三相逆变器控制、驱动与保护电路的设计

中频电源逆变控制电路的设计

由于逆变部分不需要通过调节调制深度来改变输出电压的大小，仅须实现变频功能，故控制电路采用的芯片是INTEL的87C51FX系列的8位单片机，应用CPU产生PWM的典型用法是采用定时的方法，在定时中断中通过查询的方式来

确定三相的输出。但是，这种方法只适用于输出PWM脉冲频率很低的情况，当输出频率大于lkHz时，中断查询时间就可能会长于Z小输出脉冲宽度，这样就会造成输出脉冲宽度变大或减小，使输出谐波加大，三相之间的对称关系也会受到影响。与普通的51系列单片机相比，87C51FX增加了一个可编程的计数器阵列(PCA)，它由一个16位的定时器／计数器和5个16位比较／捕捉模块组成，如图9-13所示，其功能与Inte196单片机的EPA相似。PCA的16位定时器／计数器作为比较／捕捉模块的定时标准，因此，主要作为定时器使用，每个比较／捕捉模块都有4种用途，即捕捉外部引脚CEX。上输出电平发生跳变的时间，软件定时器，高速输出和脉冲宽度调制输出

    采用不对称规则采样法产生三相6路控制脉冲。相比于对称规则采样法，不对称规则采样法所形成的阶梯波更接近于正弦波。将计算出的三相脉冲宽度值存成一

个数据表，作为定时基准，在程序中查询这些定时时间就可以得到6路控制脉冲。工作原理简述如下：应用87C51FX的软件定时器和高速输出方式，在16位比较方式中，16位PCA定时器的计数值和模块中的16位比较寄存器中的预置值在每个机器周期进行3次比较，若相等则产生一个匹配信号，使模块工作于高速输出方式，即在PCA定时器计数值和模块的比较寄存器比较相等时产生一个匹配信号，

该信号使外部引脚CEX。上的输出电平发生跳变，如果允许产生一个PCA中断。由软件来设置CEX。上输出电平的初态，就可以使该引脚在预定时刻达到时发生正（负）跳变，利用这种方式就可以产生16位PWM波。由于引脚的跳变不须经过CPU的运算来完成，因此，避免了由于Z小脉冲宽度过窄而造成的脉冲宽度变化。程序主要由主程序和中断服务程序两部分组成。主程序主要是进行初始化工作，将定时器和各个寄存器赋予初值。中断程序主要包括用于产生PWM脉冲的PCA中断服务程序和保护中断程序，在PCA中断服务程序中，主要是将下一个定时时间赋值给各个模块的比较寄存器，保护中断程序主要是处理当有保护信号到来时，封锁PWM输出。