本发明涉及基于S4828的逆变电源。
背景技术：
目前，变频电源大多采用正弦脉宽调制，即SPWM技术。其控制电路大多采用模拟方法实现，电路比较复杂，有温漂现象，影响精度，限制了系统的性能，以80C196MC或TMS32OF240为核心组成的控制电路，能实现电源的全数字化控制，但系统较复杂，软件工作量大，研制周期长。
MTIEL公司生产的增强型SPWM波产生器SA4828，可与单片机连接，完成外围控制功能，使系统智能化。单片机只用很少的时间去控制它，因而有能力进行整个系统的检测、保护、控制、显示等。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明设计了基于S4828的逆变电源。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于S4828的逆变电源的系统硬件电路由主电路、控制驱动电路、保护电路以及键盘显示电路组成，软件采用模块化编程法。
所述主电路，三相交流输入电压经过整流滤波后作为逆变桥的输入，图中虚线部分为输出变压器。电路中没有使用分离的滤波电感。而是根据磁路集成原理，将变压器和滤波电感集成为一个磁性器件，再在变压器的次级并以适当的电容，组成滤波网络。从电容两端获得正弦电压输出。
所述控制电路以AT89C52和SA4828为核心，完成SPWM波的产生，系统的检测、控制、更新显示以及查询按键等功能。取SA4828的两相四路SPWM输出作为控制信号。SA4828对时钟信号较敏感，CPU内部时钟电路产生的时钟信号根本不能使SA4828正常工作，必须用独立的外部振荡电路产生工作时钟，为使系统工作稳定，可使单片机与SA4828公用同一时钟源。驱动电路采用日本三菱公司生产的IGBT驱动模块M57959L，该模块驱动能力强，隔离性好，内置集电极电压检测电路。
所述保护电路，包括集电极过压保护、过流保护、过载保护及过热保护。集电极过压保护信号由驱动芯片M57959L提供；过流保护信号由霍尔传感器取样母线电流得到；过载保护信号通过取样输出电流获得；过热保护信号由温度继电器获取。
所述软件设计是系统的一项核心工作，它决定逆变电源的输出特性，如电压、频率范围及稳定度，系统的动态响应速度，保护功能的完善，工作可靠性等。系统软件采用模块化编程法。
本发明的有益效果是，基于S4828的逆变电源实时性要求不是特别高或不作要求的场合，利用单片机的软硬件资源编程代替复杂逻辑函数化简和搭线调试等进行多输入输出编码器设计，使该类编码器设计工作变得简单方便，周期缩短，效率提高。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是系统框图。
具体实施方式
在图1中，三相交流输入电压经过整流滤波后作为逆变桥的输入，图中虚线部分为输出变压器。从图中可以看出，电路中没有使用分离的滤波电感。而是根据磁路集成原理，将变压器和滤波电感集成为一个磁性器件，再在变压器的次级并以适当的电容，组成滤波网络。从电容两端获得正弦电压输出。控制电路以AT89C52和SA4828为核心，完成SPWM波的产生，系统的检测、控制、更新显示以及查询按键等功能。SA4828是MTIELE公司专门为电机控制电路设计的三相SPWM波产生器，也可用于静止变频电源，它是SA8282的增强型，具有全数字化操作，输出波形精度高；工作频率范围宽，输出电源频率可达4KHz，频率控制精度达16位；工作方式灵活，配备微处理器接口，其工作参数:载波频率、电源频率、输出幅值、死区等都可以通过微处理器很方便写入，并只需在改变工作方式时才刷新。此外，它还具备看门狗定时、三相幅值独立可调等功能。本发明取SA4828的两相四路SPWM输出作为控制信号。工作时，单片机首先对SA4828进行初始化，定义载波频率，电源频率范围、死区、最小脉冲取消时间等参数。然后向SA4828的控制寄存器传送电源的频率控制字和幅度控制字等参数。正常工作时，根据需要对SA4828的控制数据进行修改，实现系统的反馈与实时控制，以及调压和调频。为实现系统的稳压功能，采用平均值反馈PI调节。输出电压经隔离、取样后进行AD转换，转换结果参与PI运算，运算结果即为SA4828幅度控制寄存器的控制字。电压调节时，用户通过控制面板的电压调节按键改变PI算法中电压的给定值，通过PI调节改变输出电压。频率的控制无须构成闭环，调频时，单片机根据用户设定直接修改SA4828频率控制寄存器的控制字，以改变电源输出频率。为能保存用户调节结果，用户调节后，将电压、频率给定值存入带看门狗、欠压保护的串行EZRoMx25045中，下次开机时，从中调出电压和频率给定值。系统采用LED显示方式，同时显示输出电压、电流和频率，显示电路以MAX7219为核心组成。SA4828对时钟信号较敏感，CPU内部时钟电路产生的时钟信号根本不能使SA4828正常工作，必须用独立的外部振荡电路产生工作时钟，为使系统工作稳定，可使单片机与SA4828公用同一时钟源。本发明保护功能全面，包括集电极过压保护、过流保护、过载保护及过热保护。集电极过压保护信号由驱动芯片M57959L提供；过流保护信号由霍尔传感器取样母线电流得到；过载保护信号通过取样输出电流获得；过热保护信号由温度继电器获取。另外单片机的P2.3口也会输出保护信号。各保护信号经逻辑变换后一路和A4828的TT刃端相接，SETTRIP端为自动紧急保护关断端口，当此引脚出现高电平时，SA4828会自动关断PWM输出，直到SA4828复位，一路和AT89C52的P3.5口，当单片机查询到此高电平时，会在软件上作相应的保护处理，同时通过P2.3口输出保护信号，再度封锁输出。除此之外，当单片机检测到系统有异常情况时，也会通过P.23口输出保护信号。
决定逆变电源的输出特性，如电压、频率范围及稳定度，系统的动态响应速度，保护功能的完善，工作可靠性等。系统软件采用模块化编程法。单片机在初始化程序中完成对单片机、A4以及其它可编程器件的初始化，接着对系统进行自检，如果正常，则进入缓启动模块，通过SA4828，十分容易实现缓启动的功能，只需将SA4828幅度控制寄存器的控制字从0逐渐加到正常值。随后进入PI调节模块，并利用输出电压稳定后的时间进行键盘扫描、故障检测、更新显示等。
为防止意外情况而使程序陷入PI调节模块死循环，设计了一个软件看门狗，如果PI调节超时，会引起软件看门狗复位，使程序退出Pl调节模块。PI调节模块是系统程序中最重要的模块，它决定逆变器输出电压的稳定度、精度以及动态响应速度。