Intel80C196MC微处理器在静止逆变电源中的应用

作者：时间：2011-02-27来源：网络收藏

摘要：简要介绍采用80C196MC单片机研制的三相静止逆变电源电路硬件、软件设计方案。试验结果表明，这一方案能够满足应用要求。

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/150999.htm

关键词：正弦脉宽调制静止逆变电源

The Application of Intel 80C196MC Microprocessor

in Static inverter Power Supply

Abstract: This paper presents a design precept of static inverter power supply using Intel 80C196MC microprocessor and shows the circuit block and the programming idea. The experimental results show that this precept can meet the requirements of the application.

Keywords: SPWM， Static inverter， Power Supply

中图法分类号：TM92文献标识码：A文章编号：02192713(2000)0840104

1引言

PWM（脉宽调制）技术是利用半导体开关器件的导通与关断把直流电压变成电压脉冲列，并通过控制电压脉冲宽度以达到变压变频目的的一种控制技术。SPWM（正弦脉宽调制）是由控制回路产生一组等幅而不等宽的矩形脉冲列，用来近似正弦电压波。

常采用的方法有3种：一是完全由模拟电路生成；二是由数字电路生成；三是由专用集成芯片生成。模拟方法电路复杂，硬件太多，抗干扰性能差，有温漂现象，难以实现最优化PWM控制（最优化PWM的调制波都不是正弦波），系统可靠性低；数字方法按照不同的数字模型用计算机算出各切换点，将其存入内存，然后通过查表及必要的计算产生SPWM波，该方法调频范围不宽。输出的PWM波1/4轴不对称，会产生偶次谐波，低频区尤其严重，且占用内存大，与系统精度之间存在矛盾；由专用集成芯片生成三相SPWM波的技术近年来被广泛采用，常用的有HEF4752，SLE4520，MA818，MA828，MA838和MITET公司研制的三相、单相PWM产生器SA828，SA838系列芯片。它们多与微处理器连接，完成外围控制功能，但在系统构成上仍然较复杂。而INTEL公司近期推出的16位微处理器80C196MC，片内集成了一个3相波形发生器WFG（WaveFormGenerator），这一外设装置大大简化了产生同步脉宽调制波形的控制软件和外部硬件，可构成最小单片机系统同时协调完成SPWM波形生成和整个系统的检测、保护、智能控制等。基于上述原因，本文采用80C196MC来构成静止逆变电源的控制电路。

280C196MC片内波形发生器WFG简介

2.1WFG功能特点

80C196MC片内WFG有3个同步的PWM模块，每个模块包含一个相位比较寄存器、一个无信号时间（deadtime）发生器和一对可编程的输出。WFG可产生独立的3对PWM波形，但它们有共同的载波频率、无信号时间和操作方式。一旦起动以后，WFG只要求CPU在改变PWM的占空比时加以干预。

WFG产生SPWM波形是在下列专用寄存器的控制下完成的。

（1）双向计数寄存器WG－COUNT：16位双向计数器，是产生输出信号的时基发生器。每个状态周期WG－COUNT改变一个计数值。用户可对WG－RELOAD寄存器进行写操作，而它的值周期地装入到计数器中。

（2）重装载寄存器WG－RELOAD：该寄存器实际包含一对16位寄存器，当读或写该寄存器时，访问的是WG－RELOAD寄存器。写到WG－RELOAD的值，被周期地（取决于操作方式）装入到第二个寄存器。这后一个寄存器叫做计数器比较寄存器，它是WG－COUNT实际与之比较的时间寄存器。

（3）相位比较寄存器WG－COMPx：共有3个（X=1，2，3）可读写的16位相位比较缓冲器。每一个相位比较缓冲器有一个关联的比较寄存器，它的值与每次计数后的WG－COUNT相比较。

（4）控制寄存器WG－CON：WG－CON是一个16位寄存器。可控制计数方式及产生3个10位无信号时间（deadtime）。

（5）输出控制缓冲寄存器WG－OUT：可用于选择输出引脚的输出信号方式。可对每个引脚独立定义有效状态。

2.2WFG的基本工作原理

（1）WFG由时基发生器、相位驱动通道和控制回路组成：

①时基发生器为SPWM建立载波周期。该周期值取决于WG－RELOAD的值；