电源的硬件电路基本框图。触发脉冲的产生采用数字电路的方法，完全可以用控制器的软件
程序来实现其功能，节约了成本，而且相比较于模拟电路，这种方法的抗干扰能力较强。

　　逆变电路控制系统以

AVR 单片机为核心[1]，其功能主要是产生全桥逆变电路中开关管

的驱动信号，同时通过实时采样线路电压和电流来实现逆变电源的调节和保护。对于直流母
线侧的输入电压信号，采用霍尔传感器变压后，电压信号经过由运算放大器组成的射级跟
随器，送到窗口比较器，窗口的上下两阈值分别对应过电压和欠电压限值，如果在窗口范
围内则电压正常，否则输出过电压或欠电压故障信号

;对于直流母线侧的电流信号，采用采

样电阻对其进行测量，采样电阻两端电压送运算放大器放大和抗干扰滤波处理后，与设定
的过电流阈值比较，实现逆变器的输出或内部电路过电流的报警和处理。以上两种保护信号
经过逻辑与处理，送到单片机的外部中断请求输入引脚，无论何种情况引起的故障信号，
均可以向单片机提出中断请求，单片机响应中断，通过封锁所有开关管的驱动信号来实现
保护，同时给出故障指示。
　　控制器采用

8 位 AVR 单片机。8 位 AVR MCU 具备 1MIPS / MHz 的高速运行处理能力;

超功能精简指令集

(RISC)，具有 32 个通用工作寄存器，克服了如 8051 MCU 采用单一 ACC

进行处理造成的瓶颈现象

;快速的存取寄存器组、单周期指令系统，大大优化了目标代码的

大小、执行效率

;作输出时与 PIC 的 HI/LOW 相同，可输出 40mA(单一输出)，作输入时可设

置为三态高阻抗输入或带上拉电阻输入，具备

10~20mA 灌电流的能力;片内集成多种频率

的

RC 振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能，外围电路更加简单，系统更加稳定

可靠

;片上资源丰富。将逆变器的期望输出频率给定值以编码的方式输入控制器， CPU 根据

读入的频率代码确定应选择的消谐

PWM 控制数据，并通过内部定时控制，按此规定的

PWM 数据，从 CPU 的 I/O 端口输出逆变桥开关管的驱动信号，控制开关器件的导通和关
断，实现消谐控制。
　　系统软件
　　逆变电源的控制软件由主程序、定时器中断服务程序、外部中断服务程序三个部分组成。
主程序用来初始化单片机的工作方式，从

I/O 口读入逆变电源期望输出频率给定值的编码，

当给定输出频率发生变化时，其编码值会随之变化，此时修改频率变化标志，并在定时器
中断服务程序按新的消谐

PWM 开关切换数据进行定时控制，实现驱动信号的切换。定时器

中断服务程序主要完成对开关切换数据的定时控制，输出相应的开关管驱动信号，实现消
谐

PWM 控制。外部中断服务程序主要实现逆变电源的故障保护功能，当故障中断请求发生

时，单片机及时响应中断，在确认有故障发生时，封锁驱动信号，并输出故障代码。
　　结语
　　本设计较为详细、全面地分析了逆变电源的单片机实现过程，在详细分析了消谐

PWM

控制的基本原理的同时，给出了三相逆变电源主电路的结构图，同时给出了基于单片机的
逆变电源硬件控制电路。