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          80C196MC單片機波形發(fā)生器原理及其在逆變電源中的應用

          作者: 時間:2011-01-03 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          的SPWM產(chǎn)生和軟件設(shè)計要點。使逆變控制電路實現(xiàn)了全數(shù)字操作,改進了傳統(tǒng)的控制方法。試驗表明,該方案結(jié)構(gòu)緊湊、動態(tài)特性好、可靠性高。

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/173036.htm
          關(guān)鍵詞: 正弦脈寬調(diào)制 逆變器 控制電路
          這些集成電路有HFE4752、SLE4520、MA8X8/SA8X8、SAXXXX等。其中多數(shù)要與連接才能完成SPWM控制功能,對于要求較高的逆變系統(tǒng)來說仍然不夠簡捷。INTEL公司推出的16位8XC196MC片內(nèi)集成了三相SPWM波形WFG(Wave Form Generator,以下簡稱WFG)[1],為逆變控制電路的全數(shù)字化設(shè)計提供了強有力的硬件支持,它的軟件指令豐富,與其它196XX基本兼容。本文重點介紹中WFG的工作及軟件的設(shè)計要點。
          1 WFG工作
          有四種控制方式可選擇:方式0~方式3。方式0、方式1為中心對準方式,即把SPWM脈沖安排在開關(guān)周期的中心點上,這與模擬電路中三角波載波(雙邊調(diào)制)相對應。方式0和方式1的區(qū)別在于波形參數(shù)的重加載時間和次數(shù)不同。方式2和3是邊沿對準方式,即把SPWM脈沖波安排在開關(guān)周期的起始點上,這與模擬電路中的鋸齒波載波(單邊調(diào)制)相對應。其區(qū)別也是重加載的時機不同。中心對準的SPWM波形所造成的諧波小,不含ωs±ω0和2ωsωs為開關(guān)角頻率,ω0為信號波角頻率)諧波[2],通常采用中心對準方式。在以下的敘述中,均以方式0為例(M0(B12)=M1(B13)=0)。
          首次寫入到WG-RELOAD中的值在一個晶振周期后裝入WG-COUNT。若WG-CON中的EC=1,開始減1計數(shù),至0001H,等待一個時鐘周期后作加1計數(shù),直至WG-COUNT中的值等于計數(shù)比較寄存器的值,此時完成一個載波周期,如圖1中t1~t2。WG-RELOAD的內(nèi)容裝入WG-COUNT和計數(shù)比較寄存器;WG-COMPx的內(nèi)容裝入相位比較寄存器;輸出緩沖寄存器的內(nèi)容裝入WG-OUT;PI-PEND寄存器中WG中斷置1。
          μs),WG-RELOAD-16位二進制數(shù);Fxtal——Xtal引腳上的晶振頻率,不考慮死區(qū)時間的有效脈寬;tp=WG-COMP/Fxtal(μs)。
          2 軟件設(shè)計
          80C196MC的WFG產(chǎn)生6路SPWM信號,控制主電路三相橋中6個功率開關(guān)器件的通斷。因此首先需建立三相正弦脈寬數(shù)據(jù)表,由單片機初始化時算好,將其按一定的格式(即考慮相序及同一相中的脈寬次序等)存入RAM中,建立好數(shù)據(jù)指針,以便按一定的尋址方式查詢。
          Δu(k)=u(k)-u(k-1)=kp[e(k)-e(k-1)]+k1e(k)+kD[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]
          Δu(k)=q0e(k)+q1e(k-1)+q2e(k-2)
          q0=kp(1+T/T1+TD/T) kp=1/δ 比例系數(shù)
          3 變頻電源整體構(gòu)成
          4 試驗結(jié)果
          μs。(WG-CON)=418H,(WG-RELOAD)=12FH,(WG-OUT)=7FFFH。SPWM波形的輸出由WG-RELOAD減到1產(chǎn)生中斷,在中斷服務子程序中由計算結(jié)果刷新WG-COMPx中的內(nèi)容(即置下一次脈寬),如此循環(huán)。圖6(a)為80C196MC輸出的SPWM波形,圖6(b)是電源輸出其中一相的波形。有關(guān)技術(shù)指標如下:

          采用16位單片機80C196MC最小系統(tǒng),使整個控制電路大為簡化并且實現(xiàn)了全數(shù)字化。器件減少、結(jié)構(gòu)緊湊、性價比高。試驗表明,系統(tǒng)動態(tài)特性好、可靠性高。


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