很多朋友都在談論逆變電源的事情，包括一些前輩用純硬件做出了純正弦波的逆變電源，前期也看到過很多大佬用單片機設計過逆變電源，這個項目我也打算用單片機實現逆變電源，如果大家支持的力度大后續完全開源。沒有辦法，這年頭不搞點硬貨沒有人愿意看帖，呵呵，玩笑了。

以下是個人前期的設計思路：

設計目標：

      300W左右   整機主要器件：單片機、MOS管、高頻變壓器等；

設計原理：

      采用單片機輸出2路（有死區時間）高頻PWM波形驅動MOS管把低壓12V直流電壓轉換為高壓直流穩壓源，后級采用單片機輸出（有死區時間）SPWM波形驅動H橋，用LC電路濾波后輸出正弦波。加入按鍵控制、串口控制、輸出電壓電流顯示，前級電壓顯示，輸入電壓欠壓保護、過壓保護，顯示帶簡易界面，逆變電源能夠通過串口實現開關機，方便后續實現遠程控制。后續還打算加入上位機顯示，以及上位機控制。

設計難易分析如下

     死區問題：

      逆變電源前級升壓部分為推挽結構，如果2個MOS管同時導通會出現問題；SPWM的高壓H橋部分也是如此，H橋的上管和下管同時導通也都會炸機或是產生大的開關損耗，再設計這兩個地方的時候就必須要考慮死區時間，避免同時導通。

對于單片機來說產生邊沿對齊的PWM比較容易，但是要產生具有死區時間的PWM波形就相對有難度了。并且要求是時時控制，PWM波形不能出現誤動作，要不然就有炸機的可能性。

     程序問題：

     程序必須具有實時性，程序中盡量少用延時程序，特別是程序再工作的時候必須要有足夠的實時性，以保證程序的穩定。

SPWM逆變器結構
    逆變電源的拓撲結構有多種形式，下圖所示是SPWM逆變電源的基本結構，它主要由變壓器中心抽頭推挽式升壓電路、逆變電路、濾波電路、驅動電路和控制電路組成。控制電路主要包括MCU控制器、升壓控制、電壓檢測和電流A/D檢測所示等電路組成。

	 

SPWM逆變電源工作原理
    本逆變器電源的前級采用STC15W4K單片機來交替輸出兩路PWM信號以控制開關管，然后經過高頻變壓器升壓整流和LC濾波后產生400 V電壓。再通過STC15W4K單片機編程產生等效正弦波的矩形脈沖波來控制逆變橋開關管的導通和關斷。從而使其工作在SPWM控制方式。下圖所示是其逆變電路的電原理圖。下圖中的左橋臂工作在高頻調制方式，即Q1和Q3按照SPWM開通：右橋臂工作在高頻調制方式，即Q2和Q4按照SPWM開通，最后經過濾波得到正弦波。

	 

SPWM正弦波脈寬調制方法
    SPWM正弦脈寬調制法是采用調制波為正弦波、載波為三角波的一種脈寬調制方法，可廣泛應用于逆變器電源上。SPWM的輸出波形控制算法有面積等效法、自然采樣法、對稱規則采樣法、不對稱規則采樣法等，本帖將采用脈寬調制波的面積等效法來實現SPWM控制。下圖所示是其SPWM波形圖，該方法將半個周期的正弦波波形分成N等分，從而把該正弦波看成是由N個彼此相連的脈沖所組成，這些脈沖寬度相等(都等于π/N)，幅值不等，且脈沖頂部不是水平直線，而是曲線，各脈沖的幅值按正弦規律變化。如果能把這種脈沖序列用同樣數量的等幅而不等寬的矩形脈沖序列代替，并使矩形脈沖的中點和相應正弦等分的中點重合。且使矩形脈沖和相應的正弦部分的面積脈沖量相等，那么，就可以得到相應的脈沖序列。這樣，再使各脈沖的寬度按正弦規律變化，同時使矩形波與正弦波等效，就可以實現SPWM正弦脈寬調制。

	



	 



	


    由于脈沖寬度是按照正弦波的規律變化，故可把這些脈沖寬度DK的值編制成數值表，再用單片機通過查表輸出脈沖序列。