STM32F0系列的單片機設計一種單相AC-DC 變換電路

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摘要

本系統以單相PWM整流電路為核心，STM32F0系列單片機檢測功率因數及產生PWM波形，進行閉環反饋控制，從而實現穩壓輸出。該系統主要由電源電路、主電路、控制電路、檢測電路、驅動電路和保護電路構成。電源電路主要由變壓器、整流橋和濾波電容構成；主電路由功率管（MOSFET）、電力二極管、電感和濾波電容構成；控制電路使用HOLTEK MCU單片機，由核心控制芯片HT32（HT66）及其外圍電路構成；驅動電路是簡單的光耦隔離驅動電路；保護電路主要包括電流保護、電壓保護和過熱保護。

通過以上裝置實現AC-DC轉換并且使功率因數達到一個較高的水平，此外，本裝置還有功率因數的檢測與顯示功能。

關鍵詞：AC-DC    PWM整流電路  穩壓  功率因數  

1.電路設計分析

本項目采用STM32F0系列的單片機設計一種單相AC-DC 變換電路。

（1）利用單片機產生PWM，控制單項橋式整流電路的控制級，即控制MOSFET管的通斷；AD實時采集輸出電壓電流，然后采樣值與設定值比較用于控制PWM的占空比用以穩定輸出電壓，在輸入交流電壓file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image002.gif=15V、輸出直流電流file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image004.gif=2A 條件下，使輸出直流電壓file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image006.gif=36V±0.1V。

（2）利用LM393將交流信號轉換成方波，并用單片機中斷檢測上升沿或下降沿，根據前后沿的時間計算出相位，根據相位即可計算出功率因數，實現AC-DC 變換電路輸入側功率因數的測量，測量誤差絕對值不大于0.03。

（3）利用軟件，一旦輸出電壓電流超出額定條件單片機即停止輸出PWM，具有輸出過流保護功能，動作電流為2.5A±0.2A。

（4）利用單片機產生的PWM波實現功率因數校正，在file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image002.gif=15V，file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image004.gif=2A，file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image006.gif=36V 條件下，使AC-DC 變換電路交流輸入側功率因數不低于0.98。

（5）能夠根據設定自動調整功率因數，功率因數調整范圍不小于0.80~1.00，穩態誤差絕對值不大于0.03。

（6）按鍵和LCD顯示電路充分利用單片機端口；

（7）允許的情況下，通過該單片機的串口將數據實時傳送給上位機，可實現對電路的各項參數實時監控。

file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image011.gif      圖1電路設計圖

2.系統理論分析

2.1控制方法及實現方案

方案一：利用PWM專用芯片產生PWM控制信號。此法較易實現，工作較穩定，滿足要求。

方案二：利用STM32F0系列的單片機產生PWM控制信號。讓單片機根據反饋信號對PWM信號做出相應調整以實現穩壓輸出,這種方案實現起來較為靈活，能夠更為準確的測量所需參數。

在這里我們選擇方案二。

2.2功率因數測量電路的分析

對于某一正弦信號，周期性地出現過零點，測出過零點的時間即可以測出該信號的相角。通過電壓互感器和電流互感器得到低壓交流信號，然后通過整形電路將交流信號轉換為TTL方波脈沖。利用輸入兩路信號過零點的時間差，以及信號的頻率來計算兩路信號的相位差。其原理圖如圖1所示：

file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image013.jpg

圖2雙路比較器LM393整形電路

兩路信號的相位差：file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image015.gif。其中，N為兩路信號的上升沿分別觸發計數器的差值，為單file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image017.gif片機時鐘頻率，T為輸入信號的周期。

2.3功率因數測量及實現方案

方案一：利用求出電壓和電流的相角差來求取功率因數

主要原理如下：

設電壓信號為：u=file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image019.gifsin（file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image021.gif+θ）電流信號為：file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image023.gif=file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image025.gifsinfile:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image021.gif利用傅立葉算法來計算出50Hz的基波分量，電流、電壓的實、虛部分分別為：file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image028.gif=file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image030.gif{file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image032.giffile:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image034.gif}，file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image036.gif=file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image030.gif{file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image032.giffile:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image034.gif} file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image039.gif=file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image030.gif{file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image032.giffile:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image034.gif}，file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image041.gif=file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image030.gif{file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image032.giffile:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image034.gif}  根據電流的實、虛部的值，可以求出電壓的相對相角file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image043.gif，再考慮由于順序采樣引起的電壓相角的滯后file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image045.gif;實際的電壓，電流之間的相位差為：file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image047.gif=file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image043.gif-file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image050.gif-file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image045.gif；功率因數為file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image053.gif。   

此方法求取電壓、電流各自的相位角，理論上完全考慮了系統的不對稱性所造成的各次諧波對測量精度的影響。但是，傅氏濾波能夠完全濾除各次諧波的條件但是卻對于無限長的信號；而采用的全周傅氏濾波方法。并不能濾除高次諧波以及非周期分量。所以，無法精確測量系統的功率因數。

方案二：利用過零點測量電壓、電流之間的相角。對于某一正弦信號，周期性地出現過零點。測出過零點的時間即可以測出該信號的相角。由CPU對過零點打上時間標簽，這個時間標簽準確到2μs，在CPU內由時鐘建立標準50Hz的信號，并求出被測量信號相對標準50Hz信號的角度，這個角度為絕對角。根據下面的圖1，第j個測量點的過零時刻分別為file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image055.gif， file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image057.gif.則在file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image059.gif時刻相對于標準50Hz信號的過零時刻i*20ms的值為：

         file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image061.gif= file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image063.gif（file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image065.gif）相對參考點的角度為：file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image067.gif=file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image061.gif-file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image070.gif 其中，j表示第j個測量點，file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image070.gif表示file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image055.gif時刻參考點相對于i*20ms的角度，file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image055.gif的單位為file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image075.gif。 file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image077.jpg               圖3 相角測量原理圖   采用這種方法分別測出電壓和電流的相角，可以求出電壓超前于電流的相角。然后，即可以求出系統的功率因數，在單相交流電中利用單片機且容易實現，這里選擇方案二。  3.系統工作原理及結構圖

3.1單相PWM整流電路

3.1.1單相PWM整流電路結構示意圖

目前在各個領域實際應用的整流電路幾乎都是晶閘管相控整流電路或二極管整流電路。晶閘管相控整流電路的輸入電路滯后于電壓，其滯后角隨著觸發延遲角α的增大而增大，位移因數也隨之降低。同時，輸入電路中諧波分量也相當大，因此功率因數很低。二極管整流電路雖然位移因數接近1，但輸入電流中諧波分量很大，所以功率因數也很低；而PWM整流電路是采用脈寬調制技術和全控型器件組成的整流電路，能有效地解決傳統整流電路存在的問題，通過對PWM整流電路進行有效的控制，選擇合適的工作模式和工作時序，從而調節了交流側電流的大小和相位，使之接近正弦波并與電路電壓相同或相反，不但有效地控制了電力電子裝置的諧波問題，同時也使得變流裝置獲得良好的功率因數。

file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image079.jpg

圖4單相全橋PWM整流電路

單相電壓型橋式PWM整流電路最初出現在交流機車傳動系統中，為間接式變頻電源提供直流中間環節，電路結構如圖所示。每個橋臂由一個全控器件和反并聯的續流二極管組成。L為交流側附加的電抗器，起平衡電壓，支撐無功功率和儲存能量的作用。由圖所示，能量可以通過構成橋式整流的整流二極管file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image081.gif～file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image083.gif完成從交流側向直流側的傳遞，也可以經全控器件file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image085.gif～file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image087.gif從直流側逆變為交流，反饋給電網。所以PWM整流器的能量變換是可逆的，而能量的傳遞趨勢是整流還是逆變，主要視file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image085.gif～file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image087.gif的脈寬調制方式而定。

3.1.2單相PWM整流電路工作原理

用正弦信號波和三角波相比較的方法對圖2中的file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image091.gif-file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image093.gif進行SPWM控制，就可以在橋的交流輸入端AB產生一個SPWM波file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image095.gif。file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image095.gif中含有和正弦信號波同頻率且幅值成比例的基波分量，以及和三角波載波有關的頻率很高的諧波，不含有低次諧波。當正弦信號波頻率和電源頻率相同時，file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image098.gif也為與電源頻率相同的正弦波。由于file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image100.gif的濾波作用，諧波電壓只使file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image098.gif產生很小的脈動。file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image103.gif一定時，file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image098.gif幅值和相位僅由file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image095.gif中基波file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image107.gif的幅值及其與file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image103.gif的相位差決定。改變file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image107.gif的幅值和相位，可使file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image098.gif和file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image103.gif同相或反相，file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image113.gif比file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image103.gif超前90°，或使file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image098.gif與file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image103.gif相位差為所需角度。

file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image118.gif> 0時，（file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image120.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image083.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image081.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image124.gif）和（file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image126.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image081.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image083.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image124.gif）分別組成兩個升

壓斬波電路，以（file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image120.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image083.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image081.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image124.gif）為例。file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image120.gif通時，file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image118.gif通過file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image120.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image083.gif向file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image124.gif儲能。file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image120.gif關斷時，file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image124.gif中的儲能通過file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image081.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image083.gif向C充電。file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image118.gif < 0時，（file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image091.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image146.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image148.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image100.gif）和（file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image093.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image148.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image146.gif、file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image154.gif）分別組成兩個升壓斬波電路。 可以將電壓型單相橋式PWM整流電路的4個橋臂看成4個開關，任一時刻應有兩個橋臂導通。為避免輸出短路1, 2橋臂和3, 4橋臂都不允許同時導通。因此交流側電壓file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image156.gif是一個單極性PWM波形，輸出幅值為file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image158.gif和0;而對應的電感file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image154.gif上壓降分別取file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image118.gif, file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image162.gif和file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image164.gif三種不同的值，這樣通過調節調制比m就能有效控制file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image118.gif,進而使得電路的功率因數為1。

3.2系統總體框圖

系統總體框圖如圖3所示，220V交流電壓經過隔離、降壓、濾波后，得到比較穩定的交流電壓，在經過AC/DC電路整流后再濾波得到比較平滑的直流輸出電壓；控制電路采用單片機產生的PWM波作為控制信號，提高了電源的功率因數，具有良好的電壓調整率和負載調整率；同時在變壓器副邊檢測的電壓、電流信號經過比較器整形后，送入單片機對其進行分析處理，外接LCD液晶顯示功率因數。當輸出電流大于2.5A時，保護電路起過流保護作用。

file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image167.gif

圖5系統總體框圖

3.3 主電路子系統框圖與電路原理圖

1、主電路子系統框圖

file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image169.gif

   圖6主電路子系統框圖

3.4 輔助電路子系統框圖與電路原理圖

輔助電路包括過流保護電路、功率因數測量電路。

1、功率因數測量電路子系統框圖

以-------單片機為核心的功率因數測量系統硬件結構圖如圖5所示。該測量系統主要由電流互感器、電壓互感器、整形修正電路、單片機、LED顯示器和通信接口等組成。

file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image171.gif

圖7功率因數測量電路子系統框圖

2、功率因數測量電路子系統電路

在 LM393 的輸入端加了兩個IN4108穩壓二極管將輸入信號控制在  -0.7V—+0.7之間，經過零比較器將正弦信號轉變成方波；用觸發器CD4013去除高頻信號，濾除諧波干擾；通過2個施密特整形觸發器，得到TTL方波信號。送入單片機進行分析處理。原理圖如圖6所示：

file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image173.gif圖8功率因數測量電路子系統電路

3.5驅動電路及其結構圖

驅動電路是以是將信息電子電路傳來的信號按照其控制目標的要求，轉換為加在電力電子器件控制端和公共之間，可以使其開通或關斷信號，還要提供控制電路與主電路之間的電氣隔離環節。示意圖8如下：

file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image174.gif

圖9光耦合器的類型及接法

a) 普通型   b) 高速型   c) 高傳輸比型

而本裝置采用電壓驅動型器件的驅動電路，包括電氣隔離和晶體管放大電路兩部分，如圖8所示：

file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image176.gif

圖10電壓驅動電路

3.6輔助電源

輔助電源由變壓部分、濾波部分、穩壓部分組成。為整個系統提供file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image178.gif5V和file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image178.gif12V電壓，確保電路的正常穩定工作。這部分電路比較簡單，都采用三端穩壓管實現，原理圖如圖9所示：

file:///C:/DOCUME~1/derek.yan/LOCALS~1/Temp/msohtml1/03/clip_image180.gif

圖11電源電路子系統電路

4.作品結構

4.1硬件方塊圖

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圖12系統框圖

4.2軟件流程圖

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圖13軟件流程圖

5.結論

5.1抑制諧波的方法

   為了抑制電力電子裝置產生的諧波，其中的一種方法就是對整流器本身進行改進，使其盡量不產生諧波，減小電流和電壓相位差。這種整流器稱為高功率因數變流器或高功率因數整流器。高功率因數變流器主要就是采用PWM整流技術，同時單片機產生PWM波形便于功率因數的校正。

5.2 心得體會

綜合整個設計， 利用單片機產生的PWM波作為控制信號方便可行。然而對于硬件的制作來說相對復雜，器件的選擇尤為重要，其與普通整流器和相控整流器的不同之處是其中用到了全控型器件，器件性能的好壞決定了PWM整流器的性能。優質的電力電子器件必須具有如下特點：

(1)能夠控制通斷，確保在必要時可靠導通或截止；

（2）能夠承受一定的電壓和電流，阻斷狀態時能承受一定電壓，導通時勻許通過一定的電流；

（3）具有較高的開關頻率，在開關狀態轉換時具有足夠短的導通時間和關斷時間，并能承受高的di/dt和du/dt。

admin

感謝樓主對本次活動的支持，開發板已寄出，請注意查收。

后續還請繼續分享您的設計經驗和使用中遇到的問題，大家一起交流，一起玩轉STM32 F0吧！

amou080515

最近也在做這個，遇到了一些問題。樓主有空嗎？想請教一些問題。

fangfei7yue

謝謝樓主分享