本系統(tǒng)基于面積等效原理和奈奎斯特定理，采用AC-DC變換的方法，實(shí)現(xiàn)了市電到直流電壓的轉(zhuǎn)換；采用SPWM 逆變器實(shí)現(xiàn)本地DC-AC 的轉(zhuǎn)換，采用DDS產(chǎn)生頻率可變的SPWM脈沖，實(shí)現(xiàn)了本地交流電源的變頻；采用MAX197采樣、反饋，實(shí)現(xiàn)了對(duì)本地交流電源有效值的控制以及缺相和過流保護(hù)。

　　1.題目要求及相關(guān)指標(biāo)分析

　　本題目要求制作以三相正弦波變頻電源，輸出線電壓有效值36V，輸出頻率20-100HZ，各相電壓的有效值小于0.5V，輸出負(fù)載電流0.5A-3A 時(shí)，輸出線電壓有效值保持在36V，誤差小于5%?；谏鲜鲆蟊驹O(shè)計(jì)采用AC-DC-AC 變換的方法，采用SPWM 控制逆變器實(shí)現(xiàn)變頻。由于逆變器的開關(guān)以及感性、容性負(fù)載等對(duì)逆變器輸出交流信號(hào)的延遲較嚴(yán)重，為了及時(shí)穩(wěn)定變頻電源的幅度，本設(shè)計(jì)采用多片A/D同時(shí)采樣輸出交流信號(hào)。

　　2.方案的比較與選擇

　　1） 正弦波脈寬調(diào)制實(shí)現(xiàn)方案的選擇

　　（1） 自然采樣法

　　按照 SPWM 控制的基本原理，在三角波和正弦波的自然交點(diǎn)時(shí)刻控制功率開關(guān)器件的通斷，這種生成SPWM 波形的方法稱為自然采樣法，采用硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)的方框圖如圖1所示。圖1中三角波發(fā)生器負(fù)責(zé)產(chǎn)生符合要求的SPWM載波信號(hào)（三角波），正弦波發(fā)生器產(chǎn)生用戶需要頻率的正弦波信號(hào)，電壓比較器在三角波和正弦波的自然交點(diǎn)的時(shí)刻實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，控制功率開關(guān)器件的通斷。

　　自然采樣法生成的SPWM 波形很接近正弦波，若采用軟件實(shí)現(xiàn)自然采樣時(shí)需要解超越方程，需要花費(fèi)大量的時(shí)間，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制；若采用硬件實(shí)現(xiàn)，為了控制逆變器功率器件的死區(qū)，需要很復(fù)雜的硬件來延時(shí)。