[实用新型]全数字化正弦波脉宽调制信号发生器

说明书

本实用新型涉及一种脉宽调制信号发生器，应用于逆变控制装置等电路中。

现有的脉宽调制信号产生电路多为模拟电路或模拟数字混合电路，不易精确控制调制频率和调制比。

鉴于上述，本实用新型的目的是设计一种可方便地控制调制频率和调制比的全数字化脉宽调制信号发生器。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种全数字化正弦波脉宽调制信号发生器，有一单片机，其特征在于：单片机的两个模拟信号输入脚分别接有电压、电流信号采集器，单片机输出的两个调制信号和一个控制信号接四个门电路的输入。

在本实用新型的实施措施中：

所述电压信号采集器为整流桥，所述电流信号采集器为电流互感器。

所述四个门电路均为或非门。

所述单片机输出的控制信号分为两路，一路接第一、二或非门的第二输入端，另一路经反相后接第三、四或非门的第二输入端；

所述单片机输出的两个调制信号中，第一个调制信号经反相后接第二、四或非门的第一输入端，另一个调制信号接第一、三或非门的第一输入端。

单片机产生脉宽调制信号，并采集逆变装置的输出电压和电流信号，单片机对采集的信号进行模数转换，并依此计算调制比来控制单片机产生的脉宽调制信号，单片机的调制控制信号经四个门电路送到逆变装置的四个桥臂上，通过对四个桥臂的通断控制，实现对逆变装置输出电压的控制。

本实用新型的优点是全数字化、结构简单、可实时控制控制输出电压、调制迅速。

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。

图1是本实用新型的电路原理图。

本实用新型有一外壳，图1所示电路中有一单片机U1，型号为74373的U3、U5构成地址锁存器，型号为27256的U2、U4构成存储器。单片机U1的两个模拟信号输入脚ACH0、ACH1分别接有电压、电流信号采集器，单片机U1的两个调制信号输出脚WG1、WG1和控制信号输出脚P2.0接四个门电路U7A～U7D的输入。

电压信号采集器为整流桥BA，电流信号采集器为电流互感器S1，四个门电路U7A～U7D均为或非门。单片机U1输出的两个调制信号和一个控制信号分别经驱动器NO1～NO3再接四个门电路的输入。

单片机U1的P2.0脚输出的控制信号分为两路，一路接或非门U7A～U7B的第二输入端，另一路经非门U8B反相后接或非门U7C～U7D的第二输入端。单片机U1输出的两个调制信号中，第一个调制信号经非门U8A反相后接或非门U7A、U7D的第一输入端，另一个调制信号接或非门U7B、U7C的第一输入端。

下面叙述工作原理：

本实用新型用80C196单片机的三相波形发生器(WG)产生脉宽调制信号(PWM)，在16MHZ晶振时，驱动信号频率可高达8MHZ，此PWM信号的占空比根据规则采样法计算得到的数值确定。单片机的P2.0脚产生频率为50HZ的方波信号，用来控制逆变装置输出电压的频率。单片机的波形发生器产生的PWM信号和P2.0送出的方波信号一起经非门和或非门后得到四路调制信号DR1～DR4，此四路调制信号控制逆变装置中四个桥臂的导通和关断。为防止同一桥臂上两个功率管发生直通造成短路，本实用新型可以通过编程设置四路调制信号的死区时间，在16MHZ晶振时，死区时间范围在0.125μs～125μs之间。此外，还可以实现电路启动和关断时各桥臂的互锁。

由变压器(图中未示)经整流桥BA检测逆变装置的输出电压送入单片机的ACHO脚，由电流互感器S1检测逆变装置的输出电流送入单片机的ACH1脚。检测到的信号经单片机模数转换后，单片机再根据此数值大小计算调制比，从而控制单片机的波形发生器所产生的PWM信号，实现对逆变装置输出电压的控制。

本实用新型的调制方式为正弦波脉宽调制。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，任何基于本实用新型的等同变换，均应在本实用新型的保护范围之内。