摘要：介绍基于PIC16C73和SA838的SPWM中频逆变电源数字化控制系统，并对SA838的工作特点及工作原理以及单片机控制电路、隔离驱动电路、保护及抗干扰措施等作了详细介绍。

    关键词：中频电源  微控制器

1 引言

    为适应野外工作的需要，我们力求研制一种体积小、重量轻、可靠性高的中频电源。逆变器采用MICROCHIP公司的PIC16C73作为CPU，单相SPWM波形发生器SA838产生SPWM波形，富士混合集成驱动电路EXB840构成隔离驱动保护电路，主电路采用高压整流模块和IGBT模块，组成高效智能的逆变电源。全系统简洁明了，维修便捷，具有实用价值。

    逆变电源载波频率20kHz，交流输入三相160V～260V，交流输出单相115±2V，频率400Hz，功率2kW，效率85％，线性负载谐波畸变率<5％。

2 电源硬件电路

    图1为电源硬件结构框图，它有以下几个组成部分：

2.1 小型三相发电机

    该机采用普通民用三相发电机，这种产品技术较为成熟，目前种类齐全且价格低廉。

2.2 PIC16C73单片机控制电路

    PIC单片机采用RISC结构，具有高速度，低功耗，驱动能力强大的优点，其低价OTP技术和小巧的体积便于用户保密技术和产品商品化。PIC16C73带有5个8位A/D口，4kEPROM，内置看门狗。

2.3 SPWM波形发生器

    常规的脉宽调制技术多通过模拟电路实现，线路复杂，温度稳定性欠佳，而后出现的数字化电路则依据预想的数学模型数据查表进行控制，控制精度受写入ROM的数据结构影响。以上方法皆调试繁琐，工作量较大。

    SA838是MITEL公司专为单相逆变电路设计的SPWM波形发生器，尤其与CPU组成的系统操作数字化，抗干扰能力强，接口简单，通用性好。在电路不变的情况下，通过软件修正，就可改变逆变器的性能指标，大大提高了调试效率，降低了产品成本。

2.4 隔离驱动电路

    采用富士混合集成电路EXB840，由于其直接驱动能力不足，且容易使IGBT误导通，为使IGBT正常可靠地工作，必须增加一级互补驱动和提高负压。

2.5 逆变器主电路

    为防止逆变器工作时产生的电磁干扰影响其它设备，特设置LC滤波器。输入的三相电压通过三相整流模块，经过两只电解电容滤波供给半桥逆变器。为限制合闸瞬间的冲击电流，整流模块和电容之间串联了100Ω电阻，合闸5s后通过继电器短路该电阻。

2.6 显示及报警

    显示系统运行时关键参数数值，提示系统工作状态。由LED及相关仪表组成。

3 SA838的结构和工作原理

    SA838采用MOTEL总线标准，易与大部分微处理器接口连接，运行参数一旦设定完毕，仅当需改变方式时，才需CPU介入，使用十分方便。

3.1 管脚说明

    SA838为20脚双列直插或扁平小外形封装。图2为SA838管脚标示。

    (1)MOTEL微机接口总线，其中AD0～AD7数据／地址线复用，INTEL模式中，ALE信号下降沿锁存地址，WR上升沿写入数据，RD空闲不用。但必须置高或与CPURD相连接，Motorola模式中，地址由AS下降沿锁存，数据由DS下降沿写入，片选CS供选通用，CLK为控制时钟输入。

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