单相中频电源硬件电路设计

    根据技术指标要求和步进要求，应采用全桥式逆变技术来实现。系统硬件电路由主电路、控制驱动电路、保护电路以及键盘显示电路组成，系统框图如图10-1所示。

1．中频电源主电路设计

主电路如图10-2所示，三相交流输入电压经过整流滤波后作为逆变器的输入，图中Tl为输出变压器。从图10-2中可以看出，电路中使用分离空心滤波电感和CDE无极性电容进行高频初级滤波，利用空心电感可降低噪声，方便散热，又比利用漏感滤波辐射小，再在变压器的二次侧并联适当的电容，组成滤波网络。从电容两端获得正弦电压输出。

2．控制电路设计

控制电路以UPC841和SA4828为核心，完成SPWM波的产生、系统的检测、控制、更新显示以及查询按键功能。如图10-3所示。SA4828是MITEL公司专门为电机控制电路设计的三相SPWM波产生器，也可用于静止逆变电源，它是SA8282的增强型，具有全数字化操作，输出波形精度高，工作频率范围宽，输出电源频率可达4kHz，频率控制精度达16位，工作方式灵活，配备微处理器接口，

其工作参数（包括载波频率、电源频率、输出幅值、死区等）都可以通过微处理器很方便写入，并只需在改变工作方式时才刷新。此外，它还具备“看门狗”定时、三相幅值独立可调等功能。本系统取SA4828的两相四路SPWM输出作为控制信号。

工作时，单片机首先对SA4828进行初始化，定义载波频率、电源频率范围、死区、Z小脉冲取消时间等参数，然后向SA4828的控制寄存器传送电源的频率控制字和幅度控制字等参数。正常工作时，根据需要对SA4828的控制数据进行修改，实现系统的反馈与实时控制以及调压和调频。为实现系统的稳压功能，采用平均值反馈PI调节。’输出电压经隔离、取样后进行A/D转换，转换结果参与PI运

算，运算结果即为SA4828幅度控制寄存器的控制字。电压调节时，用户通过控制

面板的电压调节按键改变PI算法中电压的给定值，通过PI调节改变输出电压。频率的控制无须构成闭环，调频时，单片机根据用户设定直接修改SA4828频率控制寄存器的控制字，以改变电源输出频率。

    为能保存用户调节结果，用户调节后，将电压、频率给定值存人单片机中，下次开机时，从中调出电压和频率给定值。系统采用LED显示方式，同时显示输出电压、电流和频率，显示电路以MAX7219为核心组成。