单片机控制的正弦波逆变电源设计与实现

"一种基于单片机的正弦波输出逆变电源设计，采用DC/DC和DC/AC两级变换，通过高频变压器隔离，并利用Microchip公司的PICl6C73单片机进行控制。单片机的CCP模块在PWM模式下能输出10位分辨率的可调方波，用于生成正弦波。该逆变电源适用于低压小功率应用，如太阳能电池系统，能将12V直流电压转换为220V、50Hz的交流电，具有多种保护功能，确保安全可靠。主电路由推挽升压和全桥逆变两部分组成，采用SG3525芯片控制升压电路，单片机控制逆变部分的SPWM，实现电压和电流的闭环反馈。" 本文介绍的是一种针对低压小功率应用的正弦波输出逆变电源设计，主要应用于如太阳能电池等新能源领域。设计中，电源分为DC/DC升压和DC/AC逆变两阶段，通过高频变压器实现电气隔离，以增强系统的安全性。其中，控制部分采用了Microchip公司的PICl6C73单片机，这是一款性价比高的中档微控制器。该单片机内置的两个CCP模块在PWM模式下可以输出具有10位分辨率的方波，这些方波通过适当的调制可以合成近似的正弦波形。 逆变电源的前级推挽升压电路使用SG3525芯片进行控制，实现升压功能并进行电压闭环反馈。后级全桥逆变部分则由单片机通过数字化SPWM技术控制，对直流母线电压进行前馈控制，同时结合电流反馈，以确保输出电压的稳定和精确。为了提高电源的可靠性，设计中还包含了多层保护机制，如输入过、欠压保护，输出过载、短路保护，以及过热保护。 主电路的结构包括推挽升压电路和全桥逆变电路。推挽电路利用两个开关管S1和S2交替导通，通过高频变压器升压，然后整流滤波得到高压直流电。逆变部分由四个开关管S3至S6构成全桥逆变器，通过正弦脉宽调制产生正弦波输出。输出的交流电压经过电感L和电容C2滤波后，供给负载。高频变压器的选用需满足在输入电压最低时仍能提供足够的逆变电压。 总体而言，这种基于单片机的正弦波输出逆变电源设计结合了高效能的硬件组件和智能化的控制策略，旨在提供稳定、安全且适应性强的小功率交流电源解决方案。