基于PIC16F722單片機后備式UPS逆變電路的設(shè)計

陳博

摘 ?要 ?重點介紹了基于單片機PIC16F722后備式UPS逆變電路的設(shè)計，包括單片機的性能簡介，后備式UPS的原理及實現(xiàn)，以及硬件與軟件方面的設(shè)計，并給出系統(tǒng)的仿真結(jié)果，以驗證功能實現(xiàn)的可能性。

關(guān)鍵詞 ?單片機;后備式UPS;逆變;SPWM

中圖分類號：TN86 ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1671-7597（2014）21-0008-02

UPS（Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply），即不間斷電源，是向用戶的關(guān)鍵設(shè)備（如：互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、民航和鐵路售票系統(tǒng)、大規(guī)模集成電路的流水生產(chǎn)線等）提供高質(zhì)量的無時間中斷的交流電源的重要設(shè)備。因而不斷提高UPS電源的性價比已成為人們一直在探索和研究的課題?，F(xiàn)在許多單片機都具有產(chǎn)生SPWM波的功能，由于單片機外圍電路相對簡單可靠，加上其對參數(shù)和數(shù)據(jù)處理、顯示和監(jiān)控的性能，更有利于系統(tǒng)的控制。本文就是介紹了采用PIC16F722單片機產(chǎn)生SPWM波來控制UPS電源中的逆變系統(tǒng)。

1 ?PIC16F722單片機介紹

PIC16F722單片機是Microchip公司的單片機系列產(chǎn)品之一，它是一種8位的CMOS閃存單片機和高性能的RISC CPU。工作電壓在1.8V-5.5V之間，具有高精度的內(nèi)部振蕩器，可選16MHz或500kHz的工作頻率。在其外部提供了28個引腳，具有11個8位A/D通道，2個捕捉/比較/PWM模塊和3個定時器，12個中斷源。存儲容量FLASH為2048字節(jié)，SRAM為128字節(jié)。內(nèi)部采用哈佛總線的簡單指令結(jié)構(gòu)，將程序和數(shù)據(jù)存儲在不同的存儲空間中。這樣減輕程序運行時的訪存瓶頸，能基本上解決取指和取數(shù)的沖突問題。

2 ?后備式UPS原理及實現(xiàn)

后備式UPS主要由濾波器、充電器、逆變器、變壓器及其轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成。其能完成對調(diào)控功能主要包括：

1）當市電供電正常時（市電處于175～264V），將原來電壓變化起伏很大的市電電源經(jīng)過由低通濾波器對來自市電電網(wǎng)的高頻干擾進行適當?shù)乃p抑制后分兩路去控制后級的正常

運行[1]：

①經(jīng)充電器對位于UPS機內(nèi)的蓄電池組充電，以備一旦市電供電中斷時，有能量支持UPS的正常運行。

②經(jīng)位于交流旁路供電通道上的“變壓器抽頭調(diào)壓式穩(wěn)壓電源”對電壓變化起伏較大的市電電源進行穩(wěn)壓處理。此時，逆變器在邏輯控制電路的調(diào)控下，一直處于停機待命狀態(tài)。

2）當市電供電不正常時（市電低于175V或高于264V），由機內(nèi)的逆變器電源向負載提供50Hz的正弦波穩(wěn)壓電源。在UPS邏輯控制電路的調(diào)控下，UPS中的各關(guān)鍵部件將按下述方式

運行：

①充電器停止工作。

②逆變器在由蓄電池組所提供的直流能源的支持下，向外提供50Hz有效值為220V的正弦波或方波穩(wěn)壓電源。

③轉(zhuǎn)換開關(guān)在切斷交流旁路供電通道同負載之間的連接同時，將負載同逆變器電源的輸出端連接起來，從而實現(xiàn)由逆變器電源向負載供電的轉(zhuǎn)變[1]。

3 ?采用PIC16F722的后備式UPS逆變電路的設(shè)計

1）硬件電路設(shè)計。

單片機采用的是PIC16F722，后備式UPS設(shè)計中逆變部分采用的是IGBT，即絕緣柵雙極型晶體管，是一種自關(guān)斷器件，同時具有功率晶體管GTR和功率場效應(yīng)管MOSFET的優(yōu)點，電路結(jié)構(gòu)選用單相全橋逆變結(jié)構(gòu)[2]。

UPS輸出電壓需要穩(wěn)定性，在逆變電路設(shè)計中，調(diào)整SPWM信號脈寬，用來得到穩(wěn)定的輸出電壓。系統(tǒng)在設(shè)計中使用電壓反饋閉環(huán)電路，PIC單片機的A/D轉(zhuǎn)換口接收到輸出電壓轉(zhuǎn)換的1～5V的電壓信號，輸出反饋的電壓值，然后用來改變SPWM信號的脈寬。

由單片機內(nèi)部軟件產(chǎn)生的SPWM控制信號經(jīng)邏輯門電路74HC00和74HC04芯片變化后，用來驅(qū)動逆變?nèi)珮?，產(chǎn)生的四路驅(qū)動信號再經(jīng)由TLP250這一專用的驅(qū)動芯片進行隔離和放大，然后加到IGBT的柵極，見圖1和圖2。

圖1 ?SPWM波形變換電路及驅(qū)動電路

圖2 ?單相全橋逆變電路

2）軟件設(shè)計。

PIC16F722單片機內(nèi)部有兩個CCP模塊，CCP1和CCP2，具有捕捉、比較、PWM三種模式。兩者的區(qū)別在于特殊的事件觸發(fā)。PWM的信號主要在周期和占空比的控制上，PIC16F722的PR2寄存器中儲存著PWM的周期，脈寬儲存在寄存器CCPR1L或CCPR2L[4]。控制PWM信號的過程就是單片機內(nèi)部的計數(shù)器與這兩個寄存器中值的比較，使得輸出的電平變化。

PIC16F722利用該模塊具有的PWM功能，軟件控制兩路SPWM波形的輸出。再將這兩路SPWM波利用互補導(dǎo)通原則變換成4路，經(jīng)隔離放大后驅(qū)動IGBT逆變器，實現(xiàn)對輸出的控制。SPWM信號脈寬是按正弦規(guī)律變化的，其頻率高周期短，PWM周期設(shè)定好后，利用定時器定時產(chǎn)生周期性中斷，使得脈寬得到變化，得到SPWM波。在本文的逆變系統(tǒng)設(shè)計中，PIC單片機時鐘為20MHZ，采用CCP1的比較功能，CCP2的PWM功能，計算指令器即計時步階為0.2us，SPWM周期為20KHZ，設(shè)置每六個周期改變一次脈寬，經(jīng)過濾波電路后的波形能夠滿足精度要求。

軟件設(shè)計中的中斷服務(wù)程序：CCP1的比較中斷、T0定時中斷和AD轉(zhuǎn)換中斷[5]。先是CCP1中斷，按正弦表輸出SPWM波，然后是T0中斷，A/D轉(zhuǎn)換，最后是A/D中斷，周而復(fù)始，無窮循環(huán)。最終由CCP1輸出的SPWM波形一段如圖3所示。

圖3 ?SPWM波形一段

①CCP1比較中斷。取一個完整的正弦周期中64個點，能通過計算得到各個點的脈寬值，計算計時步階，生成可供CCP1子程序（調(diào)整SPWM占空比）調(diào)用的正弦表，采樣點的時間間隔以計時步階的形式存儲到CCPRIH和CCPR1L寄存器中，供給TIMER1比較。當比較的結(jié)果與設(shè)定值相同時，CCP1中斷，計數(shù)器需要重新計時，如圖4。

圖4 ?CCP1中斷流程圖

②T0定時中斷。初始周期設(shè)為153us，一次中斷后，修正周期為306us，用來對輸出電壓反饋值采樣的A/D轉(zhuǎn)換。

③A/D轉(zhuǎn)換中斷。周期為20us，A/D轉(zhuǎn)換完成時產(chǎn)生中斷。

4 ?結(jié)束語

本文介紹的是基于單片機PIC16F722的后備式UPS中逆變電路的設(shè)計，使用單片機實現(xiàn)SPWM，控制電路簡單可靠，軟件產(chǎn)生SPWM波，降低了對硬件的要求，成本也能夠得到控制。

參考文獻

[1]李成章.現(xiàn)代UPS電源及電路圖集[M].北京：電子工業(yè)出版社，2001：13-14.

[2]陳曉萍，王念春，馬玉龍.基于PIC單片機的SPWM控制技術(shù)[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2006，3（9）.

[3]葉愛芹.基于單片機的單相后備式UPS的設(shè)計[J].安徽技術(shù)師范學院學報，2004，18（4）.

[4]熊善清.UPS電源中SPWM控制技術(shù)的研究[J].通信電源技術(shù)，2005，3（22）.

[5]謝鋒然，謝龍漢.PIC單片機原理及程序設(shè)計[M].北京：清華大學出版社，2013：198-200.endprint

摘 ?要 ?重點介紹了基于單片機PIC16F722后備式UPS逆變電路的設(shè)計，包括單片機的性能簡介，后備式UPS的原理及實現(xiàn)，以及硬件與軟件方面的設(shè)計，并給出系統(tǒng)的仿真結(jié)果，以驗證功能實現(xiàn)的可能性。

關(guān)鍵詞 ?單片機;后備式UPS;逆變;SPWM

中圖分類號：TN86 ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1671-7597（2014）21-0008-02

UPS（Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply），即不間斷電源，是向用戶的關(guān)鍵設(shè)備（如：互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、民航和鐵路售票系統(tǒng)、大規(guī)模集成電路的流水生產(chǎn)線等）提供高質(zhì)量的無時間中斷的交流電源的重要設(shè)備。因而不斷提高UPS電源的性價比已成為人們一直在探索和研究的課題。現(xiàn)在許多單片機都具有產(chǎn)生SPWM波的功能，由于單片機外圍電路相對簡單可靠，加上其對參數(shù)和數(shù)據(jù)處理、顯示和監(jiān)控的性能，更有利于系統(tǒng)的控制。本文就是介紹了采用PIC16F722單片機產(chǎn)生SPWM波來控制UPS電源中的逆變系統(tǒng)。

1 ?PIC16F722單片機介紹

PIC16F722單片機是Microchip公司的單片機系列產(chǎn)品之一，它是一種8位的CMOS閃存單片機和高性能的RISC CPU。工作電壓在1.8V-5.5V之間，具有高精度的內(nèi)部振蕩器，可選16MHz或500kHz的工作頻率。在其外部提供了28個引腳，具有11個8位A/D通道，2個捕捉/比較/PWM模塊和3個定時器，12個中斷源。存儲容量FLASH為2048字節(jié)，SRAM為128字節(jié)。內(nèi)部采用哈佛總線的簡單指令結(jié)構(gòu)，將程序和數(shù)據(jù)存儲在不同的存儲空間中。這樣減輕程序運行時的訪存瓶頸，能基本上解決取指和取數(shù)的沖突問題。

2 ?后備式UPS原理及實現(xiàn)

后備式UPS主要由濾波器、充電器、逆變器、變壓器及其轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成。其能完成對調(diào)控功能主要包括：

1）當市電供電正常時（市電處于175～264V），將原來電壓變化起伏很大的市電電源經(jīng)過由低通濾波器對來自市電電網(wǎng)的高頻干擾進行適當?shù)乃p抑制后分兩路去控制后級的正常

運行[1]：

①經(jīng)充電器對位于UPS機內(nèi)的蓄電池組充電，以備一旦市電供電中斷時，有能量支持UPS的正常運行。

②經(jīng)位于交流旁路供電通道上的“變壓器抽頭調(diào)壓式穩(wěn)壓電源”對電壓變化起伏較大的市電電源進行穩(wěn)壓處理。此時，逆變器在邏輯控制電路的調(diào)控下，一直處于停機待命狀態(tài)。

2）當市電供電不正常時（市電低于175V或高于264V），由機內(nèi)的逆變器電源向負載提供50Hz的正弦波穩(wěn)壓電源。在UPS邏輯控制電路的調(diào)控下，UPS中的各關(guān)鍵部件將按下述方式

運行：

①充電器停止工作。

②逆變器在由蓄電池組所提供的直流能源的支持下，向外提供50Hz有效值為220V的正弦波或方波穩(wěn)壓電源。

③轉(zhuǎn)換開關(guān)在切斷交流旁路供電通道同負載之間的連接同時，將負載同逆變器電源的輸出端連接起來，從而實現(xiàn)由逆變器電源向負載供電的轉(zhuǎn)變[1]。

3 ?采用PIC16F722的后備式UPS逆變電路的設(shè)計

1）硬件電路設(shè)計。

單片機采用的是PIC16F722，后備式UPS設(shè)計中逆變部分采用的是IGBT，即絕緣柵雙極型晶體管，是一種自關(guān)斷器件，同時具有功率晶體管GTR和功率場效應(yīng)管MOSFET的優(yōu)點，電路結(jié)構(gòu)選用單相全橋逆變結(jié)構(gòu)[2]。

UPS輸出電壓需要穩(wěn)定性，在逆變電路設(shè)計中，調(diào)整SPWM信號脈寬，用來得到穩(wěn)定的輸出電壓。系統(tǒng)在設(shè)計中使用電壓反饋閉環(huán)電路，PIC單片機的A/D轉(zhuǎn)換口接收到輸出電壓轉(zhuǎn)換的1～5V的電壓信號，輸出反饋的電壓值，然后用來改變SPWM信號的脈寬。

由單片機內(nèi)部軟件產(chǎn)生的SPWM控制信號經(jīng)邏輯門電路74HC00和74HC04芯片變化后，用來驅(qū)動逆變?nèi)珮?，產(chǎn)生的四路驅(qū)動信號再經(jīng)由TLP250這一專用的驅(qū)動芯片進行隔離和放大，然后加到IGBT的柵極，見圖1和圖2。

圖1 ?SPWM波形變換電路及驅(qū)動電路

圖2 ?單相全橋逆變電路

2）軟件設(shè)計。

PIC16F722單片機內(nèi)部有兩個CCP模塊，CCP1和CCP2，具有捕捉、比較、PWM三種模式。兩者的區(qū)別在于特殊的事件觸發(fā)。PWM的信號主要在周期和占空比的控制上，PIC16F722的PR2寄存器中儲存著PWM的周期，脈寬儲存在寄存器CCPR1L或CCPR2L[4]?？刂芇WM信號的過程就是單片機內(nèi)部的計數(shù)器與這兩個寄存器中值的比較，使得輸出的電平變化。

PIC16F722利用該模塊具有的PWM功能，軟件控制兩路SPWM波形的輸出。再將這兩路SPWM波利用互補導(dǎo)通原則變換成4路，經(jīng)隔離放大后驅(qū)動IGBT逆變器，實現(xiàn)對輸出的控制。SPWM信號脈寬是按正弦規(guī)律變化的，其頻率高周期短，PWM周期設(shè)定好后，利用定時器定時產(chǎn)生周期性中斷，使得脈寬得到變化，得到SPWM波。在本文的逆變系統(tǒng)設(shè)計中，PIC單片機時鐘為20MHZ，采用CCP1的比較功能，CCP2的PWM功能，計算指令器即計時步階為0.2us，SPWM周期為20KHZ，設(shè)置每六個周期改變一次脈寬，經(jīng)過濾波電路后的波形能夠滿足精度要求。

軟件設(shè)計中的中斷服務(wù)程序：CCP1的比較中斷、T0定時中斷和AD轉(zhuǎn)換中斷[5]。先是CCP1中斷，按正弦表輸出SPWM波，然后是T0中斷，A/D轉(zhuǎn)換，最后是A/D中斷，周而復(fù)始，無窮循環(huán)。最終由CCP1輸出的SPWM波形一段如圖3所示。

圖3 ?SPWM波形一段

①CCP1比較中斷。取一個完整的正弦周期中64個點，能通過計算得到各個點的脈寬值，計算計時步階，生成可供CCP1子程序（調(diào)整SPWM占空比）調(diào)用的正弦表，采樣點的時間間隔以計時步階的形式存儲到CCPRIH和CCPR1L寄存器中，供給TIMER1比較。當比較的結(jié)果與設(shè)定值相同時，CCP1中斷，計數(shù)器需要重新計時，如圖4。

圖4 ?CCP1中斷流程圖

②T0定時中斷。初始周期設(shè)為153us，一次中斷后，修正周期為306us，用來對輸出電壓反饋值采樣的A/D轉(zhuǎn)換。

③A/D轉(zhuǎn)換中斷。周期為20us，A/D轉(zhuǎn)換完成時產(chǎn)生中斷。

4 ?結(jié)束語

本文介紹的是基于單片機PIC16F722的后備式UPS中逆變電路的設(shè)計，使用單片機實現(xiàn)SPWM，控制電路簡單可靠，軟件產(chǎn)生SPWM波，降低了對硬件的要求，成本也能夠得到控制。

參考文獻

[1]李成章.現(xiàn)代UPS電源及電路圖集[M].北京：電子工業(yè)出版社，2001：13-14.

[2]陳曉萍，王念春，馬玉龍.基于PIC單片機的SPWM控制技術(shù)[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2006，3（9）.

[3]葉愛芹.基于單片機的單相后備式UPS的設(shè)計[J].安徽技術(shù)師范學院學報，2004，18（4）.

[4]熊善清.UPS電源中SPWM控制技術(shù)的研究[J].通信電源技術(shù)，2005，3（22）.

[5]謝鋒然，謝龍漢.PIC單片機原理及程序設(shè)計[M].北京：清華大學出版社，2013：198-200.endprint

摘 ?要 ?重點介紹了基于單片機PIC16F722后備式UPS逆變電路的設(shè)計，包括單片機的性能簡介，后備式UPS的原理及實現(xiàn)，以及硬件與軟件方面的設(shè)計，并給出系統(tǒng)的仿真結(jié)果，以驗證功能實現(xiàn)的可能性。

關(guān)鍵詞 ?單片機;后備式UPS;逆變;SPWM

中圖分類號：TN86 ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1671-7597（2014）21-0008-02

UPS（Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply），即不間斷電源，是向用戶的關(guān)鍵設(shè)備（如：互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、民航和鐵路售票系統(tǒng)、大規(guī)模集成電路的流水生產(chǎn)線等）提供高質(zhì)量的無時間中斷的交流電源的重要設(shè)備。因而不斷提高UPS電源的性價比已成為人們一直在探索和研究的課題?，F(xiàn)在許多單片機都具有產(chǎn)生SPWM波的功能，由于單片機外圍電路相對簡單可靠，加上其對參數(shù)和數(shù)據(jù)處理、顯示和監(jiān)控的性能，更有利于系統(tǒng)的控制。本文就是介紹了采用PIC16F722單片機產(chǎn)生SPWM波來控制UPS電源中的逆變系統(tǒng)。

1 ?PIC16F722單片機介紹

PIC16F722單片機是Microchip公司的單片機系列產(chǎn)品之一，它是一種8位的CMOS閃存單片機和高性能的RISC CPU。工作電壓在1.8V-5.5V之間，具有高精度的內(nèi)部振蕩器，可選16MHz或500kHz的工作頻率。在其外部提供了28個引腳，具有11個8位A/D通道，2個捕捉/比較/PWM模塊和3個定時器，12個中斷源。存儲容量FLASH為2048字節(jié)，SRAM為128字節(jié)。內(nèi)部采用哈佛總線的簡單指令結(jié)構(gòu)，將程序和數(shù)據(jù)存儲在不同的存儲空間中。這樣減輕程序運行時的訪存瓶頸，能基本上解決取指和取數(shù)的沖突問題。

2 ?后備式UPS原理及實現(xiàn)

后備式UPS主要由濾波器、充電器、逆變器、變壓器及其轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成。其能完成對調(diào)控功能主要包括：

1）當市電供電正常時（市電處于175～264V），將原來電壓變化起伏很大的市電電源經(jīng)過由低通濾波器對來自市電電網(wǎng)的高頻干擾進行適當?shù)乃p抑制后分兩路去控制后級的正常

運行[1]：

①經(jīng)充電器對位于UPS機內(nèi)的蓄電池組充電，以備一旦市電供電中斷時，有能量支持UPS的正常運行。

②經(jīng)位于交流旁路供電通道上的“變壓器抽頭調(diào)壓式穩(wěn)壓電源”對電壓變化起伏較大的市電電源進行穩(wěn)壓處理。此時，逆變器在邏輯控制電路的調(diào)控下，一直處于停機待命狀態(tài)。

2）當市電供電不正常時（市電低于175V或高于264V），由機內(nèi)的逆變器電源向負載提供50Hz的正弦波穩(wěn)壓電源。在UPS邏輯控制電路的調(diào)控下，UPS中的各關(guān)鍵部件將按下述方式

運行：

①充電器停止工作。

②逆變器在由蓄電池組所提供的直流能源的支持下，向外提供50Hz有效值為220V的正弦波或方波穩(wěn)壓電源。

③轉(zhuǎn)換開關(guān)在切斷交流旁路供電通道同負載之間的連接同時，將負載同逆變器電源的輸出端連接起來，從而實現(xiàn)由逆變器電源向負載供電的轉(zhuǎn)變[1]。

3 ?采用PIC16F722的后備式UPS逆變電路的設(shè)計

1）硬件電路設(shè)計。

單片機采用的是PIC16F722，后備式UPS設(shè)計中逆變部分采用的是IGBT，即絕緣柵雙極型晶體管，是一種自關(guān)斷器件，同時具有功率晶體管GTR和功率場效應(yīng)管MOSFET的優(yōu)點，電路結(jié)構(gòu)選用單相全橋逆變結(jié)構(gòu)[2]。

UPS輸出電壓需要穩(wěn)定性，在逆變電路設(shè)計中，調(diào)整SPWM信號脈寬，用來得到穩(wěn)定的輸出電壓。系統(tǒng)在設(shè)計中使用電壓反饋閉環(huán)電路，PIC單片機的A/D轉(zhuǎn)換口接收到輸出電壓轉(zhuǎn)換的1～5V的電壓信號，輸出反饋的電壓值，然后用來改變SPWM信號的脈寬。

由單片機內(nèi)部軟件產(chǎn)生的SPWM控制信號經(jīng)邏輯門電路74HC00和74HC04芯片變化后，用來驅(qū)動逆變?nèi)珮?，產(chǎn)生的四路驅(qū)動信號再經(jīng)由TLP250這一專用的驅(qū)動芯片進行隔離和放大，然后加到IGBT的柵極，見圖1和圖2。

圖1 ?SPWM波形變換電路及驅(qū)動電路

圖2 ?單相全橋逆變電路

2）軟件設(shè)計。

PIC16F722單片機內(nèi)部有兩個CCP模塊，CCP1和CCP2，具有捕捉、比較、PWM三種模式。兩者的區(qū)別在于特殊的事件觸發(fā)。PWM的信號主要在周期和占空比的控制上，PIC16F722的PR2寄存器中儲存著PWM的周期，脈寬儲存在寄存器CCPR1L或CCPR2L[4]。控制PWM信號的過程就是單片機內(nèi)部的計數(shù)器與這兩個寄存器中值的比較，使得輸出的電平變化。

PIC16F722利用該模塊具有的PWM功能，軟件控制兩路SPWM波形的輸出。再將這兩路SPWM波利用互補導(dǎo)通原則變換成4路，經(jīng)隔離放大后驅(qū)動IGBT逆變器，實現(xiàn)對輸出的控制。SPWM信號脈寬是按正弦規(guī)律變化的，其頻率高周期短，PWM周期設(shè)定好后，利用定時器定時產(chǎn)生周期性中斷，使得脈寬得到變化，得到SPWM波。在本文的逆變系統(tǒng)設(shè)計中，PIC單片機時鐘為20MHZ，采用CCP1的比較功能，CCP2的PWM功能，計算指令器即計時步階為0.2us，SPWM周期為20KHZ，設(shè)置每六個周期改變一次脈寬，經(jīng)過濾波電路后的波形能夠滿足精度要求。

軟件設(shè)計中的中斷服務(wù)程序：CCP1的比較中斷、T0定時中斷和AD轉(zhuǎn)換中斷[5]。先是CCP1中斷，按正弦表輸出SPWM波，然后是T0中斷，A/D轉(zhuǎn)換，最后是A/D中斷，周而復(fù)始，無窮循環(huán)。最終由CCP1輸出的SPWM波形一段如圖3所示。

圖3 ?SPWM波形一段

①CCP1比較中斷。取一個完整的正弦周期中64個點，能通過計算得到各個點的脈寬值，計算計時步階，生成可供CCP1子程序（調(diào)整SPWM占空比）調(diào)用的正弦表，采樣點的時間間隔以計時步階的形式存儲到CCPRIH和CCPR1L寄存器中，供給TIMER1比較。當比較的結(jié)果與設(shè)定值相同時，CCP1中斷，計數(shù)器需要重新計時，如圖4。

圖4 ?CCP1中斷流程圖

②T0定時中斷。初始周期設(shè)為153us，一次中斷后，修正周期為306us，用來對輸出電壓反饋值采樣的A/D轉(zhuǎn)換。

③A/D轉(zhuǎn)換中斷。周期為20us，A/D轉(zhuǎn)換完成時產(chǎn)生中斷。

4 ?結(jié)束語

本文介紹的是基于單片機PIC16F722的后備式UPS中逆變電路的設(shè)計，使用單片機實現(xiàn)SPWM，控制電路簡單可靠，軟件產(chǎn)生SPWM波，降低了對硬件的要求，成本也能夠得到控制。

參考文獻

[1]李成章.現(xiàn)代UPS電源及電路圖集[M].北京：電子工業(yè)出版社，2001：13-14.

[2]陳曉萍，王念春，馬玉龍.基于PIC單片機的SPWM控制技術(shù)[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2006，3（9）.

[3]葉愛芹.基于單片機的單相后備式UPS的設(shè)計[J].安徽技術(shù)師范學院學報，2004，18（4）.

[4]熊善清.UPS電源中SPWM控制技術(shù)的研究[J].通信電源技術(shù)，2005，3（22）.

[5]謝鋒然，謝龍漢.PIC單片機原理及程序設(shè)計[M].北京：清華大學出版社，2013：198-200.endprint