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一种基于单片机控制的逆变电源电路设计
作者：田明儒来源：《电子世界》2013年第09期
【摘要】设计以单片机为主控制芯片，桥式逆变电路、STC12C5A60S2单片机SPWM控制电路等电路组成了逆变电源的电路。最终可以达到直流输入，20V的交流输出的目的，不仅实现了20100Hz的调频功能，而且还有一些优点比如瞬态响应的速度快、很稳定、高的输出电压精度等优点。
【关键词】单片机；逆变电源；电路设计
1系统总体方案设计
11总体设计思路
依据相关的要求，输入的直流电压，输出为20VAC，输出的频率可以在20100Hz之间进行调节。高频逆变电路、SPWM控制电路、输出电路和保护电路为设计的系统的主要目标。图1为整个系统的流程图。本系统是以STC12C5A60S2单片机作为主控制芯片而实现的逆变电源，驱动元件使用的是IR2110，，单片机产生SPWM波的方法是采用等面积法，采用此方法可以实现正弦波的输出，频率可以调节是通过对程序的控制来实现的，进而最终可以设计出直流到交流的逆变过程。
12SPWM波实现的方案选取
121脉宽调制器（SPWM）
方案一：采用普通的PWM芯片。此类芯片的优点是能够直接的产生脉宽调制信号，但是它也有缺点，缺点是波形线性不好，而且振荡发生器是依赖充放电电路而产生波形，达到要求的难度很高。比如一种电压型开关电源集成控制器PWM控制电路芯片SG3524，它的特点是输出被限流，误差被放大，其产生PWM方波的外围线路不复杂。缺点是SG3524做的高频逆变器不仅不能带感性负载。而且它所产生的脉宽调制波的占空比不够高的同时波形也不够好。
方案二：使用KA7500，与TL494相比二者的区别只是芯片内部的运放输入端的基准源大小有些微小的差别，没有对电路的功能和性能造成什么影响。因为当今的市场上想要找到KA7500C芯片已经很难了，就算通过一定的渠道可以买得到，它的价格也会比TL494CN芯片的价格贵两倍甚至两倍以上。
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方案三：用TL494CN芯片，它片内置线性锯齿波振荡器、外置振荡元件简单的同时集成了全部脉宽调制电路；内置了5V的基准源；稳压精度也比较高；一些特征比如内置功率晶体管可提供500mA的驱动能力，可以为逆变器提供高质量、不间断的交流电提供支持。
方案四：用STC12C5A60S单片机，此单片机为新一代的51单片机，它的flash为64k，具有两路的PWM输出，脉宽可以通过软件的方式来调节，优点是：不仅具有较高的精度，而且具有不复杂，价格不高的外围电路。
方案选择：在比较完方案一，方r