本文將探討一種采用ARM芯片控制的逆變器電源電路設(shè)計(jì)及其實(shí)際應(yīng)用。

一、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件主要基于STM32芯片開(kāi)發(fā)，使用德國(guó)Keil公司的KeiluVision4環(huán)境和C語(yǔ)言編程。軟件結(jié)構(gòu)包括主程序和若干子程序，如通信、采樣、PWM中斷和顯示程序。在PWM中斷中，首先收集和處理反饋信號(hào)，通過(guò)數(shù)字PI調(diào)節(jié)器計(jì)算后生成PWM脈沖，再通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)MOSFET，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。系統(tǒng)通過(guò)數(shù)碼顯示面板設(shè)置參數(shù)，并在故障時(shí)通過(guò)蜂鳴器發(fā)出警報(bào)。

二、硬件電路設(shè)計(jì)

硬件設(shè)計(jì)中心是CPU，負(fù)責(zé)信號(hào)采集、計(jì)算和PWM波形輸出。選用STM公司的STM32F107 ARM芯片，具備高速處理和通訊功能。驅(qū)動(dòng)和逆變電路采用四個(gè)MOSFET的H橋全橋結(jié)構(gòu)。濾波電路采用LC低通濾波器，優(yōu)化輸出電壓的諧波失真和系統(tǒng)響應(yīng)。推挽升壓電路使用兩個(gè)參數(shù)相同的MOSFET和升壓變壓器，確保高效率和低損耗。

三、SPWM方案選擇

介紹了兩種SPWM方案：一是使用傳統(tǒng)PWM控制芯片如SG3525生成脈寬調(diào)制信號(hào)，二是通過(guò)CPU軟件生成SPWM脈沖，后者通過(guò)軟件調(diào)整脈寬，提高精度并簡(jiǎn)化外圍電路。最終選擇STM32F107 ARM控制器來(lái)完成SPWM脈沖的生成和逆變器控制。

四、逆變器總體方案

描述了逆變器的組成，包括升壓、逆變、控制和反饋電路。詳述了通過(guò)升壓電路將低壓直流轉(zhuǎn)換為高壓直流，再通過(guò)全橋逆變電路轉(zhuǎn)換為交流電，并通過(guò)LC濾波器進(jìn)行濾波。逆變器以ARM控制器為核心，通過(guò)反饋信號(hào)調(diào)整SPWM的調(diào)制比，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的精確控制。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與總結(jié)

介紹了實(shí)驗(yàn)中使用CPU生成的SPWM脈沖波形，以及逆變器在負(fù)載條件下的電壓和電流波形。總結(jié)了ARM控制逆變器的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)，如高精度控制、小體積和全數(shù)字操作。強(qiáng)調(diào)了其軟啟動(dòng)功能和故障響應(yīng)能力，提高了逆變器的可靠性和智能化水平。