基于ARM控制的逆变器电源电路设计探讨

简介：
本文探讨了在ARM控制系统下逆变器电源电路的设计方法，分析其工作原理与应用前景。 《ARM控制的逆变器电源电路设计方案》一文深入探讨了基于ARM控制器设计的逆变器电源电路，并为读者提供了实用的设计方案。该系统主要由升压电路、逆变电路、控制电路以及反馈电路四大组成部分构成，旨在将低压直流电转换成高压交流电。 具体来说，升压电路的作用是通过升压、整流和滤波过程将输入的12VDC电源提升至约170VDC。随后，在全桥逆变器中进行从直流到交流（DC/AC）的转换，并配合LC滤波器生成平滑且接近正弦波形的110VAC输出。 文中提及了两种脉宽调制技术（SPWM）方案：一种是采用PWM电源控制芯片，如SG3525、TL494和KA7500等；另一种则是利用CPU软件来生成SPWM。后者因其较高的精度及更简单的外围电路设计而被选中，并选择了基于ARM架构的STM32F107微控制器作为核心处理器。 在硬件方面，系统中的关键角色由STM32F107芯片担任，它负责信号采集、PI控制算法执行、PWM输出生成、参数设置和通信任务等。逆变电路部分采用了一种单相全桥配置的H桥结构，包含四个MOSFET元件，在此基础上通过开关管导通与截止来产生所需的正弦波形；同时为了保护这些MOSFET器件，门极需要串联限流电阻。 滤波环节则采用了LC低通滤波器以减少谐波失真并获得期望的50Hz标准交流电。升压电路部分利用推挽结构和升压变压器实现了高效且损耗较低的电压提升功能。 软件设计方面，STM32F107芯片执行闭环PI控制算法、SPWM脉冲生成、故障保护及通信任务等操作；编程环境为Keil uVision4，并使用C语言编写程序代码。此外还包含了主程序以及多个子程序模块（如通讯处理、数据采样、PWM中断服务和显示功能）。 实验结果显示，所设计的系统能够产生互补对称的SPWM脉冲信号并驱动逆变电路工作良好；输出交流电压与电流波形接近理想的正弦波形态。因此证明了该设计方案的有效性和实用性。通过这种基于ARM架构的设计思路，读者可以获取到一种高效且可控性强的逆变器电源电路解决方案。