单片机控制的PWM斩波式交流净化稳压电源

文章摘要： α3=[π/N](3-M) α4=[π/N](3+M) 由于PWM斩波波形是镜对称和原点对称，因此它的傅里叶级数中将只包含正弦项中的奇次谐波，即： 学计算，当n=KN±1时（K=1,2,3,4…） 当n≠KN±1时，bn≠KN±1=0 对于基波，n=1 由上比可知，N越大谐波频率越高。采用很小的LC滤波器就可以滤掉uLe中的所有高次谐波。如求等效电感Le，通过使uL=uLe，uL1=ULmsinωt，对于uLe，忽略掉其中的高次谐波时（高次谐波被L、C滤掉）uLe=MUmsinωt，当uL、uLe用有效值表示有：UL

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     α3=[π/N](3-M)
     α4=[π/N](3+M)
     由于PWM斩波波形是镜对称和原点对称，因此它的傅里叶级数中将只包含正弦项中的奇次谐波，即：
    
     学计算，当n=KN±1时（K=1,2,3,4…）
    
     当n≠KN±1时，bn≠KN±1=0
     对于基波，n=1
    
　　由上比可知，N越大谐波频率越高。采用很小的LC滤波器就可以滤掉uLe中的所有高次谐波。
　　如求等效电感Le，通过使uL=uLe，uL1=ULmsinωt，对于uLe，忽略掉其中的高次谐波时（高次谐波被L、C滤掉）uLe=MUmsinωt，当uL、uLe用有效值表示有：UL=MUle，两边各除以电流的有效值IL,则可得：
　　ωL1=MωLe,Le=L1/M
　　EPWM示意波形如图4所示。
    
     
    
　　AVR90S8535是8位RISC结构单片机，在8MHz晶振5V工作电压时，单指令周期为125ns。内含8MHz晶振5V工作电压时，单指令周期为125ns。内含8路10位ADC，最快转换时间为65μs，带有模拟比较器和两个8/9/10位PWM功能的16位定时器/计数器，以及可编程的看门狗定时器，非常适合做高速PWM控制器。由图3可以看到，AVR90S8535完成交流输入、输出电压和输出电流的采样。同时由调感支路产生的过零同步信号也一起输入单片机，过零同步信号的频率为100Hz，每当过零同步信号输入单片机时就触发一次中断。在中断子程序中，单片机根据输出采样电压计算EPWM占空比，该占空比赋予单片机的PWM定时器。AVR90S8535的PWM定时器设定为16kHz的PWM输出。PWM斩波频率太低太高都不好。斩波频率太低时，交流开关关断时被控电感续流电流对交流开关并联电容充电，使得交流开关耐压提高；斩波频率太高时，交流开关开通损耗又会过大。单片机同时还完成故障保护、输入输出的数字化设定和显示等功能。程序流程如图5所示。
    
     
    
　　以高频斩波和单片机技术改造传统的正弦波交流净化电源，成本上虽然增加一些但技术上却带来了突破。它使得产品显示直观、设置方便，电感器和电容器所承受的谐波应力大大减小，功耗减小，特别对输入端的谐波电流分量大大减小，可以满足当前越来越严格的谐波规范要求，要今后电源的发展方向。

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