AS1000系列变频电源SPWM技术介绍

一、变频电源为什么选择SPWM方案

方案一：用比较器比较正弦波和三角波以获得PWM波。基本框图如图1所示。

如图所示，比较后得到的PWM被送到驱动电路进行放大，然后驱动IGBT。

图1正弦波与三角波比较电路框图

该算法实现难度较大，受运算放大器参数影响较大，调试困难，稳定性差，不易灵活控制。

方案二：采用间接生成法，即采用专用的PWM芯片与单片机进行通信。基本框图如图2所示。

图2单片机控制PWM芯片的框图

利用单片机控制PWM的移相或反相。种方法的优点是单片机的工作量不大，计算速度也不高，用一般的单片机就可以实现。缺点是专用的PWM芯片难以控制，增加了系统的复杂性且价格昂贵，不容易在实际中应用。

方案三：利用单片机通过等面积算法计算逆变器产生SPWM波形。种方法实施简单，易于控制和改变，抗干扰能力强。由于单片机的输出是数字信号，因此具有数字化的特点。

综上所述，方案3性能更好，电路配置更简单，因此采用方案3作为本次设计的方案。

二、变频电源系统的组成

变频电源系统的结构原理如图4所示。单相交流电源经过EMI线路滤波后，再经过单相桥式整流和大容量滤波，可在直流母线上获得稳定的直流电压。在电压可调电路的控制下，直流电压经桥式逆变电路逆变后，输出驱动电路发送的SPWM信号。经过一个小容量的LC滤波网络后，可以在输出端输出获得较理想的正弦波输出电压信号。

单片机为核心的控制系统，主要用于产生逆变电路的开关器件的驱动信号，另一个单片机通过对直流母线电压的采样，实时监测并显示直流母线电压值，使整个系统方便用户操作。

审核编辑：汤梓红