是为了出现炸管是好修点，不至于像自举2110驱动一样出现炸管就是一大片，整个电路全军覆没，CPU都干坏了，个人不太喜欢，三是为了减少CPU的工作量，软件做核心的东西，配合硬件合理搭配，做出精品。毕竟软硬结合才是王道，也就像太极阴阳相辅相成，扯远了，不好意思。主要是我用的是8位单片机，跑不了太快，资源有限！

(资料图片仅供参考)

显示屏用的是淘晶池的2.8寸触摸屏，因为实际产品应用每家都不可能一样，我自己测试就简单点，不设计画板了，留有RS232接口，供客户自己设计显示屏。

下面为大家分享电路图和测试结果

最简单的过零检测电路

这个是过零点送到单片机的信号，根据这个计算市电频率和相位参考，实现跟踪

单片机启用下降沿触发计数，算出来的数值转换成实际频率就可以算出市电频率了，有了市电频率后，要想市电逆变跟踪，首先要把逆变输出频率调整到和电网频率一致，而后才是跟踪调整，相位跟踪同样也是低电平触发信号查询当前的逆变相位，如果超前就向后移动，如果邂逅就向前移动，还有个知识点就是跟踪相位调整，也叫补偿，程序运行必须高于SPWM逆变输出程序，否则永远也跟踪不上，原因很简单，捡重要的活先干，主次分明，软件设计之前必须思路明确，搞好上下级关系。

这个是跟踪成功后的波形，黄色为逆变波形，蓝色为市电波形，相位跟踪是每个正弦波周期都要工作的，不是启动是跟踪一次，也不是过多长时间或者隔几个正弦波周期，记得之前电源网别的帖子里有朋友问过，在这顺便说一下。

这几张图就是完成锁相的渐变过程，相位差由大慢慢变小，最后两者重合。

上图所示，黄色逆变波形，蓝色市电波形，逆变波形明显邂逅于市电波形，此刻软件就要向前调整逆变相位，怎么向前调整，假设目前SPWM用的是查表法，查表步进值就得减值了，使其在180度的某一个角度停留，当然停留的时间不能过长，不然逆变输出波形会畸变，为什么说是停留，因为不同的中断程序各跑各的，相位跟踪在调整逆变相位，SPWM步进也在查表，走一步退一步等于没走。

如图所示，黄色为逆变波形，蓝色为市电波形，逆变超前于市电波形，此刻软件同样做出相位调整，还是以查表法来说，查表不步进值就得增加，相位跟踪加一步，SPWM查表加一步，等于比原来步进值多走了一步，一共两步，逆变相位就自然往后走了。

再说说这个相位补偿，因为单片机的程序运行速度和主次关系，肯定存在这误差，即使同频同相，相位差有时候也不一定是0，还有就是硬件电路的误差，过零信号的上拉电阻和滤波电容都有关系，一般的相位误差不会超多正弦波半波周期点数的1/2；如果误差太大，那就有可能是硬件电路不匹配，这样会失去稳定性，和准确度。

我的相位误差大约是半波周期点数的1/3，此刻同步后的实际相位差接近为0。

相位同步时间自己可以调整，首先确认频率需要一定时间，防止频率不稳定，接下来调整逆变输出频率，这个看单片机的性能，性能好的调快点，性能差的调慢点，但是不易过快，防止单片机寄存器溢出，出现致命错误，调整完频率就是判断相位开始跟踪；确认频率需要10-20周波；调整频率看误差多少，误差大时间就长点，50HZ可接受范围设定45-55Hz之前，大约1-10个周波不等；跟踪调整时间看相位误差多大，一般也是1-10个周波不等。

加持继电器切换电路

原文链接：https://www.dianyuan.com/bbs/2512650.html

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