中北大学2012届毕业设计说明书
4.5 逆变主电路
该部分电路如下图所示，主要实现DC-AC变换功能，电路包括：开关器件V5、V8，二极管VD4-VD6、电阻R2、R3、VD8、VD10-VD12、电容C4-C6、C7、C9和主回路的电感L2和电容C18。L2和C5是滤波电路。另外每个开关器件都与一个由二极管、电阻和电容组成的缓冲电路并联，该缓冲电路是比较典型的RCD缓冲网络，实现逆变电路主开关管开关过程的缓冲。
图4.5 逆变电路控制系统电路原理图
逆变电源主电路中的控制信号来自控制系统电路，包括UP和DN信号；而主电路也产生一些反馈信号提供给控制电路，包括信号BH，与主电路电流成正比的电压信号Y1和Y2。
（1）单片机部分 这部分电路是整个逆变电源的核心控制部分，包括单片机T1，晶振Y1和电容C7，该部分主要根据逆变电源主电路中的UP和DN反馈信号来控制整个逆变电源的工作。
该控制系统工作时，单片机由P3.0输出地的信号作为硬件“看门狗”芯片输入，
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在规定时间内，该信号必须变化一次，才恩能够保证“看门狗”芯片不会输出复位信号；如果CPU因干扰或其他原因造成死机，P3.0的输出信号将不会变化，那么看门狗芯片将产生复位信号，使CPU重新恢复运行。逆变电路的消谐PWM信号由P1.7输出，经过逻辑处理和死区延迟后，变为两个互补导通、且具有一定死区时间的驱动信号，送IR2110驱动芯片，控制逆变电路开关管的通断。而IR2110芯片的SD位由P3.7控制，当P3.7位位“1”时，IR2110封锁驱动，逆变开关管不工作；只有在该位信号位“0”时才运行驱动信号输出。P1.0-P3.0定义为输入口，作为频率编码输入信号。P1.4输出经反向后作为驱动封锁信号，当CPU在初始复位状态时，由于P1口为高电平，从而使 驱动信号得以封锁，避免4个驱动信号出现全“1”而使开关管全导通造成的短路故障。由故障监视电路获得的输入过电压、欠电压、输出过电流、短路等故障经过逻辑与后，送CPU的外部中断请求引脚INTO，向单片机发生中断申请。
（2）“看门狗”部分 这部分电路包括电阻R13、R14，一级集成看门狗单元U6。MAX706集成了看门狗和电压监控功能。他的一些功能包括： 1）4.40V低电压监控 2）兼容TTL和CMOS逻辑
3）200ms的看门狗复位脉冲信号宽度 4）6S的看门狗复位时间 5)电源故障或低电压警告
（3）反馈电流比较部分 这部分电路包括几个部分，一是比例环节，该部分由集成运放U1B，电阻R1、R3、R4和电容C1，输入信号位逆变电源主电路的Y1和Y2；二是比较输出部分，该部分由电阻R5、R7，比较器U2C，电阻R2和电容C5构成。其中电阻R5、R7构成一个比较用的基准电压，当输入值超过一定门限时比较器翻转输出。而电阻R2和电容C5则用于稳定输出信号，并提高其抗干扰能力。
（4）反馈电压比较部分 这部分电路包括电容C2、集成运放U1A、比较U2A和U2B、电容C4和电阻R15-R16、电阻R17和电容C6，一级与非门器件U3A和U3B。另外么电阻R6和电阻R8构成一个比较基准电源提供给U2B，而电阻R15和R16则构成另一个基准电源提供给U2A。该部分电路用到反馈信号BH输入到U1A，而U1A构成一个电压跟随器，使输出比较稳定。比较器U2A和U2B则构成一双门限比较电路，使信号BH无论是超过上限值还是下限值输出都会有所反应。电容C4、电阻R9或电阻R17和电容C6的
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作用都是起稳定信号的作用。与非门单元U3A和U3B则以逻辑输出信号的驱动作用。 （5）基准电源部分 这部分电路包括集成单元U4、电阻R10-R12、运放U1C。 第18页共32页
（6）辑输出部分
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5 控制系统软件设计
整个逆变电源软件由主程序、定时器T0中断服务程序、外部中断程序三个部分组成。主程序的主要作用是初始化单片机的工作方式，并读入逆变电源输出频率给定值编码，但给定频率发生变化时，其编码也会变化，此时置频率变化标志，便于定时器中断服务程序能够按新的消谐PWM开关切换角数据进行定时控制，实现驱动信号的切换。定时器T0中断服务程序主要完成对开关切换角数据的定时及其相应驱动信号输出，实现消谐PWM控制策略。外部中断程序主要负责处理逆变电源的故障保护功能，当故障中断请求发生时，单片机响应中断并再次查询是否有故障发生，若确认有故障，则封锁驱动信号，并输入故障代码。
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主程序 初始化工作方式 置默认初始值 开中断、起动定时器工作 读入频率编码指令 N 变化否？ Y 置频率变化标志 看门狗信号
图5.1 主程序流程图
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