用PIC16F73單片機(jī)產(chǎn)生SPWM波控制UPS電源逆變系統(tǒng)解析方案

單片機(jī)輸出的SPWM信號(hào)和正負(fù)半波信號(hào)分別加到U3D的12和13腳，此圖只畫出了同一個(gè)橋臂的兩個(gè)IGBT的驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生電路，另一橋臂的產(chǎn)生電路與此電路完全相同，只是在輸入的正負(fù)半波信號(hào)前加了一個(gè)反相電路，使得不論是正半波還是負(fù)半波，橋臂1和橋臂2的U3D的11腳總是一個(gè)為SPWM信號(hào)，另一個(gè)為低電平。經(jīng)過后面的電路變換后，為SPWM信號(hào)的橋臂得到兩路互補(bǔ)輸出的SPWM波形，為低電平的橋臂則得到一個(gè)持續(xù)的高電平和一個(gè)持續(xù)的低電平，從而實(shí)現(xiàn)逆變全橋的驅(qū)動(dòng)。

由于同一橋臂的兩個(gè)IGBT互補(bǔ)導(dǎo)通，死區(qū)時(shí)間的設(shè)置是必不可少的，否則可能出現(xiàn)橋臂直通現(xiàn)象，導(dǎo)致器件甚至整個(gè)電損壞。圖7中的R2、C2就是用來設(shè)定死區(qū)時(shí)間的，通過RC電路的沖放電得到

一個(gè)時(shí)間的延遲，再經(jīng)過門電路的處理加到SPWM信號(hào)波形中。通過改變R、C的大小就可以調(diào)整死區(qū)時(shí)間的長短，本電路中電阻取1000歐姆,電容取6.8nF，得到5us的死區(qū)時(shí)間。

通過電路變換最后得到的逆變橋的四路驅(qū)動(dòng)波形如圖8所示。IGBT驅(qū)動(dòng)采用低電平有效，由圖可以看出，在同一橋臂上下兩個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)波形中，從一個(gè)驅(qū)動(dòng)波形的低電平變到另一個(gè)驅(qū)動(dòng)波形低電平時(shí)，有一段兩個(gè)信號(hào)都為高電平的時(shí)間，也就是兩個(gè)IGBT都不通的死區(qū)時(shí)間，防止了逆變橋的直通。

5　結(jié) 語

本文介紹的這種運(yùn)用PIC單片機(jī)產(chǎn)生SPWM信號(hào)控制逆變橋的方法在UPS電源的應(yīng)用中取得了較好的實(shí)驗(yàn)效果。同時(shí)，這種產(chǎn)生SPWM波的方法也可以用在其他正弦波逆變電源中。