一种纯正弦波逆变电源的制作

　　电路原理：

　　下图中，单片机为PIC16F876A，此款单片机为哈佛结构、精简指令，200ns/指令周期，368个RAM，256个E2PROM．14个中断源，8级硬件堆栈．2个10BIT的PWM，多通道的10BITA/D转化，内置看门狗等，详细技术资料请查阅微晶公司的网站。输出驱动集成电路为HIP4081A，此款驱动电路工作电压为12V，最高驱动电压电路可为95V，内置泵电源结构，可直接驱动N-MOS全桥功率电路，典型的开关时间为40ns。

　　电路中，R1和Dl组成了防反接电路，只有系统在检测输入正常后，才在U3的(28)脚输出一个高电平，通过R22和Q5来吸合RL1继电器，RL1主开关接通，C1、C2、C3、C4滤除直流电源线路上的高、低频纹波，U1为稳压三端，提供给单片机+5V工作电源。

　　市电检测：

　　市电通过R28、R29分压、限流后加至U5、U6两个光耦上，如正常，则U3的(27)脚始终为低电平，单片机自动转入充电程式。

　　充电控制：

　　市电输入正常后，单片机的(26)脚输出一个高电平，通过R26、Q7来吸合RL3继电器，市电通过C19、C20、C21、T2、C22滤波网络后输出至负载。单片机的(25)脚输出一个高电平，通过R25、Q6来吸合RL2继电器，市电通过R33限流电阻加到变压器T1上，同时，单片机的⑩脚输出一个高电平，关断U2，此时，Q1、Q2、Q3、Q4体内的续流二极管组成的全桥整流电路对外接的蓄电池进行充电，电瓶电充满后，单片机的(25)脚输出一个低电平，释放RL2。

　　市电、逆变转换：

　　当单片机检测到停电（即(27)脚为高电平）后，释放RL2、RL3继电器，同时单片机的(11)脚输出低电平，启动逆变程序。

　　逆变过程：

　　单片机通过U3的(11)脚输出一个低电平来选通U2，U3的(12)、(13)脚输出经过PID处理过的两路SPWM脉冲组，输入到U5的⑤、⑥脚，经内部逻辑电路处理，分别驱动Q1、Q2、Q3、Q4全桥功率电路，R4、R5、R6、R7为放自激振荡电路；输入低压直流经T1变压器变换后，变成高压的SPWM脉冲群，T1的次级波形如下所示：

　　电路滤波后，输出波形如下所示：

　　输出电压经T3降压变换，D7-D10桥式整流．R27、R24、R23、C17组成的低通滤波回路后，送至U3的④脚，经10BIT的/VD转化后，与标准值进行比较、运算，PID算法处理后，来控制、调整内部的两路PWM输出占空比，从而控制输出电压的稳定和输出波形的不畸变。D4、R16、R17、C12组成了直流电流取样回路，经U3的②脚输入，同样经10BIT的A/D转化后，与标准值进行比较、运算，实时检测过流和过载情况。R20、R19、R21、C16组成D4组成了直流电压采样回路，经U4的③脚输入后同样经10BIT的A/D转化后，与标准值进行比较、运算，实时检测欠压和超压情况。R7、Cl0延时滤波电路，提供了高电平，使U2能正常工作，D2、C5和D3、C7构成了两组自举升压电路，为桥式电路的两个上臂N-MOS管提供了驱动电源。T1采用高导磁率、低矫顽力的环形变压器，此变压器具有体积小、重量轻，抗偏磁能力较强等特点，同时还有制造工艺简单、成本比较低廉、抗短时间短路能力较强等特点。U4的外围电路组成了直流电流取样放大、比较电路。

　　系统的流程图：　　
　　
　　系统流程图见右图。此正弦波逆变电源采用SPWM技术，输出电压波形为纯正弦波，具有瞬态响应好、无波形失真、输出电压和频率稳定等特点，并同时具有极佳的EMI指标。本电源设有直流输入过、欠压保护，交流输出过载、短路以及机内过热保护等一系列保护措施，使电源的各项性能指标和可靠性具有足够的技术保证。并且，本机自带充电功能，可大电流对电瓶进行充电，极大、合理地利用了元器件。同时制造成本极低，在市场上与同类产品相比，有较强的价格优势，可以迅速的占领市场，同时因本产品拥有自主的知识产权，故可根据用户不同的需求来调整PID算法和增加新的功能，视用户的情况而定，可提供部分源代码，以便用户二次开发。