ELECTRONICS WORLD?技术交流
基于STC89C52单片机应用于矩眸
整流器应用的研究
佛山职业技术学院侯进旺
【摘要】作为用电设备与电网的接ロ,整流装賓已经广泛应用手生活的方方面両。本文提出了一种全新的基于STC89C.52控制的矩阵整流
器。矩阵整流器是由三相AC-AC矩阵变換器演变而来的。通过单片机的控制,实现空间矢量调制算法,使矩阵式整流器直流输出电压稳
定,削弱外参数对其工作的不良影响。
关键词】单片机;矩阵变换器;整流;STC89C52
电压调制比,且0≤m≤1。根据占空比dの,d(の以及(の,通过
0、引言
STC89C52给触发电路脉沖信号,控制S11~S32六个双向开关的」极
开通时间的不同,从而有效地对日标电流矢量I的合成,即完成空
随着电网对电能质量要求的日益増高,传统的电力整流变换装置间矢量调制算法同。因此矩阵整流器在SIC89C52的控制下能够正常
已绎愈发不能满足要求。传统的不可控整流以及相控整流裝置除了会的工作,输出期望的电压值
消耗大量的无功功率以外,还会给电网注入大量的谐波电流,对电网
C,=1.5m
造成极大的影响。矩阵整流器是由三相AC-AC矩阵变换器演变而米的
其中,7为输入交流电压的幅值,ρ为矩阵整流器的功率因数角
新梨电力变换装置,它具有能量双向流动、四象限工作,实现正弦电
流输入等优点,是当今电力电子领域的研究重点。并且矩阵整流器电2、STC89C51单片机硬件系统设计
网谐波污染等重大关键问题,已经成为学者们研究的焦点1?
然后如何控制矩阵整流器正常工作,使其安全、正常、稳定
单片机是整流装置的核心。作为主控制芯片,STC89C52单片
的工作,是制约矩阵整流器在当今工业大規模应用的一道屏障。
机必须能对三相电压源的电压进行实时采样,由」单片机的I/O口
STC89C52是STC公词生产的·种低功耗、高性能CMOS8位微控只能接收3.3V的电压,所以必须经过调理电路对信号进行抬升以及
制器,具有8K在系统可编程 Flush存储器。STC89C52使用经典的等比例缩小的流程。通过STC89C52对占空比进行计算,得出对应
MCS-51内核,但做了很多的改进使得心片具有传统51单片机不双向开关的作用时间,通过脉冲驱动电路,给对应的双向开关的」
具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPJ和在系统可编程极予以脉冲驱动,以实现整流器的调制算法。并且为了提高本控制
Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超系统的实用性,増加了指示电路,对整流器的直流电压输出值山经
有效的解决方案。应用SIC89C52与矩阵撃流器的控制中,可以有功率因数实时更新。
效的控制双向开关IGBT按所期望的规律开通以及断开
3、STC89C51单片机软件系统设计
1、矩阵整流器及空间矢量调制
实现整流器正常工作,即SIC89C51单片机要完成对脉冲信号
矩阵整流器的拓扑如图1.1所示,由三相交流电源
的输出。单片机在定时器10每次中断到来以后,都启动AD转換
C输入滤波器,六个双向井关S1,~S23,1C输出滤波器,负載R,把三相输入电压的数值实时送进单片机内部,通过3s2r计算得出对
五部分组成。
应的扇区,并且计算得出作用于每个双向开关的作用时间,从而完
通过STC89C52给六个双向开关脉冲信号,控制六个双向开关满足成·个中断服务函数
条件的情况下工作,因此矩阵整流器有9中开关状态。这9个开关状态
对应于6个有效比流矢量4以及3个零矢量,。其中,电流矢量分
、总结
布如图1.1所示。如果所示六个电流矢量把空间等分为6个扇区。矩阵
整流器输入空间日标矢量由有效电流矢量合成,合成图如1.2所示
矩阵整流器作为?种新型AC-DC的电力变換器,已经广泛受到
12(bc)
电力电子领域学者们的关注。本文采用STC89C51单片机作为控制
单元,米用空间矢量调制算法,控制矩阵流器正常工作,并且可
以有效的控制输出电压的调制范围,符合现代用电的需求
参考文献
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图1.1电流矢量分布图
图1.2目标电流矢量合成图
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在系统的·个控制周期内,两个有效电流矢量及·个零电流矢
3刘晓AC:-DC:矩阵变换器調与控制策略的研究D济南:山
量的占空比为:
东大学,
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胡三影倍能用矩阵式AC/DC変換器的控制D武汉:华中科
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具中,为日标合成电流矢量的位移角,且0°≤≤60°;m为