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)動電路進行放大，然后驅(qū)動IGBT。

圖1正弦波與三角波比較電路框圖

該算法實現(xiàn)難度較大，受運算放大器參數(shù)影響較大，調(diào)試困難，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芯片與單片機進行通信。基本框圖如圖2所示。

圖2單片機控制PWM芯片的框圖

利用單片機控制PWM的移相或反相。種方法的優(yōu)點是單片機的工作量不大，計算速度也不高，用一般的單片機就可以實現(xiàn)。缺點是專用的PWM芯片難以控制，增加了系統(tǒng)的復雜性且價格昂貴，不容易在實際中應用。

方案三：利用單片機通過等面積算法計算逆變器產(chǎn)生SPWM波形。種方法實施簡單，易于控制和改變，抗干擾能力強。由于單片機的輸出是數(shù)字信號，因此具有數(shù)字化的特點。

綜上所述，方案3性能更好，電路配置更簡單，因此采用方案3作為本次設計的方案。

二、變頻電源系統(tǒng)的組成

變頻電源系統(tǒng)的結構原理如圖4所示。單相交流電源經(jīng)過EMI線路濾波后，再經(jīng)過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)動電路發(fā)送的SPWM信號。經(jīng)過一個小容量的LC濾波網(wǎng)絡后，可以在輸出端輸出獲得較理想的正弦波輸出電壓信號。

單片機為核心的控制系統(tǒng)，主要用于產(chǎn)生逆變電路的開關器件的驅(qū)動信號，另一個單片機通過對直流母線電壓的采樣，實時監(jiān)測并顯示直流母線電壓值，使整個系統(tǒng)方便用戶操作。

審核編輯：湯梓紅