系统软件设计 - 一款基于ARM控制的逆变器电源电路设计方案

　　4.系统软件设计

　　CPU主要功能是完成闭环PI控制算法、发送SPWM脉冲、故障保护、数据显示和远程通信。系统软件主要是对STM32芯片的编程，开发环境采用德国Keil公司KeiluVision4软件，编程语言采用C语言。

　　程序由主程序和若干子程序：通信程序、采样子程序、PWM中断程序、显示程序等组成。进入PWM中断后，首先对各路反馈信号进行采集和处理，该流程图如图4 所示，然后经数字PI调节器运算后产生PWM脉冲输出，经驱动电路隔离放大后驱动MOSFET，实现整个逆变电源系统的闭环控制。

　　逆变器采用全数字控制，所有参数均能通过显示面板进行设置，数码管够实时显示逆变器系统的输入电压、输入电流、输出电流、输出电压、运行状态、故障信息等，当发生故障时，CPU将所有PWM脉冲全部封锁，然后将过压、过流、过载等故障信息显示出来，并且蜂鸣器发声报警。

　　实验结果

　　其中图5（a）是CPU发出的两路互补对称的SPWM脉冲波形，死区时间是3us；图5（b）是全桥逆变电路其中一个桥臂上下MOSFET的驱动波形；图 5（c）是逆变器输出交流正弦电压波形；图5（d）是逆变器电流输出波形。从图中我们可看出逆变器输出电压波形几乎不失真，输出电流THD控制在5%以内，达到了很好的控制效果。

　　总结

　　本文提出的一种ARM控制的逆变器的设计方案，是基于ARM（STM32F107）的全数字控制的逆变器，其具有高精度、小体积、全数字等特点，所有电源参数直接通过人机界面设定并存储，并具备与上位机远程通信的功能。实验表明，该方案中做设计的逆变器能够实现软启动功能，当出现过流、过压、过载情况时，能够迅速封锁PWM脉冲和关断MOSFET，并及时将故障信息显示出来，实现了逆变器的智能化。