單相正弦波逆變電源

摘要：本系統實現輸入直流電壓15V，輸出交流電壓有效值10V，額定功率10W，交流電壓頻率在20至100Hz可步進調整。以MSP430單片機為控制核心，產生SPWM波控制全橋電路，然后經過LC濾波電路得到失真度小于0.5%的正弦波。采用PID算法反饋控制使輸出交流電壓負載調整率低于1%，采用開關電源作為輔助電源、合理選用MOSFET等使系統效率達到90%，采用輸入電流前饋法來估計輸出電流以實現過流保護以及自恢復功能。本文網絡版地址：http：//www.eepw.com.cn/article/266056.htm

關鍵字：SPWM；逆變；PID控制

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2014.11.013

引言

本次競賽為全封閉式，不準利用網上資源，要求參賽隊在兩天時間內完成題目規定的任務，本題要求實現單項正弦波逆變電源，輸入直流15V，輸出交流電壓有效值10V，功率10W，且頻率20至100Hz步進可調，要求波形無明顯失真，負載調整率小于1%，效率盡可能高，系統要具備過流保護以及自恢復功能。由于輸出功率較小，為了提高系統的效率，我們采用TI提供的MSP430系列超低功耗微控制器來產生SPWM波，配合TI超低導通電阻和快速導通MOSFET，在MOSFET的驅動上使用TI開發的高驅動能力半橋驅動芯片UCC27211。系統簡潔明了，以最簡單的方法實現了所有的功能，且利用矩陣按鍵和LCD顯示設備為用戶提供了良好的交互界面。以下將集中講述系統的大體框架和具體的實現方法。

1 系統方案