基于STM32系列单片机的数控正弦波逆变电源设计与实现

在推挽升压驱动(U1、U2)中，TLP250负责驱动信号幅值与电流的匹配，而对于全桥逆变驱动(U3、U4、U5、U6)，不但要考虑驱动电平和驱动能力，还要考虑好上下管驱动信号的隔离问题。为简化设计，全桥逆变的上管驱动(U3、U5)采用了自举供电的方式，减少隔离电源的使用数目。
对逆变桥的驱动电路，为避免上下管直通，设计中需要考虑死区问题。STM32单片机的PWM模块具有死区功能，本设计采取了软件死区方法。这样做的另一个好处是，对不同的功率管只需改变软件设计即可获得最佳的死区参数。
5)采样电路 输出电压采样用于反馈稳压，输出电流采样用于过载保护，母线电流采样用于短路保护，母线电压采样用于限制母线电压虚高，输入电压采样用于输入过压／欠压保护。输出采样中使用了电流互感器与电压互感器，大大减小了系统干扰，提高了系统的可靠性。取样电路的原理图如图4所示。

对于输出电流取样，本设计中使用了5 A／5 mA电流互感器。由于电流互感器的输出为毫伏级的交流信号，为了能够被单片机内部AD模块采集到，必须将其整流成直流信号并加以放大。而普通二极管整流电路对毫伏级电压是无效的，因此，此处采用了由运算放大器(U11，LM3 58)构成的小电压整流电路。实际测试表明，该电路有效解决了毫伏级信号的采样问题。