基于196系列单片机在空调逆变器中的运用
来源： 作者： 发布时间：2015-03-11 10:52:53 浏览量：2 空调逆变器主回路
空调逆变电源主要由下列几个部分组成：
2．1 主电路
它的形式为DC／AC逆变电路。输入电压为DC600V，经输入接触器、预充电电路、支撑电容供给逆变器。主开关器件选用德国SIEMENS公司的2单元IGBT模块，加上输出滤波电路构成空调逆变器。输出用隔离变压器得到三相四线电。
2．2 控制电路
N87C196MC微处理器以及少量外围芯片构成本电源控制电路，十分简洁。单片机产生三相6路SPWM信号，绕行电感同时完成输入电压、输出电压、输入电流一体成型电感等采样，检测保护，封锁SPWM脉冲信号，保护IGBT等功能。
2．3 驱动电路
逆变器驱动电路采用日本三菱公司为驱动IGBT设计的专用集成电路M5 7962L，加少量外围元件构成。N87C196MC输出SPWM信号通过外围电路放大后直接给驱动模块，驱绕线贴片电感动模块直接驱动IGBT管，最大可驱动400AIGBT。当M57962L检测到IGBT管上C、E极电压高与8V，而且此时IGBT管开通时，持续时间大于2．5 μ s，则发出故障信号，同时封锁驱动波形，并且发出故障信号给N87C196MC，单片机产生EXTINT中断，封锁各路SPWM信号，高速关断IGBT。
3 软件设计
软件是整个控制系统的核心，所有的电路均为软件来服务，它决定逆变器的性能，如输出电压稳定度、输出谐波含量。
输出电压值、电流限流值均由瑞士LEM公司霍尔传感器来检测，经整理后给保护电路和N87C196MC，经N87C196MC片内A／D通道转换成数字量。输出电压给定值经运算作为稳压的共模电感依据。
4 实验结果及结论
按照上述电路制作了一台三相35kVA的空调电源。主要参数是输入为DC600V，三相输出380V／50HZ。取载波频率6kHz，无信号时间2．5 μ s。采用输出滤波(滤波电容50 μ F，电感O．6mH)后输出电压，用FLUKE电源分析仪测，总谐波含量3％，效率为97％。
实验表明，在研制空调逆变器过程中，采用了INTEL公司单片机N87C196MC后，整个控制电路只需加少量外围器件，结构紧凑，降低了成本，提高了可靠性。通过测试取得了比较理想的结果。同时，只需通过改变软件，该系统即可用于单相逆变电源，应用十分灵活，因此作者认为N87C196MC单片机在电机拖动控制领域有良好的实用价值 。
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