36 2010年 第 9卷 第3期(忘第 146期 ) SPWM 实现单相正弦波变频电源设计 赵 秋 娣 ，岳殿 霞 (长春理工大学电信 学院 ，吉林长春 130022) 摘 要：本单相正弦变频 电源通过单 片机软件程序及相应控制电路采用脉宽调制 电压的方法来 实现 变频、变压调节。通过全桥整 流滤波电路将整流过的信号经过脉 宽调制、高频滤波后转 变成输 出电压有效值为 15V～36V可调、最大 负载 电流有效值为 1A的单相 正 弦信号 ，其频率在 20Hz～100Hz范围内可调。当输入电压为 198V一242V，负载电流有效值为 0．5A～1A时，误差的绝对值小于 5％，同时还 具有过流保护功能 ，需要保护 时 自动切 断输入 交流电源 ，以确保 电路安全。 关键词 ：单相 ；变频 ；SPWM；-~．计 中图分类号 ：TM344．1 文献标识码 ：A 文章编号 ：1671—8089(2010)03—0036—02 一 、 设计 方案 流输出 ，所以逆变 电路是技术核心 。 1、技术要求 ：输出交流电压有效值范围(15— 36)V可调 ； 二 、软 、硬 件 电路 及 控 制 系 统 实现 频率(2O一 100)Hz可调 ； 1、逆变 电路 。 负载电流有效值为 ：(0．5—1)A 图中 四个 大 功 率场 效应 管 Q1— Q4的栅 极 对应 的引脚 误差的绝对值小于 5％ l——4分别 接受 由“从 CPU”提供 的 四路 脉 冲信 号 ，其 中 Q1和 2、方案。为满足上述技术要求 ，设计了软件程序及硬件电路 ， Q3，Q2和 Q4分别 不能 同时导 通 ，QIQ2，Q3Q4分别不 能 同时 导 下 图是方案的总体原理框 图 通 ．Q1Q4导通 时输出正 弦信 号 的正半周 ，Q2Q3导通 时输 出正弦 信号 的负半周 ，从而将直流电压转换成交流电压。变压器 的输 出 端为保 护电路 的采样 端 ，将 采样到 的交流 电压经过整 流、比较后 送入 ADC0809转换成数字量 ，再送入 CPU进行处理。 2、下面是用 脉宽调制 电压 的方法实现这一转变 ，因篇 幅有限 只 给 出流 程 图如 下 ： 图 1 总体 原 理 框 图 在 总体原理 中由隔离 变压器将 220V交 流 电转换 为有效值 50V的交 流电 ，经 LCH型滤波去除高频分量传送 给桥式整 流电 路 ，转换为 75V的直流 电压 ，提供 给逆变电路 ，从而得 到所需交 图 2 逆变电路原理 图 (下转第 3页) 作者简介 ：赵秋娣 (1958一 )，女，硕士研 究生 ，副教授 。 

2010年 第 9舂 第3期(总第 146期 ) 3 自治模式 ，其 “公 寓大厦管理条例 ”规定 ：公共基金 (即专项维修基 维修资金的增值渠道单一 ，《住宅专项维修资金管理办法》仅规定 金 )设专户储存 ，其收支 、保管及 运用 由管 理委员会(即业主委员 会 )或管理负责人负责 ，区分所 有权人会 议(即业主大会 )决定如 何使用 。 了存储和购买国债两种方式 ，并且禁止 利用住 宅专项维修资金从 事 国债 回购 、委托 理财业务或者将购 买的 国债用 于质押 、抵押等 担保行为 。从确保专 项维修资金安全的角度看 ，该规定具有一定 笔者认 为 ，衡量专项维修 资金 管理模式优 劣 ，不仅要 考虑一 合理性 ，然而 在房 地产市场高度发达 的今天 ，住宅专项维 修资金 国或地 区的社会 经济发展情况 ，更要重点考虑两 个方面的因素 ： 已经积 累成 一笔巨额资金 ，将如此众 多的资金 闲置起 来 ，不投入 一 是切实保障物业共用部分能够得 到及 时充分地 维修 ；二是在确 融资渠道 ，无 疑是市场资源的巨大 浪费。因此 ，笔者建议拓宽投资 保 资金安全的基 础上 ，实现专 项维修资金的保值增值 。以这两项 渠道 ，允许有 条件 的地 区，有 条件的物业 区域采取更为灵 活的投 标 准考察我 国现行专项维修资金管理模式 ，发现仍然存在许多需 融资措 施 ，实 现专 项维修资金 的保值 增值。有人 提出依照<信 托 要完善 的地方。 法》将维修基金定位成 以业主大会 为受益人 的信托基金 。 哒 种信 (一 )保障物业共用部分得到及 时充分维修 。如何保障物业共 托管理模式不失为专项维修资金保值增值的较好途径。 用部分得到及时充分维修 ，专项维修资金 的管理模 式至关 重要 ， 综上所述 ，尽管走 向完全的业 主 自治是专项 维修 资金管理模 特别要看 由什么机构掌握维修资金 的使用权 、审批权 。有人提 出 式变迁 的必由之路 ，但在我 国从农业社会 向工业社会 、工业社会 设立专 门的地区性管理委员会进行 管理 和监督 。成员包括 政府 主 向信息社 会转型的时期 ，在东西部经 济发展很不平衡 ，房 地产行 管机关代表 、业主代表 、会计，审计单位代表 、法律代表 、物业管理 业发展程度差异 显著 的情况下 ，政府主导下 的业 主 自治模 式不失 企业代表参加。 者认为该构想拟引入无利害 冲突 的第 三人介 为一种较好的选择。当前专项维修资金使用 中存在的众多 问题 ， 入 专项 维修 资金监管 ，具有一定 的合理性 ，西方一些 国家也 的确 采用 了这一模式。但是从法经济学角度分析 ，成立一级第三方管 可 以通过完善立法 ，严格执法 ，强化司法保障等多种途径解决 。等 到我国处于市场经济 较为发达 的时期 ，便可采用更为先进 的专项 理机构 ，在专项维修 资金投资渠 道不畅 ，收益没有 充分保障 的情 维修资金管理模 式。 况下 ，无 形中增 加了专项维修资 金的支 出额度 ，最 终加重 了业 主 的经济负担 ，由于运行成本太大而不具有可行性 。 参 考 文 献 ： 比较而言 ，业主 自治模式 和物业管理模 式物业维修 效率较 【1】许 良霞．专项物业维修 资金 管理之 思考【J]．物业 管理，2009； 高 ，行政 机关 管理模式效率较低 ，将 二者结合起 来的现行管理模 0)：76-78 式具有一定的优越性 。因此 ，在没有更好选择 的现 阶段 ，通过修改 【2]宋小桃 ．物业维修基金制度 法律研 究【D】．苏州大学，2007 相关立法 ，降低专 项维 修资金 的使用 门槛 ，推 出专项维修资金 的 [3]邹艳钰．我 国物业 维修基金 管理 法律 制度 完善 刍议fJ]．特 预付制度等措施来提高专项维修资金 的使用率 ，是较为理想 的选 区经济．2006；(5)：295-296 择 。 [4]星波 ．房屋 专项维修资金 管理构 想【J】．现代 物业，2009；(9)： (二 )保障专项维修资金安全 ，实现保值增值 。我 国住宅专项 52~53 一 —-}一--4- -+ --4---(,-—+ 一+ (上接 第 36页)3、控制 系统设计 。控制系统部分是由“主 CPU”来 测 频模 块 来 实现 。 完成工作的 ，其功能模块 主要包括 用于人 机对话 功能的键盘与显 三 、结 束 语 示模块 ；用于实现过流保护 、负载缺相保护 及负载不对称保 护的 本 设计特点是 电路结 构简单 ，容易实现 ，把复杂不 易实现 的 电路保护模块 ；用于实现软件测频并时时显示功能的测频模块 ； 操 作用软件来实现。这就大大减少 了硬件 的开销 ，同时使整个装 以及用于向“从 CPU”发送 数据 的串行通信模块。 置 更加智 能化 。从对装置的调试结果上看 ，本装置能够很好的满 键盘与显示模块功能 是 ：由键盘输人 频率数据并显示 ，然 后 足技术指标要求 。在此基础上 ，还可以增加时时测量并显示电压 由串行通信模块将频率信息传送给“从 CPU”，以达到频率可调功 输 出频率 、减小失真度 、电压有效值 的保持等一些使用功能 ，从而 能 ；电路保 护模块功能是 ：将取样 电路 中检测 到的电压输 出信 号 最 大限度 的增加 了装置的性能。 经过 A／D转换后传送 给 “主 CPU”，并 由 “主 CPU”实现保 护功 能 的子程序判断是否超过额定值 ，从而判断是否做断电保护操作 ； 参 考文献 ： 测频模块功能是 ：取输 出电压信号经过单稳 电路形成与输 出电压 …1 《全 国大学生电子设计竞赛获奖作品选编》第一届—— 第 频率相同的方波信号 ，然后 由“主 CPU”中的测频子程序对其进行 五届．北京理 工大学 出版社 测量并加 以显示。该测频 过程 与电路保护模块的检测处理过程可 【2]张毅刚 ，彭喜元．新编 MCS一51单 片机应 用设计 ．哈 尔滨工 并 行实现。 业 大 学 出版 社 ．2003 由此 可知 ，控制 系统 的控制过程 是 ，第一步 由键盘输 入频率 【3]华成英，童诗 白．模拟 电子技 术基础．高等教 育出版社 ，2001 数据 ，同时由八路 LED管显示 出来 ，然后将 键人 的频率信息传送 【4】吴守箴 ，臧英杰．电气传动的脉宽调制控制技 术．~ X--& 给 CPU，实现频率可调。这一 过程由键 盘与显示模块 和串行通信 出版 社 ，2002 模块来完成 。第二步监测输 出 电压信号 和测量输 出电压 信号频 【5]黄俊 ，王 兆安．电力 电子技 术．机械工业 出版社 ，2000 率 ，实现电路保护和频率测量。这一过程 由电路 保护功能模块和 [6]彭 鸿 才 ．电机 原 理 及 拖 动 ．机 械 工 业 出版 社 ，1996