單相正弦波變頻電源設計

孫云龍

(淮安信息職業技術學院電子工程系，江蘇淮安223003)

0 引言

正弦波脈寬調制(SPWM)技術是目前應用最為廣泛的逆變用PWM技術，本文提出一種不使用生成SPWM信號的專用芯片，采用基于SHM1150II芯片進行功放電路的設計，利用STC單片機進行處理，進而實現單相正弦波變頻電源的設計方案。

1 單相正弦波變頻電源

該變頻電源的供電電源為±55V蓄電池，整體結構由正弦信號發生器電路、功率放大電路、過流保護電路、控制電路、顯示電路、A/D轉換電路和D/A轉換電路組成，系統設計框圖如圖1所示。

1.1 正弦信號發生器設計

此系統設計中，控制正弦波的電壓頻率可調范圍在20Hz～100Hz之間，單片機定時器控制D/A0832輸出的電壓值和時間，D/A輸出的電壓值是通過查正弦數據表，頻率可調是通過temp=65536－24000000/256/FREQ計算值作為定時器的初值，幅度可調是通過改變DAC0832的基準電壓，采用運算放大器LM358將DAC0832的電流輸出轉換為電壓輸出。為了實現振蕩頻率連續可調，通過按鍵輸入FREQ的值來改變定時時間，進而改變輸出頻率，使輸出可調頻率正弦波信號更加穩定，帶負載能力更強，輸出電壓失真更小。

1.2 功率放大電路設計

系統提出一種不使用生成SPWM信號的專用芯片，采用基于SHM1150II芯片進行功放電路的設計，利用STC單片機進行處理，進而實現了單相正弦波變頻電源的設計。SHM1150II芯片電源電壓為±45V(max=±55V)，額定輸出功率為2*50W，頻率響應為20Hz～50Hz，結溫為150℃，系統設計根據其功耗、結熱、熱阻選取了適當大小的散熱片進行安裝，設計了一種具有頻響寬、信號失真小等優點的功放電路。……