基于单片机的12V正弦波逆变电源设计与SPWM控制实现

本文主要探讨了单片机与数字信号处理器(DSP)在基于单片机的正弦波输出逆变电源设计与实现中的应用。该逆变电源在当前新能源开发背景下尤为重要，特别是在太阳能电池广泛应用的场景中，需要将直流电压转换为交流电压以适应常规小电器的供电需求。 设计的核心目标是创建一个以12V直流电源为输入，输出220V、50Hz、0~150W正弦波交流电的逆变系统。采用的是两阶段的变换结构：首先，通过推挽升压电路（SG3525芯片控制，利用变压器绕组电压的闭环反馈）提升电压；其次，全桥逆变电路实现电压的进一步转换，确保前后级完全隔离，提高了系统的稳定性。 在控制策略上，逆变部分采用了单片机的数字化SPWM（正弦脉宽调制）技术，这是一种高效的电压控制方法。它结合电压前馈控制，即根据直流母线电压的变化调整输出，同时监测并根据电流反馈进行实时调整，以保持输出电压的准确性和稳定性。 为了保证系统的可靠性，电源设计还包括了多重保护措施，如输入过、欠压保护，输出过载和短路保护，以及过热保护，这些都通过精确的检测和快速响应机制确保了电源在各种异常情况下的安全运行。 电源的工作范围相当宽泛，能在输入电压10.5V到15V的变动范围内，稳定地输出220V±10V的交流电压，频率控制在50Hz±0.5Hz，确保了输出的正弦波形质量。使用高频变压器作为隔离手段，不仅提升了效率，还降低了电磁干扰。 这篇论文深入研究了单片机和DSP在正弦波输出逆变电源设计中的应用，展示了如何通过精确控制和多重保护机制，实现低功耗、高效率的小功率逆变电源，为新能源设备提供稳定可靠的电力支持。