lm3s316逆變電源應用方案目前，逆變電源大多採用正弦波脈寬調變方案，即所謂的「spwm」的技術。長期以來其控制電路大多採用模擬的方式來實現。模擬控制技術雖然已經非常成熟，但是其存在很多固有的缺點：控制電路的元器件比較多，電路複雜，體積較大，產品公升級換代不方便等。由於這些缺點，我們的逆變電源的數位化控制方案也就應運而生了，這也必將是現代逆變電源研究的乙個熱點。
在本方案中重點就是討論設計一種全數位化三相pwm逆變電源。這其中三相spwm發生器是逆變電源的核心部分，他的效能的好壞，直接關係到整個逆變電源的工作狀況。因此在本方案中我們選用了流明諾瑞公司推出的這個帶有硬體死區pwm的cortex-m3核心的32位arm微控制器lm3s136作為波形發生器。系統結構圖如下圖1所示。
系統結構
功率流程：市電輸入經輸入保護電路濾除雜訊後，進行整流、濾波變成直流電壓，然後這個直流電壓輸入到橋式逆變電路。pwm發生器在微控制器的控制下，通過驅動電路對輸出脈衝進行調製就可改變輸出電壓和頻率，再經輸出變壓器隔離後供給負載。
主電路中根據磁路整合原理，將變壓器和濾波電感集成為乙個磁性元件，再在變壓器的次級並以適當的電容，組成濾波網路以獲得正弦波形輸出。
整個電路分為五大部分：整流濾波、全橋逆變電路、驅動電路以及將微控制器控制pwm 產生器的控制電路和保護電路。另外在輸入和輸出端還有輸入濾波和輸出濾波電路。
逆變電路
逆變器是整個系統的核心，本方案採用電壓型全橋電路，如圖2所示：
功率開關器件是逆變電源的核心之一，逆變電源的發展和應用依賴於功率電子器件的發展。功率電子器件的大功率化、高的可靠性和控制效能是逆變電源得以應用的重要條件。現階段常用的功率開關器件有功率電晶體、功率場效電晶體和igbt。igbt 是一種複合型半導體器件，具備功率電晶體和功率場效電晶體兩者的優點。它的特點是速度快、輸人阻抗高、容易控制、通態電壓低、耐壓性好和電流容量大。
圖2 主電路原理圖
該方案中的功率器件初版選用的是日本富士公司的第三代u系列igbt模組。其耐壓可達600v，集電極最大允許電流100a，安全工作區較寬，驅動功率小、開關頻率高、飽和壓降低。另外該模組還具有帶過流控制、濾波器體積小、雜訊低、易散熱、可靠性高等特點。該模組內含有兩個igbt，其中乙個的發射極與另乙個的集電極相連，形成全橋電路的乙個橋臂。因此，在本方案中，逆變橋只需要用三個這樣的模組即可組成。
驅動電路
驅動電路採用ir2110構成igbt的驅動電路，該驅動電路實現了抗干擾能力強、速度快等優異特點。同時在這個電路中我們採用廣州致遠電子****推出的高效能dc/dc模組：zy0505bls-1w和zy0505bls-w5。對所有的輸入電源訊號做隔離，這樣確保我們產品工作的穩定可靠。
控制電路
控制電路主要實現以下功能：
◎ 控制逆變器的spwm驅動訊號。
◎ 過流、過壓、過熱、短路保護。
本電路採用arm公司最新推出的crotex-m3核心的32位微處理器。該核心是arm公司推出的業界首顆用8位的成本實現32位高效能的最新產品。採用該晶元做為開發節省了傳統意義上的外擴乙個帶死區功能的pwm發生晶元，將驅動訊號的產生和保護電路都由單晶元來實現，操作將更加簡單。
luminary micro的stellaris（群星）系列微控制器包含執行在50mhz頻率下的arm cortex-m3 mcu核心、嵌入式flash和sram、乙個低壓降的穩定器、整合的掉電復位和上電復位功能、模擬比較器、10位adc、ssi、gpio、看門狗和通用定時器、uart、i2c、運動控制pwm以及正交編碼器輸入。提供的外設直接通向管腳，不需要特性復用，這樣對於我們工程師的設計就相當靈活了。
當然在該方案中選用我們這個系列的微控制器的最重要的原因是如下：
強大的硬體pwm特性：
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