大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。
写在前面
因为疫情问题，我们学校的这次电赛的校赛只能线上进行了，我是负责测量部分，所以其实压力相对小一点，为了统一评分，只能使用proteus8.6，我也是无奈，又捡起来了很多年不用的C51 OR C52，其实还行吧，没考电压测量，在我之前仿真测试时候，测试了MSP430的ADC，但是在我们下板成功调试的demo板中的测频测幅程序，发现可能是进不去ADC的中断，莫名其妙。
题目
基础部分
- 搭建 DC-AC 电路以及检测电路。
- 调整系统的参数，使得输出的交流电的频率为 20Hz。
- 测量输出交流电的频率并显示。
发挥部分
- 在基础部分 3 的基础上，将测量到的频率数据通过串口发送给另外一个单片
机 2 系统，并且显示出来。 - 将此电源系统扩展为三相交流电源逆变电路，并在示波器上显示输出波形。
完成指标
全部完成
设计思路
总述
考虑到只是仿真，所以在实际电路中的实现可能性还是比较局限，所以仅供仿真测试参考。
| 大致方案 | 功能 |
|---|---|
| 方波产生 | NE555，震荡，产生测量要求的20hz的控制信号，用于逆变 |
| DC–AC使用全桥逆变 | 逆变电路的核心，输出做简单的滤波即可产生我们想要的正弦波 |
| 检测电路比较器 | 用运放做了个简单的比较器，讲正弦转换为方波，送给单片机测量 |
| 测量部分 | 单片机使用C52单片机，测频串口发送机三个定时器全开，接收机只接收。在LCD12864显示 |
1.0版本（只实现单相逆变电路）
模拟那边我不太熟悉，这里我主要给出一些简单的引用给大家参考（文末贴出链接），简单的设计思路。拿到题后，我们其实有点懵逼，本来是做信号处理类的，被迫发配到电源类我们也是无语。
大致百度了下思路，其实也就是一个无源逆变电路，处理后出来正弦波，然后做检测前的处理，然后把测量结果送给了单片机用于测量。
2.0版本（单相改为三相逆变电路）
三相电路是要有相位差的，这里我们分了两类思路，一个是用移相器进行移相操作，把单相移相产生单个输出的信号（但是…这好像还是单相吧…），然后我们也找到了一些资料，看了看三相逆变电路的原理，发现仅仅只是在单相的扩展，只是控制信号需要相位移动，我们最后采用的方案是，用数字芯片电路进行移相，产生的控制信号送给逆变电路。
逆变原理部分
推荐引用的那几个博客还有网文链接，具体原理大家自己品品。个人的理解就是几个三极管，由控制信号控制三极管的到通，从而使得产生逆变的AC电源
- https://wenku.baidu.com/view/ba2b2fb46529647d2728525a.html 全桥逆变电路设计原理
- http://www.henlito.com/chinese/news/10/12705.html 三相逆变电路设计
- https://blog.csdn.net/qq_39400113/article/details/105822088 全国大学生电子设计竞赛(七)–逆变电源设计
单相逆变
电压型全桥逆变电路可看成由两个半桥电路组合而成，共 4 个桥臂，桥臂 1 和 4 为一对，桥臂 2 和 3 为另一对，成对桥臂同时导通，两对交替各导通 180°
电压型全桥逆变电路输出电压 uo 的波形和半桥电路的波形 uo 形状相同，也是矩型波，但幅值高出一倍， Um=Ud输出电流 io 波形和半桥电路的 io 形状相同，幅值增加一倍 VD1 、V1、VD2、V2相继导通的区间，分别对应 VD1和 VD4、V1和 V4、VD2和 VD3、V2和 V3相继导通的区间。
本次没有要求幅值，这里我就不做赘述。可参考引用中的具体计算。
三相逆变
电压型三相全桥式逆变器
电压型三相全桥式逆变器 电路及其波形如图1所示，图1 (a)为电路结构，图1(b)为输出电压波形。在图1 (a)中的N是负载的中点，O为直流输入电源的中点，它是一个为讨论方便而虚设的点。每个桥臂的上下开关管轮流导通180。，这样，流经每相负载的电流是连续的。我们称其为180。导通型三相全桥式逆变器。六个功率开关管的导通次序为Vl、V2，V3、V4，V5、V6。分析时，假设三相负载是对称的，ZA=ZB=ZC=Z。下面以阻性负载和感性负载两种情况进行讨论
电路仿真
DC-AC电路（单相）
这里大致根据全桥逆变的原理仿真出来的是单相逆变电路的电路图。
这里大致说下的，VCVS只是调控导通电压的，我们可以根据需要直接把脉冲电压源幅值适度改小，然后把输入直接连接到G极。像这样，要保持所有的都进行调整。
输出信号的频率由脉冲电压源进行调控，这里只需要进行更改脉冲电压的周期和脉冲宽度即可实现题目要求的20HZ。
上图仿真结果：
脉冲信号产生
这里的脉冲信号是用的系统的脉冲电压源，同理我们可以把脉冲电压源进行替换，这里我们采用的是NE555震荡产生方波。
555频率计算器
通过原理的了解我们可以看到在控制信号中需要相互反向的信号来进行调控，对管是相同，同侧管互补，这里我们就简单的使用7414非一下吧…反正仿真模拟能跑通。
检测电路
比较器后的输出的电压幅值合适所以不需要再做别的处理
DC-AC电路转三相 控制信号
解决三相的问题，首先考虑相位相差120°的信号，这里我们使用NE555产生120HZ的方波，然后根据模拟电路模6计数器分频为20hz，通过移位寄存器，进行相位移动，从而产生了三路相位差120度的方波控制信号。
三相电路仿真
修改内容和前面提到的相似
仿真结果：
Reference
发布者：全栈程序员-站长，转载请注明出处：https://javaforall.net/131662.html原文链接：https://javaforall.net
