基于stm32的单相正弦变频稳压电源.docx

资源描述

基于stm32的单相正弦变频稳压电源.docx

《基于stm32的单相正弦变频稳压电源.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于stm32的单相正弦变频稳压电源.docx（59页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

基于stm32的单相正弦变频稳压电源.docx

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_H

voidRCC_Configuration（void）;

voidNVIC_Configuration（void）;

voidGPIO_Configuration（void）;

voidADC_Configuration（void）;

voidTIM_Configuration（void）;

voidADC_DMAInit（void）;

voidEXTI_Configuration（void）;

voiddisplay1（void）;

voiddisplay2（void）;

voiddisplay3（void）;

voiddisplay4（void）;

voiddisplay5（void）;

voidpinlvzhuanhua（void）;

#endif

main.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"

/*Privatetypedef-----------------------------------------------------------*/

/*Privatedefine------------------------------------------------------------*/

/*Privatemacro-------------------------------------------------------------*/

/*Privatevariables---------------------------------------------------------*/

/*Privatefunctionprototypes-----------------------------------------------*/

/*Privatefunctions---------------------------------------------------------*/

/*******************************************************************************

*FunctionName:

main

*Description:

Mainprogram.

*Input:

None

*Output:

None

*Return:

None

*******************************************************************************/

#defineN14

#defineADC1_DR_Address（（u32）0x4001244c）

unsignedshortADCConvertedValue[N];

EXTI_InitTypeDefEXTI_InitStructure;

ErrorStatusHSEStartUpStatus;

NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure1;

floatxianshi=0.0;

u8i=0;

u8v1=0,v2=0;

u8p1=0,p2=0,p3=0;

u8pp=0;

u8Time50Ms=0;

floatnn=0.4;

vu16pulse=0;

vu16Period=20;

s8shuzi[]="0123456789";

s8pinlv[]="20HZ";

s8dianya[]="18V";

s8table[]="0.000V";

s8ma[]="0.00";

s8OverCurrent[]="OverCurrent!

u8pinlvshezhi=20;

u8dianyashezhi=18;

u8flag1=0;

u8flag2=0;

u8OverCurrentFlag=0;

floatdel=0.4;

intmain（void）

{

#ifdefDEBUG

debug（）;

#endif

pinlvzhuanhua（）;

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（）;

/*Infiniteloop*/

while

（1）

{

if（GPIO_ReadInputDataBit（GPIOC,GPIO_Pin_5））

{

TIM_Cmd（TIM1,DISABLE）;

TIM_CtrlPWMOutputs（TIM1,DISABLE）;

Lcd_Init（）;

display5（）;

OverCurrentFlag=1;

DelayXms（200）;

}

elseif（（!

（GPIO_ReadInputDataBit（GPIOC,GPIO_Pin_5）））&&（OverCurrentFlag==1））

{

TIM_Cmd（TIM1,ENABLE）;

TIM_CtrlPWMOutputs（TIM1,ENABLE）;

Lcd_Init（）;

OverCurrentFlag=0;

}

elseif（（!

（GPIO_ReadInputDataBit（GPIOC,GPIO_Pin_5）））&&（OverCurrentFlag==0））

{

DelayXms（200）;

display2（）;

DelayXms（200）;

display3（）;

}

voidRCC_Configuration（void）

{

RCC_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==SUCCESS）

{

FLASH_PrefetchBufferCmd（FLASH_PrefetchBuffer_Enable）;//使能预取指令缓存

FLASH_SetLatency（FLASH_Latency_2）;//设置代码延时值Flash2waitstate

RCC_HCLKConfig（RCC_SYSCLK_Div1）;//设置AHB时钟HCLK=SYSCLK

RCC_PCLK2Config（RCC_HCLK_Div1）;//设置高速AHB时钟PCLK2=HCLK

RCC_PCLK1Config（RCC_HCLK_Div2）;//设置低速AHB时钟PCLK1=HCLK/2

RCC_PLLConfig（RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9）;//设置PLL时钟源及倍频系数PLLCLK=8MHz*9=72MHz

RCC_PLLCmd（ENABLE）;

//等待PLL就绪

while（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_PLLRDY）==RESET）{}

RCC_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_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_ADC1|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE）;

RCC_AHBPeriphClockCmd（RCC_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）;

}

voidEXTI_Configuration（void）

{

EXTI_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）;

}

voidNVIC_Configuration（void）

{

NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;

#ifdefVECT_TAB_RAM

NVIC_SetVectorTable（NVIC_VectTab_RAM,0x0）;

#else/*VECT_TAB_FLASH*/

NVIC_SetVectorTable（NVIC_VectTab_FLASH,0x0）;

#endif

/*EnabletheTIM1globalInterrupt*/

NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_1）;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM1_UP_IRQChannel;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;