D题-单相正弦波变频电源

变频器原理及应用开课系部：机电工程系课程名称：《变频器原理及应用》1．变频器是将固定频率的交流电变换为频率连续可调的交流电的装置。

2．变频器的主电路不论是交-直-交变频还是交-交变频形式，都是采用电力电子器5.（错）交-交变频器的最大输出频率和市网电压频率一样，为50Hz。

6．交-直-交变频器它是先将工频交流电通过整流器变成直流电，再经过逆变器将直流电变成频率和电压可调的交流电。

因此该变频器也称为间接变频器。

7．交-直-交变频器根据直流环节储能方式的不同，又分为电压型和（电流型）。

A． B．单相型 C．三相型 D．有环流型8．（：对）电压型变频器多用于不要求正反转或快速加减速的通用变频器中。

9．（对）电流型勃起适用于频繁可逆运转的变频器和大容量的变频器中。

10．根据调压方式的不同，交-直-交变频器又分为PAM和PWM。

11．下列选项中，（）属于变频器按控制方式分类。

A．U/f B．SF C．VC D．通用变频器12．下列选项中，（）属于按用途分类。

A．通用变频器 B．专用变频器 C．VC13．变频器主要应用在哪些方面？答案：节能、自动化系统、提高工艺水平和产品质量14．什么叫变频器？答案：变频器是将固定频率的交流电变换为频率连续可调的交流电的装置。

15．简述电力电子器件的发展。

答案：SCR、GTO、GTR、MOSFET、IGBT、IPM16．变频器的问世，使电气传动领域发生了一场技术革命，即交流调速取代直流调速。

17．通用变频器的发展方向是什么？答案：低成本的简易型通用变频器；高性能的多功能通用变频器18．PD是指(电力二极管 )。

19．SCR是指(可控硅)。

20．GTO是指(门极关断晶闸管)。

21．IGBT是指(绝缘栅双极型晶体管 )。

22．IPM是指(智能功率模块)。

23．电力二极管的伏安特性是什么？答案：电力二极管的阳极和阴极间的电压和流过管子的电流之间的关系24．电力二极管引出两个极，分别称为阳极A和阴极K。

实验5 单相正弦波脉宽调制SPWM 变频调速系统实验一、实验目的(1)掌握异步电动机变频调速的原理。

(2)了解异步电动机变频调速运行的基本参数，V/f 曲线。

三、实验线路及原理单相异步电动机的调速除了其起动需要另加附加绕组及相关电路之外，其变频调速原理与三相异步电动机相同，下面仍然以三相异步电动机的调速原理来说明，由电机学可知，电机的转速表达式为: 其中f 1为定子供电频率；p 为电机的磁极对数；s 为转差率，由上式可知改变定子供电频率f 1可以改变电机的同步转速，从而实现了在转差率s 保持不变情况下的转速调节，为了保持电机的最大转矩不变，希望维持电机气隙磁通恒定，因而要求定子供电电压也随频率作相应调整。

即在忽略定子阻抗压降的情况下，E 1≈U 1 为使气隙磁通恒定，在改变定子频率的同时必须同时改变电压U 1，即保证常数f U φ11==。

单相正弦波脉宽调制逆变电路的输出电压与频率就是根据上述要求而设计的，因此由该逆变器供电的单相电动机可以实现速度调节的要求，其原理框图如图7-3所示。

单相异步电机采用电阻分相启动式，启动绕组串接PTC 保护器，当启动完毕时在离心开关的作用下自动切除启动支路。

在微处理器的控制下，利用键盘可以改变电路输出的V/f 比值，用键控方式改变输出频率以达到调频调速的目的。

关于逆变电路的原理请参考相关书籍、其输出电压波形为脉冲宽度按正弦规律变化的调制波，其中含有基波分量和各种高次谐波，以基波分量为主，谐波分量较小，当基波频率与幅值按某种恒压/频的规律变化时，电机转速随之改变。

四、实验内容(1)V/f 曲线测定。

(2)观察低频补偿对于提高启动力矩的效果。

五、思考题)K ω4.441(f E φφK ω4.44f E 111111==。

为常数K ω4.441其中c C,f U φ111=⋅≈s)(1n s)(1p60f n o 1-=-=(1)单相异步电动机有哪几种启动方式？在变频调速时，为什么不采用电容分相起动？(2)改变V/f比值，有何实际意义？图7-3 单相正弦波脉宽调制变频调速原理框图六、实验方法(1)将DJ21-1的主绕组与DJK11主电路输出连接，打开挂件电源开关，设定V/F曲线从第一条开始，打开电机开关，按下启动键。

变频器题库变频器题库一：填空题一：填空题1、 变频器主要由（整流器）、中间直流环节、（逆变器）和（控制回路）组成。

组成。

2、 变频器的预置流程必须在（编程方式）下进行。

下进行。

3、 变频器输出侧不允许接（电容器），也不允许接电容式单相电动机。

单相电动机。

4、 变频器由（主电路）和控制电路组成。

和控制电路组成。

5、 通常在电源与变频器之间要接入（低压断路器和接触器），以便在发生故障时能迅速切断电源。

，以便在发生故障时能迅速切断电源。

6、 对变频器进行功能预置时必须在（编程模式/PRG 方式）下进行。

下进行。

7、 变频器和外部信号的连接需要通过相应的（接口）。

8、 当电动机低于额定转速采用（恒转矩）调速。

调速。

9、 变频器的运行操作键“REV ”中文意思是（反转），“FWD ”中文意思是（正转）。

10、变频器的逆变器是利用功率器件，有规律地控制逆变器中主开关的通断，从而得到（任意）频率的三相交流电输出。

输出。

11、变频器的外部信号接口包括（多功能输入和输出接口）、（多功能模拟输入和输出信号接口）、（数字输入和输出接口）、（通信接口）。

12、三相异步电动机变频调速的控制方式有（恒磁通）、（恒电流）和（恒功率）三种。

三种。

13、恒压频比控制方式，相当于直流电动机（调压）调速的情况，属于（恒转矩）调速。

调速。

14、恒流变频调速控制方式就是要求在电动机变频调速过程中保持定子（电流I1）为一恒值。

恒流变频系统的过载能力（较小），只是用于负载（变化不大）的场合。

的场合。

15、交流电源进线的对称滤波器对于抑制中频段的（高频噪声）干扰很有效。

干扰很有效。

16、变频器产生的谐波干扰第一是（辐射）干扰，它对周围的电子设备产生干扰。

围的电子设备产生干扰。

17、由于变频器具有电子热保护功能，一般情况下可不接（热继电器）。

18、恒功率控制方式，相当于直流电动机（弱磁）调速的情况，属于近似（恒功率）调速。

调速。

19、变频调速系统中输出电压的调节方式有（脉冲宽度）和（脉冲幅度）调制方式。

三相正弦波变频电源设计(总21页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--摘要随着电力电子技术的迅速发展，将是电源技术更加成熟，经济，实用，实现高效率和高品质用电结合。

变频电源随即而出现，变频电源被广泛应用于各个领域，是变频调速的核心所在。

变频器电源主要用于交流电机的变频调速，其在电气传动系统中占据的地位日趋重要，已获得巨大的节能效果。

该次课设为使用protel设计一个输出频率范围为20~100HZ，输出线电压有效值为36V，最大负载电流有效值为3A，负载为三相对称阻性负载（Y型接法）的三相正弦波变频电源的课程设计。

关键词：变频电源 protel 三相正弦波变频电源目录摘要 ............................................................................................... 错误!未定义书签。

1三相正弦波变频电源设计要求 ................................................ 错误!未定义书签。

2 三相正弦波变频电源系统设计方案比较 ................................ 错误!未定义书签。

整流滤波电路方案............................................................... 错误!未定义书签。

斩波电路方案....................................................................... 错误!未定义书签。

绝缘栅控双极型晶体管IGBT驱动电路方案 ..................... 错误!未定义书签。

逆变电路方案....................................................................... 错误!未定义书签。

输出电压、输出电流、频率
参考文献
❖ 系统方案
一种基于PIC系列单片机的SPWM逆变电源 单相10kVA测量用变频电源的研究
❖ 参数计算
单相10kVA测量用变频电源的研究 单相SPWM逆变电源仿真设计
❖ 算法思想
三种SPWM波形生成算法的分析与实现
❖ IR2110输入输出时序图
简 单 负 偏 压 驱 动 电 路
系统设计指标
测试项目
输出频率 输出频率可调范围 输出电压有效值 输出正弦波电压谐波总含量 DC-AC逆变器效率
过流保护 工作参数显示
基本(发挥)2±0.5V
THD≤5% 15Ω η≥70%
动作电流2.0±0.1A
驱动隔离模块IR2110
❖ IR2110基本特性参数
逻辑电源电压范围5～15V 逻辑电源地和功率地之间允许有±5V的偏移量
工作频率高，可达500kHz 开通、关断延迟小，分别为120ns和94ns 图腾柱输出峰值电流为2A
驱动隔离模块IR2110
❖ IR2110功能框图
驱动隔离模块IR2110
单片机
过温保护 过流保护 过压保护
单相全桥逆变电路工作原理
u UV
Ud 驱动VT1、VT4
驱动 VT1、VT4
0
驱动 VT2、VT3
t
VT1
VT3
i0
（a）负载电压
Ud
U
i0
VD1 Z
VD3 0
t
V
i0
T（b）电阻负载电流波形
T2
3T
VT2
VT4
0
4
4
T
t
VD2
VD4
VD1VD4VT1VT4VD2VD3VT2VT3

中图分类 号 ：Ｔ Ｎ ８ ６
文 献பைடு நூலகம் 识码 ：Ａ
文章编 号 ：１ ０ ０ ９ — ２ ３ ７ ４（ ２ ０ １ ４ ） ０ ８ － ０ ０ ４ ８ — ０ ３
１ 概述
１ ． １ 问题 的提 出
动条 件 。但 目前 使用 的 电动凿 岩机 也有 明显 缺 点 ：对 同 样 硬 度 的岩石 ，它 的转 速 只有气 动 凿岩 机 的５ ０ ％ ￣６ ０ ％ 。 目前 大 多数 电动 设备 直接使 用 交流 工频 电源 （ ５ ０ Ｈ Ｚ ）， 不能随着工作环境 （ 岩石硬度、钻孔孔径、深度）改变 输 出转矩 、转 速 ， 因此工 作效 率较 低 。为此 ，本文 采用 德州 仪器 公 司的Ｔ Ｍ Ｓ ３ ２ ０ Ｃ ２ ４ ０ ７ Ｄ Ｓ Ｐ 处理器 设 计一 种新 型 的 ５ Ｋ Ｖ Ａ 单 相 正弦 波 变 频 电源 ，通 过 输 出可 程 控 的 交流 电
较好 的稳 定性和较 强 的抗干 扰能力 。 ２ ． ２ 硬 件 系统 结构
本 文 设 计 变 频 电源 的 硬 件 系 统 以 Ｔ ｌ 公 司 的 Ｔ Ｍ Ｓ ３ ２ ０ Ｌ Ｆ ２ ４ ０ ７ Ａ 型Ｄ Ｓ Ｐ 为 控 制 芯 片 ， 由主 电路 、保护 电 路 、控制 电路等组 成 ，其 原理 结构 图如 图 １ 。
关 鎏 笔 关 … …
及 粪 量 输 械 矿 山 械 的 走 、 车 液 压
。
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统 鬲 箍 工 赢 压 菠 ＿ Ｉ 苫 举 美 主 高
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摘要本系统是一个交流-直流-交流变频电源。

系统以FPGA为控制核心，采用SPWM变频控制技术，实现三相正弦波变频输出。

输出线电压有效值为36V，最大输出电流有效值达3A。

系统还具有频率测量，电流、电压有效值测量，平均功率测量功能。

基于单片机智能化和开关电源高效率的特点,研制出一种以XC164单片机作为核心控制模块的三相正弦波变频电源。

本系统同时采用电压反馈电路和电流反馈电路，分别将输出电压和电流反馈至XC164单片机，然后该单片机利用其内部的模数转换器对反馈电压和电流进行A/D转换，同时单片机根据计算出的电压有效值对输出电压进行宏观PID控制，以实现稳幅。

采用了实时电压跟踪SPWM技术,使单片机在变频电源系统中得到了有效的应用。

实验结果表明该系统具有良好的稳压性能和很小的波形失真,并且能够进行自检测、过流、过压、过热和短路保护等功能。

关键词: 三相 SPWM 逆变变频电源AbstractThe system, based on FPGA, is a AC-DC-AC variable frequency power supply. The technology of SPWM frequency converting control is applied to get the output of three-phase variable frequency sine wave. The real line voltage is 36V and the maximum current（real value）output is up to 3A. The system also includes the following functions like frequency metering, measurements of real voltage and current, and the measurement of the average power. This system adopted voltage feedback circuit and current feedback circuit, output voltage and current respectively XC164 microcontroller, then the feedback to the microcontroller use its internal adc voltage and current of feedback on A/D conversion, and SCM according to calculate the RMS voltage output voltage of the macro PID control, in order to achieve steady picture. Adopted real-time voltage tracking SPWM technology, make SCM in frequency conversion power system got effective application. The experimental results show that the system has good performance and small voltage waveform distortion, and can be carried out since detection, over-current, over-voltage, overheating and short circuit protection function.Key Word:three phase SPWM invert frequency power目录摘要.......................................................................................... 错误！未定义书签。

变频器试题变频器试题及答案一、选择题1、变频器的节能运行方式只能用于（）操纵方式。

A:U/f开环B:矢量C:直接转矩D:CVCF2.正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（）oA:PWMB:PAMC:SPWMD:SPAM3、对电动机从根本频率向上的变频调速属于（）调速。

A:恒功率B:恒转矩C:恒磁通D:恒转差率4、以下哪种制动方式不适用于变频调速系统（）oA:直流制动B:回馈制动C:反接制动D:能耗制动5、为了适应多台电动机的比例运行操纵要求，变频器设置了（）功能。

A:频率增益B:转矩补偿C:矢量操纵D:回避频率6、为了提高电动机的转速操纵精度，变频器具有（）功能。

A:转矩补偿B:转差补偿C:频率增益D:段速操纵7、对于风机类的负载宜采用（）的转速上升方式。

A:直线型B:S型C:正半S型D:反半S型8、MM440变频器频率操纵方式由功能码（）设定。

A:P0003B:POOlOC:P0700D:PlOOO9、型号为2UC13-7AA1的MM440变频器电源电压是（）V oA:IAC~220B:l∕3AC-220C:3AC-400D:3AC-44010、变频器安装场所周边振动加速度应小于（）m/s oA:1 B:6.8C:9.8 D:1011、变频器种类好多，其中按滤波方式可分为电压型和（）型。

A:电流B:电阻C:电感D:电容12、在U/f操纵方式下，当输出频率对比低时，会展现输出转矩缺乏的处境，要求变频器具有（）功能。

A:频率偏置B:转差补偿C:转矩补偿D:段速操纵13、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（）有关系。

A:磁极数B:磁极对数C:磁感应强度D:磁场强度14、目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（）o2A: SCR B: GTO C: MOSFET D: IGBT 15、变频器的调压调频过程是通过操纵（）举行的。

A:载波B:调制波C:输入电压D:输入电流16、变频器常用的转矩补偿方法有：线性补偿、分段补偿和（）补偿。

变频技术考试题及答案 一、单项选择题（每题2分，共20分） 1. 变频技术中，V/F控制是指（ ）。 A. 电压与频率成正比 B. 电压与频率成反比 C. 电压与频率无关 D. 电压与频率成函数关系

答案：A 2. 变频器的输出电压与输出频率之间的关系是（ ）。 A. 线性关系 B. 非线性关系 C. 无关 D. 正弦关系 答案：A 3. 变频器的节能效果主要体现在（ ）。 A. 启动时 B. 停止时 C. 轻载时 D. 重载时

答案：C 4. 变频器的输出频率与电机转速之间的关系是（ ）。 A. 线性关系 B. 非线性关系 C. 无关 D. 正弦关系

答案：A 5. 变频器的输出电压与电机转矩之间的关系是（ ）。 A. 线性关系 B. 非线性关系 C. 无关 D. 正弦关系

答案：B 6. 变频器的输出电流与电机转矩之间的关系是（ ）。 A. 线性关系 B. 非线性关系 C. 无关 D. 正弦关系

答案：A 7. 变频器的输出频率与电机转速之间的关系是（ ）。 A. 线性关系 B. 非线性关系 C. 无关 D. 正弦关系

答案：A 8. 变频器的输出电压与电机转速之间的关系是（ ）。 A. 线性关系 B. 非线性关系 C. 无关 D. 正弦关系

答案：A 9. 变频器的输出电流与电机转速之间的关系是（ ）。 A. 线性关系 B. 非线性关系 C. 无关 D. 正弦关系 答案：B 10. 变频器的输出电压与电机转矩之间的关系是（ ）。 A. 线性关系 B. 非线性关系 C. 无关 D. 正弦关系

答案：B 二、多项选择题（每题3分，共15分） 11. 变频器的主要功能包括（ ）。 A. 调速 B. 节能 C. 保护 D. 启动 答案：ABC 12. 变频器的控制方式包括（ ）。 A. V/F控制 B. 矢量控制 C. 直接转矩控制 D. 恒压频比控制

答案：ABC 13. 变频器的节能效果主要体现在（ ）。 A. 启动时 B. 停止时 C. 轻载时 D. 重载时 答案：BC 14. 变频器的输出电压与电机转速之间的关系是（ ）。 A. 线性关系 B. 非线性关系 C. 无关 D. 正弦关系

变频技术试题及答案1、单选变频器出来的交流电的实质是（）。

（江南博哥）（江南博哥）A.交流B.低压直流C.直流脉冲D.低压交流答案：C2、填空题对逆变电路中功率器件的开关控制一般采用（）控制方式。

解析：SPWM3、问答题变频器接线时应注意哪些问题？解析：①输入电源必须接到R、S、T上，输出电源必须接到端子U、V、W上，若错接，会损坏变频器。

②为了防止触电、火灾等灾害和降低噪声，必须连接接地端子。

③端子和导线的连接应牢靠，要使用接触性好的压接端子。

④配完线后，要再次检查接线是否正确，有无漏接现象，端子和导线间是否短路或接地。

⑤通电后，需要改接线时，即使已经关断电源，也应等充电指示灯熄灭后，用万用表确认直流电压降到安全电压（DC25V以下）后再操作。

若还残留有电压就进行操作，会产生火花，这时先放完电后再进行操作。

4、判断题基本参数是变频器根据选用的功能而需要预置的参数。

答案：错5、问答题对电压型逆变器和电流型逆变器的特点进行比较。

解析：电压型逆变器是将整流电路产生的直流电压，通过电容进行滤波后供给逆变电路。

由于采用大电容滤波，故输出电压波形比较平直，在理想情况下可以看成一个内阻为零的电压源，逆变电路输出的电压为矩形波或阶梯波。

电流型逆变器是将整流输出的直流电压采用大电感滤波，因此，直流电流波形比较平直，因而电源内阻很大，对负载来说基本上是一个电流源，逆变电路输出的交流电流是矩形波。

6、问答题简述晶闸管的导通和阻断控制。

解析：晶闸管的导通控制：在晶闸管的阳极和阴极间加正向电压，同时在它的门极和阴极间也加正向电压形成触发电流，即可使晶闸管导通。

晶闸管一旦导通，门极即失去控制作用，因此门极所加的触发电压一般为脉冲电压。

晶闸管从阻断变为导通的过程成为触发导通。

门极触发电流一般只有几十毫安到几百毫安，而晶闸管导通后，从阳极到阴极可以通过几百、几千安的电流。

要使导通的晶闸管阻断，必须将阳极电流降低到一个称为维持电流的临界极限值以下。

附件1. 2019年大学生电子设计大赛校内赛赛题A题：降压型直流开关稳压电源1．任务以TI公司的降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS场效应管为核心器件，设计并制作一个降压型直流开关稳压电源。

额定输入直流电压为时，额定输出直流电压为，输出电流最大值为。

测试电路可参考图1。

LR图1 电源测试连接图2．要求（1）额定输入电压下，输出电压偏差：；（10分）（2）额定输入电压下，最大输出电流：；（10分）（3）输出噪声纹波电压峰峰值：；（10分）（4）从满载变到轻载时，负载调整率：；（10分）（5）变化到17.6V和13.6V，电压调整率：（10分）（6）效率；（15分）（7）具有过流保护功能，动作电流；（10分）（8）电源具有负载识别功能。

增加1个2端子端口，端口可外接电阻R(1kΩ-10kΩ)作为负载识别端口，参考图1。

电源根据通过测量端口识别电阻R的阻值，确定输出电压，；（10分）（9）尽量减轻电源重量，使电源不含负载的重量。

（15分）（10）设计报告（20分）3．说明（1）该开关稳压电源不得采用成品模块制作。

（2）稳压电源若含其它控制、测量电路都只能由端口供电，不得增加其他辅助电源。

（3）要求电源输出电压精确稳定，或，作品不参与测试。

B 题：物品分拣搬送装置1．任务在一个以木条（截面不大于3cm×4cm ，木质本色）围成的100cm×150cm 的A 区域内，散落着边长均为4cm 的正方体。

设计一自动物体搬运系统，能够快速将这些正方体移至指定区域。

A 区域的颜色为白色，B 区域为黑色，C 区域为红色。

2．要求（1） 在A 区域内任意放置了12只黑色正方体，以最快的速度将这些正方体移送到B区域，完成时间不得超过180秒； （24分） （2） 将A 区域的12只黑色正方体以最快的速度移送到红色C 区域；完成时间不得超过180秒； （26分） （3） A 区域12只正方体中有桔黄色与黑色两种颜色，以最快的速度将桔黄色正方体移送到红色C 区域； （20分） （4） 将A 区域中的正方体改为乒乓球，仍然有桔黄与黑色两种颜色，以最快的速度将桔黄色乒乓球移送到红色C 区域； （25分） （5） 其他。

基于stm32的单相正弦变频稳压电源基于stm32的单相正弦变频稳压电源本项设计的的要求是：输入40V到60V。

输出稳定的有效值18V，80W。

重载超过5A时，过流保护。

输出正弦波频率在20Hz到60Hz可调，步进为1Hz。

我们做的DC/AC主电路采用全桥式，双极性SPWM，驱动芯片采用IR2110，极容易烧毁，使用时应倍加小心。

用电流互感器采电流，电压互感器采电压，电压经过全波整流后送到stm32里。

这个设计大部分工作由软件完成。

难点在于要调度好中断之间的关系，理解PI的整个控制过程。

如果理解有偏差，就会出现无论怎么改变PI的系数，输出都稳不了压。

同时，硬件电路也要做好。

做电源不要引太多线出来，易受到干扰。

尽量避免使用过零比较器，因为过零比较器的上升沿下降沿极不稳定，易导致单片机误触发。

下面在多分享下我做这个设计时的调试经验：1，利用高级定时器TIM1，产生SPWM，中断优先级一定要设成最高抢断式2，带重载时波形会失真，原因主要是死区时间和开关管损耗，可以尝试下改小死区时间。

3，我的PI思路是这样的，在一个正弦波周期内，做一次PI。

具体实现方法是：电压互感器采过来的经全波整流的波对应一个比较器产生的方波，正弦波过零时产生上升沿翻转，触发单片机开始定时，技术到四分之一个周期时，打开AD和DMA，在峰值处连续采14个点，然后排序，去掉最大的三个和最小的三个，然后相加求平均值。

做一次PI，在下个正弦波开始时，赋给Ma。

这里关键是AD 一定要采的准，可以设置电平翻转来用示波器观察是不是在峰值附近采值。

下面给出全部代码：main.h#ifndef __MAIN_H#define __MAIN_Hvoid RCC_Configuration void ; void NVIC_Configuration void ; void GPIO_Configuration void ; void ADC_Configuration void ; void TIM_Configuration void ; void ADC_DMAInit void ;void EXTI_Configuration void ; void display1 void ;void display2 void ;void display3 void ;void display4 void ;void display5 void ;void pinlvzhuanhua void ;#endifmain.c#include "stm32f10x_lib.h"#include "stm32f10x_it.h"#include "stm32f10x_dma.h"#include "stm32f10x_adc.h"#include#include "lcd1602.h"#include "juzhenkey.h"#include "main.h"/* Private typedef/* Private define/* Private macro/* Private variables/* Private function prototypes/* Private functions/**************************************************************** **************** Function Name : main* Description : Main program.* Input : None* Output : None* Return : None***************************************************************** **************/#define N 14#define ADC1_DR_Address u32 0x4001244cunsigned short ADCConvertedValue[N]; EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; ErrorStatus HSEStartUpStatus;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure1; float xianshi 0.0;u8 i 0;u8 v1 0,v2 0;u8 p1 0,p2 0,p3 0;u8 pp 0;u8 Time50Ms 0;float nn 0.4;vu16 pulse 0;vu16 Period 20;s8 shuzi[] "0123456789";s8 pinlv[] "20HZ";s8 dianya[] "18V";s8 table[] "0.000V";s8 ma[] "0.00";s8 OverCurrent[] "OverCurrent";u8 pinlvshezhi 20;u8 dianyashezhi 18;u8 flag1 0;u8 flag2 0;u8 OverCurrentFlag 0; float del 0.4;int main void#ifdef DEBUGdebug ;#endifpinlvzhuanhua ; RCC_Configuration ; GPIO_Configuration ; DelayXms 60 ;Lcd_Init ; DelayXms 20 ;display1 ;TIM_Configuration ; NVIC_Configuration ; EXTI_Configuration ; CH451_Init ;ADC_Configuration ; ADC_DMAInit ; DelayXms 60 ;Lcd_Init ;display1 ;/* Infinite loop */while 1if GPIO_ReadInputDataBit GPIOC,GPIO_Pin_5TIM_Cmd TIM1, DISABLE ;TIM_CtrlPWMOutputs TIM1, DISABLE ;Lcd_Init ;display5 ;OverCurrentFlag 1;DelayXms 200 ;else if ! GPIO_ReadInputDataBit GPIOC,GPIO_Pin_5 && OverCurrentFlag 1TIM_Cmd TIM1, ENABLE ;TIM_CtrlPWMOutputs TIM1, ENABLE ;Lcd_Init ;OverCurrentFlag 0;else if ! GPIO_ReadInputDataBit GPIOC,GPIO_Pin_5 && OverCurrentFlag 0DelayXms 200 ;display2 ;DelayXms 200 ;display3 ;void RCC_Configuration voidRCC_DeInit ; //将外设RCC寄存器重设为缺省值RCC_HSEConfig RCC_HSE_ON ;//使能HSE，即外部高速晶振HSEStartUpStatus RCC_WaitForHSEStartUp ;//等待HSE就绪if HSEStartUpStatus SUCCESSFLASH_PrefetchBufferCmd FLASH_PrefetchBuffer_Enable ;//使能预取指令缓存FLASH_SetLatency FLASH_Latency_2 ; //设置代码延时值Flash 2 wait stateRCC_HCLKConfig RCC_SYSCLK_Div1 ; //设置AHB时钟 HCLK SYSCLKRCC_PCLK2Config RCC_HCLK_Div1 ;//设置高速AHB时钟 PCLK2 HCLKRCC_PCLK1Config RCC_HCLK_Div2 ;//设置低速AHB时钟PCLK1 HCLK/2RCC_PLLConfig RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9 ;//设置PLL时钟源及倍频系数 PLLCLK 8MHz*9 72MHzRCC_PLLCmd ENABLE ;//等待PLL就绪while RCC_GetFlagStatus RCC_FLAG_PLLRDY RESETRCC_SYSCLKConfig RCC_SYSCLKSource_PLLCLK ;//选定PLL为系统时钟源while RCC_GetSYSCLKSource ! 0x08 //确认PLL作为系统时钟源RCC_APB2PeriphClockCmdRCC_APB2Periph_ADC1|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE ;RCC_AHBPeriphClockCmdRCC_AHBPeriph_DMA1|RCC_AHBPeriph_DMA2,ENABLE ;RCC_APB2PeriphClockCmd RCC_APB2Periph_TIM1|RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE ;RCC_APB1PeriphClockCmd RCC_APB1Periph_TIM2 | RCC_APB1Periph_TIM3|RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE ;RCC_ADCCLKConfig RCC_PCLK2_Div4 ;void EXTI_Configuration voidEXTI_DeInit ; //将EXIT寄存器重设置为缺省值GPIO_EXTILineConfig GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource6 ; //设置为外部中断EXTI_InitStructure.EXTI_Line EXTI_Line6; //设置外部中断线EXTI_InitStructure.EXTI_Mode EXTI_Mode_Interrupt;//设置EXTI线路为重点请求EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger EXTI_Trigger_Falling;//设置输入线路为下降沿为中断请求EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd ENABLE; //中断使能EXTI_Init &EXTI_InitStructure ;GPIO_EXTILineConfig GPIO_PortSourceGPIOD, GPIO_PinSource1 ; //设置为外部中断EXTI_InitStructure.EXTI_Line EXTI_Line1; //设置外部中断线EXTI_InitStructure.EXTI_Mode EXTI_Mode_Interrupt;//设置EXTI线路为重点请求EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger EXTI_Trigger_Rising; //设置输入线路为下降沿为中断请求EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd ENABLE; //中断使能EXTI_Init &EXTI_InitStructure ;// EXTI_GenerateSWInterrupt EXTI_Line5 ;EXTI_ClearFlag EXTI_Line6|EXTI_Line1 ;EXTI_ClearFlag EXTI_Line1|EXTI_Line1 ;// EXTI_ClearFlag EXTI_Line0 ;void NVIC_Configuration voidNVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;#ifdef VECT_TAB_RAMNVIC_SetVectorTable NVIC_VectTab_RAM, 0x0 ;#else /* VECT_TAB_FLASH */NVIC_SetVectorTable NVIC_VectTab_FLASH, 0x0 ;#endif/* Enable the TIM1 global Interrupt */NVIC_PriorityGroupConfig NVIC_PriorityGroup_1 ;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel TIM1_UP_IRQChannel ;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE;NVIC_Init &NVIC_InitStructure ;/* Enable the DMA Interrupt */NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel DMA1_Channel1_IRQChannel; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 2;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE;NVIC_Init &NVIC_InitStructure ;/* Enable the EXTI9_5 global Interrupt */NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel EXTI9_5_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE;NVIC_Init &NVIC_InitStructure ;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel EXTI1_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE;NVIC_Init &NVIC_InitStructure ;/* Enable the TIM2 global Interrupt */NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel TIM2_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 2;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE;NVIC_Init &NVIC_InitStructure ;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel TIM3_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE;NVIC_Init &NVIC_InitStructure ;// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel TIM4_IRQChannel;// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 1;// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 3;// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE;// NVIC_Init &NVIC_InitStructure ;void GPIO_Configuration voidGPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//配置1602的控制端 RS RW EGPIO_InitStructure.GPIO_PinGPIO_Pin_15|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_13;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init GPIOB, &GPIO_InitStructure ;/* GPIOC Configuration: Channel 1, 2 and 3 as alternate function push-pull *///配置D8--D15 为1602数据口GPIO_InitStructure.GPIO_PinGPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init GPIOD, &GPIO_InitStructure ;/**********************键盘*****************************/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_IPU; //上拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init GPIOC, &GPIO_InitStructure ;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_IPD; //下拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init GPIOD, &GPIO_InitStructure ;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init GPIOB, &GPIO_InitStructure ;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_11;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init GPIOB, &GPIO_InitStructure ;/**********************键盘*****************************/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_AIN;//GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init GPIOB,&GPIO_InitStructure ; //AD输入测电压// GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_6;// GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_IPD; //下拉输入测电压// GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;// GPIO_Init GPIOA, &GPIO_InitStructure ;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_5;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_IPD; //下拉输入测电流方波GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init GPIOC, &GPIO_InitStructure ;/*根据 GPIO_InitStructure中指定的参数初始化外设 GPIOx 寄存器*/ /* PE8设置为功能脚 PWM PE9 设置为PWM的反极性输出*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init GPIOE, &GPIO_InitStructure ;GPIO_PinRemapConfig GPIO_FullRemap_TIM1,ENABLE ; //TIM1复用功能完全映射/* PE10设置为功能脚 PWM PE11 设置为PWM的反极性输出*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init GPIOE, &GPIO_InitStructure ;GPIO_PinRemapConfig GPIO_FullRemap_TIM1,ENABLE ;void ADC_Configuration voidADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;/*将ADC1配置在独立转换，连续转换模式下，转换数据右对齐，关闭外部触发*/ADC_InitStructure.ADC_Mode ADC_Mode_Independent;//每个通道独立工作/*扫描转换模式开启：ADC扫描所有ADC_SQRx寄存器规则转换通道）和ADC_JSQR寄存器（注入转换通道，即不规则转换通道）*/ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode ENABLE;//连续转换模式开启//关闭ADC外部触发，即禁止由外部触发模数转换*/ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv ADC_ExternalTrigConv_None;ADC_InitStructure.ADC_DataAlign ADC_DataAlign_Right;ADC_InitStructure. ADC_NbrOfChannel 1;ADC_Init ADC1,&ADC_InitStructure ;//规则组通道设置:将ADC1的通道设为Channel_8 PB0 ,采样周期为71.5 ADC_RegularChannelConfigADC1,ADC_Channel_8,1,ADC_SampleTime_1Cycles5 ;ADC_DMACmd ADC1,ENABLE ;//将ADC1与DMA关联，使能ADC1的DMAADC_Cmd ADC1,ENABLE ;ADC_ResetCalibration ADC1 ;//ADC1复位校准while ADC_GetResetCalibrationStatus ADC1 ;ADC_StartCalibration ADC1 ;//启动ADC1校准while ADC_GetCalibrationStatus ADC1 ;//检测ADC1校准是否结束ADC_SoftwareStartConvCmd ADC1,ENABLE ;//软件启动ADC1进行连续转换void ADC_DMAInit voidDMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;DMA_DeInit DMA1_Channel1 ;//复位后开启DMA1的第一通道//DMA对应的外设基地址DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr ADC1_DR_Address;//转换结果的数据大小DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSizeDMA_PeripheralDataSize_HalfWord;DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr u32 ADCConvertedValue;//DMA的转换模式:SRC模式,从外设向内存中传送数据DMA_InitStruct.DMA_DIR DMA_DIR_PeripheralSRC;DMA_InitStruct.DMA_M2M DMA_M2M_Disable;//DMA传送数据的尺寸,ADC是12位的,用16位的HalfWord存放DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//接收一次数据后，目标内存地址自动后移，用来采集多个数据DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc DMA_MemoryInc_Enable;//接收一次数据后,设备地址是否后移，ADC不用后移，如果是内存需要后移DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc DMA_PeripheralInc_Disable;//转换模式：常用循环缓存模式。

三相正弦波变频发电模拟装置（ D 题）【本科组】一、任务设计并制作一个三相正弦波变频发电模拟装置，其示意图如图1所示。

用直流稳压电源供电，US=12～60V中的任意一区间电压，输出相压～220V，输出频率为40Hz～60Hz可调；T为三相工频隔离变压器，变比自定，将uF作为输出电流的反馈信号；负载电阻R LA =RLB=RLC=1100Ω～4400Ω。

（11W～44W×3）。

图1 三相正弦波变频发电模拟装置示意图二、要求1．基本要求（1）输出频率范围为40Hz～60Hz的三相对称交流电，相位差1200误差小于±30，各相电压有效值之差小于5V；（2）输出电压波形应尽量接近正弦波，用示波器观察无明显失真；（3）当输入电压变化值为10%时，或负载电流有效值为0.05～0.2A三相对称交流电时，输出相电压有效值应保持在220V±5%以内；（4）具有过流保护（输出电流有效值达0.3A时动作）、负载缺相保护及负载不对称保护（三相电流中任意两相电流之差大于0.05A时动作）功能，保护时自动切断输入电源；（5）具有输入欠压保护功能，动作电压为输入电压的20%；（6）具有频率调整功能：当频率在给定范围40Hz～60Hz内变化时，使输出频率与给定频率的相对偏差绝对值不大于3%；（7）本装置的效率η≥50%。

2．发挥部分（1）可设置不同的过流保护值。

（2）提高负载电流，使有效值大于0.3A时装置的效率η≥60%。

（3）需设置手动恢复按键，过流、欠压故障排除后，手动恢复正常工作。

（4）实现三相相位数据、电压、电流等数据数显指示的功能，电压、电流误差不大于1%。

（5）其他。

三、说明1．本题中所有交流量除特别说明外均为有效值。

2．U S采用实验室可调直流稳压电源，不需自制。

3．控制电路允许另加辅助电源，但应尽量减少路数和损耗。

4．装置应能连续安全工作足够长时间，测试期间不能出现过热等故障。

5．制作时应合理设置测试点（参考图1），以方便测试。

单相变频电源的设计和安装保养单相电就是常说的220V电。

1、首先要用到整流模块。

它的作用是将交流变直流。

2、整流模块后面接滤波电路，将整流后的直流变成稳定的直流电压。

3、滤波后接稳压电路。

4、滤波后接稳压电路。

5、最后需要IGBT模块，你们要设计的话就是逆变电路，将直流电压再逆变为三项交流电压。

中间应该还有频率改变之类的电路了。

早期控制方法得到输出为矩形波，谐波含量较高，谐振含量高，且其频率较低，滤波困难，本设计采用SPWM滤波法，具有线性调压，抑制谐波的特点。

本设计全桥逆变电路应用单极性SPWM波。

单极性SPWM的载波为单极性的不对称三角波，输出电压也是单极性的方波，输出电压中包含零电平。

由于其载波本身就具有奇函数对称和半波对称特性，无论频率比k取奇数还是偶数输出电压都没有偶次谐波。

输出电压的单极性特性使得输出电压不含有k次中心谐波和边频谐波但却有少量的低频谐波分量。

单极性SPWM 的控制信号为一组高频(载波频率fc)脉冲和一组低频(调制频率fg)脉冲，每组的两列脉冲相位互补。

由三角载波和正弦调制波的几何关系可以得到，在k>>1时，高频脉冲的占空比D为利用含具有SPWM功能的外围功能模块CCP的PIC单片机编程实现SPWM波和控制频率脉宽的调节，减轻了硬件的要求且成本低，产生干扰小，具有较快的执行速度，利用面积等效法实现对逆变系统的SPWM控制。

单相变频电源安装要把握以下几个方面：1、做好单相变频电源的接地工作。

基本上所有电器都有接地的要求，单相变频电源、三相变频电源也不例外。

接地能有效防止单相变频电源应受到外界干扰而发生的故障问题。

能及时将单相变频电源、变频稳压电源机壳可能的电量导入地面，保护人员及设备安全。

2、有条件的厂家在安装单相变频电源时应加上防护罩，做好防尘工作。

粉尘附着很可能导致单相变频电源、三相变频电源的电子器件受到影响，出现某些功能异常。

严重时还会导致单相变频电源、三相变频电源发生短路。