瑞萨M30879FKBGP的小型发电机逆变电源的研制

瑞萨M30879FKBGP的小型发电机逆变电源的研制

瑞萨M30879FKBGP的小型发电机逆变电源的研制

提出了一种稳定性高、抗干扰能力强的小型发电机逆变电源的设计方案。采用瑞萨科技的工业级电机控制专用处理器M30879FKBGP作为控制核心，产生频率为12．5kHz的高额SPWM脉宽调制信号，SPWM信号通过结合具有高频抗干扰技术的驱动电路，将低压的控制信号和高电压信号隔离开，避免了高压信号对控制信号的影响。实验表明，这种小型发电机逆变电源能够在较强的外界干扰下平稳运行，可以实现220V／50Hz交流电的稳定输出，且输出误差保持在±3％的范围内。

致芯科技芯片解密研究所是国内权威的反向技术研究机构，也是由解密行业鼻祖的芯片解密研发小组分化发展起来的权威技术研究部门，是国内最早的以研究所形式存在的专业芯片解密技术研发机构。在多年专项技术研究中，芯片解密研究所已经逐步培育了一支技术精湛、整体实力处于业界最高水平的解密工程师。专业为大家提供芯片解密、单片机解密、IC解密等服务。

瑞萨M30879FKBGP单片机简介

瑞萨M30879FKBGP单片机是一种高精度控制的工业级电机专用处理器，运行速度高、处理功能强大，具有丰富的片内外围设备，便于接口和模块化设计，被广泛应用于数字马达控制、电力转换系统各种电源设备。该单片机具体性能指标如下：1)高性能静态COMS技术，主频可达20MHz，超低功耗设计，抗干扰能力强；2)内置32K×16bit的ROM程序存储器；3)动态PLL，主频可由软件编程修改；4)8通道10位A／D转换器，双采样，保持最小转换时间3．5μs；5)2个串行通信接口(SCI)、同步时钟模式的I2C总线接口。

发电机逆变电源系统的整体框图。汽油机的汽缸经过进气、压缩、膨胀和排气4个过程，将热能转变成为机械能，然后经过曲轴连杆机构带动交流发电机，输出电压为330～470V，频率为150～330Hz的交流电；经过整流电路和大电容滤波电路进入单相全桥逆变电路。

控制电路以瑞萨M30879FKBGP单片机为核心，产生单相逆变电路工作所需要的SPWM信号，通过驱动电路，使得单相全桥逆变主电路输出高频脉宽调制型交流电。该交流电再经输出滤波器处理最后得到稳定、纯净的正弦波交流电。输出母线电压通过霍尔电流传感器的采样并将检测量送到单片机的A／D转换端口。

发电机逆变电源的硬件主要由整流电路、滤波电路、单相逆变电路和控制电路组成。整流电路为三相桥式不可控整流电路；整流电路和逆变电路之间采用大电容构成加突波吸收器，有效滤除整流环节所产生的高次谐波，防止发电机和负载之间的相互干扰；经过单相全桥逆变电路和LC滤波电路，最后得到所需的单相220V／50Hz正弦波交流电输出。该系统硬件电路设计的核心是逆变电路中IGBT驱动电路和保护电路的设计。