基于单片机的小功率逆变器的设计与实

现

 

关键字：单片机

 小功率 逆变器 

    逆变器是将汽流电能变换成交流电能的电气装置，通常用大功率高反压电力电子器件来
实现。太阳能发电中，光电池阵列所发出的电为直流电。但是，大多数用电设备的供电为交
流电，所以电力系统中常需要将直流电变换成交流电的逆变器。此外，逆变器在工业控制，
通 信 、 交 通 等 领 域 的 应 用 也 非 常 广 泛 。 正 弦 脉 宽 调 制

(Sinusoidal  Pulse  Width 

Modulation，SPWM)，是指以正弦波做调制波(Modulating Wa ve)，以 F 倍于正弦调制波频
率的三角波做载波

(Carrier Wave)，进行波形比较后产生一组幅值相等、宽度正比于正弦调制

波的矩形脉冲序列，来等效正弦调制波。本文以

STC12C5A60S 单片机为核心，利用其内部

两路可编程计数阵列

(PCA)模块来模拟脉宽调制法，设计并实现了一个输出电压幅值可调

的小型逆变器。

1 系统硬件设计
    本文使用 AltiumDesigner6．9 完成硬件电路原理图和 PCB 图的设计。图 1 是该设计的总体
电路结构图。

 

        该设计实
现的功能是将
6 V 的直流电
通过三级功率变换

(DC-HFAC-DC-LFAC)得到频率为 50 Hz，幅度为 110 V 的工频交流电以

供交流负载使用。现将硬件电路各部分的具体设计和功能作如下描述。
1．1 电源模块
    使用直流到直流变换芯片 MC34063 与 LM7805 和 LM7812 组合得到 12 V 和 5 V 的直流电，
为硬件电路的各模块提供所需电源。
1．2 前级升压模块
    通过 SG3525 芯片与其外围电路产生两路互补的高频 PWM(Pulse Width Modulation)脉冲
波，用这两路高频脉冲波分别控制由两个

MOS(IRF 3205)管组成的单边桥高频逆变器，并