基于英飞凌单片机的三相正弦波变频电源设计

"三相正弦波变频电源的软件设计主要涉及了整流滤波、逆变、检测和控制显示等多个关键环节。该设计利用英飞凌单片机XE164FN作为核心控制器，通过规则采样法和直接数字合成(DDS)技术生成频率可调的三相SPWM信号，输出频率范围为20至100HZ，输出线电压有效值36V，最大负载电流3A。系统中还包含了互感器进行电压和电流的采样及反馈，用于输出电压的有效值控制和保护功能，如缺相保护和过流保护。此外，系统能够实时显示电压、电流、频率和功率等参数。 在逆变主拓扑方案选择上，设计者对比了两种方案：一是采用三个独立的单相逆变器组合成三相逆变系统，灵活性高但元器件多；二是三相三桥臂逆变电路，结构简洁，适合本设计的需求，因此选择了方案二。 在SPWM波形生成方面，方案一是对称规则采样法，基于三角波载波与正弦波调制，通过控制开关器件的通断时间来生成SPWM波；方案二是自然采样法，虽能生成更接近正弦波的SPWM波，但计算复杂，不适合数字控制器。考虑到现代控制器的处理能力，设计采用了方案一，即对称规则采样法，利用软件生成正弦表简化计算。 在测量有效值电路设计上，提出了两种方案：一是直接使用A/D转换器采样，通过算法计算有效值，需要处理信号周期和离散化计算；二是先通过真有效值转换器处理信号，再进行A/D转换。具体采用哪种方案未在摘要中明确，可能在文档的后续部分有详细阐述。 该三相正弦波变频电源设计结合了硬件电路和软件控制，通过精心选择的技术方案实现了高效、安全的三相交流电输出，且具有良好的实时监测和保护功能。"