12V500w车载工频逆变器制作

操作方法

（01）首先要准备一个变压器，我的变压器是功放里面拆出来的，双输出32V，500W，将次级拆出来

（02）拆除次级后用毛巾包住手（有手套的最好用手套），将铜丝稍微拟直，因为等会儿要重新制作变压器，逆变变压器的电压利用率是很低的，比如要绕12V的变压器，则只需要绕12V的一半电压，这样在满载的情况下输出才有充分的余量，

（03）将铜丝拟直后，下面就要开始绕变压器了，根据输入电流计算，这里我将之前的铜丝对折为4根，12V变压器要根据实际情况来绕，绕好后通电大约5.8V左右就行

（04）绕好变压器后，需要用胶带缠绕一下，这里我因为没有高温胶带，则用空调铜管的缠绕带，由于我的变压器是环变，漏感是比较小的，由于是硅钢片上，到20K的载波时损耗太大，需要外加一个电感来滤掉这个高频载波，这里我用一个铁硅铝磁环，绕了8圈，注意：环变一定要加这个磁环，不然空载电流相当大，方形变压器则可以不用。

方法/步骤2

（01）变压器绕好后，下面就是功率主板了，刚好以前做实验的时候留了几块在身边，好多东西搬家的时候都搞丢了，由于没有TO-247的MOS管，在电子垃圾堆里翻到5个75NF75，500W满载大概50多A，75A的管子将就着用了，

（02）焊接了一上午，终于焊接好了

（03）下面就是比较关键的东西 了，正弦波驱动板，这里我用的单片机产生SPWM，单片机采用比较便宜的STM8S003F，通过IR211S驱动MOS管，显示器采用74HC595扩展做的动态扫描显示，采用2个3位数码管，分别轮流显示输出电压，电流，电池电压，频率。调制方式采用双极性调制，因为单极性的输出过零点会有个毛刺，双极性的输出则很干净，空载电流也一样

方法/步骤3

（01）装好后的整机

（02）这是通电的测试，13V下空载电流0.55A，损耗还是比较大的，

（03）下面则是你们最关心的了--程序，我采用的IAR的编译器，下面是主函数：//采用双极性方式调制，载波20K#include "IOSTM8S103F3.h"#include "APP.h"/*采用2个共阴三段数码管做显示（SM320281）74hc595高位（bit7）接数码管a，最低位接小数点（spi采用高位在前，低位在后）管脚定义：Poin1：FAN+      poin20：VFBpoin2：TFB       poin19：50HZ/60HZ(引脚悬空默认50HZ输出)poin3：IFB       poin18：NCpoin4：RST       poin17：SPI_RCKpoin5：NC        poin16：SPI_DIpoin6：HZ_out    poin15：SPI_SCKpoin7：GND       poin14：SPWM_Ppoin8：VCAP      poin13：SPWM_Npoin9：3.3V      poin12：NCpoin10：LED-     poin11：SPWM_EN*/#define u8 unsigned char#define u16 unsigned int#define u32 unsigned long#define  LED            PA_ODR_ODR3 //LED-指示输出PA3//#define  HZ_out         PA_ODR_ODR2 //基准方波输出#define  HZ_out         PD_ODR_ODR1 //基准方波输出#define  SST_Tset       1#define FQ              PD_IDR_IDR2      //PD2#define num50hz    416//50hzu8 ADC_flag;u16 ADC_Value,ADC_VFB,ADC_TFB,ADC_IFB,IFB_temp;u8 sin_error;u16 cont;u8 ms_10,t,d;u8 dis[6];//第一页显示缓存u8 dis_2[6];//第二页显示缓存u16 sin_num_max;        //点数最大值u8 page_cnt;int sin_b;const u8 logo_tab[14][6]=;const u8 sin_50[416]={ //50HZ正弦表129,131,133,135,137,139,141,143,145,147,149,151,152,154,156,158,160,162,164,166,167,169,171,173,175,176,178,180,182,184,185,187,189,190,192,194,195,197,199,200,202,203,205,206,208,209,211,212,214,215,217,218,219,221,222,223,225,226,227,228,229,231,232,233,234,235,236,237,238,239,240,241,242,243,243,244,245,246,246,247,248,248,249,250,250,251,251,252,252,253,253,253,254,254,254,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,254,254,254,253,253,253,252,252,251,251,250,250,249,248,248,247,246,246,245,244,243,243,242,241,240,239,238,237,236,235,234,233,232,231,229,228,227,226,225,223,222,221,219,218,217,215,214,212,211,209,208,206,205,203,202,200,199,197,195,194,192,190,189,187,185,184,182,180,178,176,175,173,171,169,167,166,164,162,160,158,156,154,152,151,149,147,145,143,141,139,137,135,133,131,129,128,126,124,122,120,118,116,114,112,110,108,106,104,103,101,99,97,95,93,91,89,88,86,84,82,80,79,77,75,73,71,70,68,66,65,63,61,60,58,56,55,53,52,50,49,47,46,44,43,41,40,38,37,36,34,33,32,30,29,28,27,26,24,23,22,21,20,19,18,17,16,15,14,13,12,12,11,10,9,9,8,7,7,6,5,5,4,4,3,3,2,2,2,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,2,2,2,3,3,4,4,5,5,6,7,7,8,9,9,10,11,12,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,26,27,28,29,30,32,33,34,36,37,38,40,41,43,44,46,47,49,50,52,53,55,56,58,60,61,63,65,66,68,70,71,73,75,77,79,80,82,84,86,88,89,91,93,95,97,99,101,103,104,106,108,110,112,114,116,118,120,122,124,126,128,};const u8 tab_wei[6]={0xDF,0xEF,0xF7,0xFB,0xFD,0xFE};//6个位选，第一位为电压显示最高位（595—bit5）const u8 tab_num[14]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x39,0xB9,0x76};//14个数,最后一位清空不显示const u8 Error_tab[6]={0x6D,0x6D,0x78,0x79,0x70,0x70};//故障代码显示(SSt,Err)void System_Init(void)extern u8 Last_temp;           //保存最新的温度值int main(){System_Init();//系统初始化，打开内部RC=16MhzTimer1_Init();//SPWM初始化Timer2_Init();//FAN输出初始化ADC_Init();//ADC初始化HC595_Dispaly_Init();//初始化SPI// IWDG_Init();//看门狗初始化// IWDG_KR = 0xaa;//喂狗TIM2_CCR1L = 200;//开启风扇LED = 0;//开启灯光asm("rim");//开中断，sim为关中断//=====================================================软启动#if (SST_Tset>0)ms_10=0;while(1)else if(sin_b>=254)//软启动失败{sin_b = 10;//减小幅度for(;;)//死循环{if(ADC_flag>0){ADC_VFB=ADC_Convert_8(VFB);//得到输出结果ADC_flag=0;}//打开模拟调节器if(ADC_VFB>250)sin_b--;//减小幅度else if(ADC_VFB<246)sin_b++;//增大幅度//限制数据if(sin_b>=254)sin_b = 254;else if(sin_b<=10)sin_b = 10;//屏幕显示故障HC595_Send_16bit(tab_wei[d],Error_tab[d]);if(++d>5)d=0;// IWDG_KR = 0xaa;//喂狗}}}}}#elsesin_b=100;//初始化SPWM调制度#endifADC_flag=0;//清除标志ADC_Value=0;ADC_VFB=0;t=0;while(1)}//空闲处理温度 (PWM控制范围：25度-60度：543)else{       //30度打开风扇（NTC=10K，5V电压，下拉电阻1.3K）ADC_TFB = ADC_Convert_8(TFB);//TFB转换8次if((Last_temp&0x7F)>30)//25度TIM2_CCR1L = (Last_temp&0x7F)<< 2;//控制风扇转速 *4elseTIM2_CCR1L=0;//关闭风扇}//LED闪烁指示,查看CPU运行速度if(ms_10>=15){ms_10=0;if((TIM1_SR1&0x80)>0)LED=0;else LED=~LED;if(++page_cnt>=100)page_cnt=0;//轮换显示//翻页计数器}//电压,电流,温度，频率刷屏显示处理if(page_cnt<50){if(d==4) HC595_Send_16bit(tab_wei[d],tab_num[dis[d]]|0x80);//数码管第5位显示小数点else     HC595_Send_16bit(tab_wei[d],tab_num[dis[d]]);}else if(page_cnt>=50)HC595_Send_16bit(tab_wei[d],tab_num[dis_2[d]]);if(++d>5)d=0;// IWDG_KR = 0xaa;//喂狗}// return 0;}//end main#pragma vector=TIM1_OVR_UIF_vector//TIM1更新中断__interrupt void TIM1_OVR_UIF(void){u8 PWM_P = 255 - sin_50[cont];TIM1_CCR4L=ALU(sin_50[cont],sin_error);TIM1_CCR3L=ALU(PWM_P,sin_error);HZ_out = (cont>=208)?1:0;//基准波输出if(++cont>=416){cont=0;ms_10++;sin_error=sin_b;  //零点投放误差}if(cont==62||cont==270)ADC_flag++;//开始ADC采样64个点//IWDG_KR = 0xaa;//喂狗TIM1_SR1 = 0; // 清除更新中断return;}这里是功能模块的初始化：#include "APP.h"u8 Last_temp;           //保存最新的温度值union change{ // 两个单字节结合一个双字节:u16 two;u8 one[2];}ss;const u8 Temp_table[110]=;//==================PID迭代================================//==================PID迭代================================signed char PIDCalc(u16 NextPoint){int iError;static int ek1,ek_d;static int ek2,ek3;//U(k+1) = U(k) + ( KP*E(k) + KI*E(k-1) + KD*E(k-2) )iError = SetPoint - NextPoint; //增量计算ek1+= iError;ek_d = ek2-ek3;ek3 = ek2;ek2 = iError;return (iError>>Proportion)  //E[k]项+  (ek1>>Integral)  //E[k－1]项+  (ek_d>>Derivative); //E[k－2]项}//=======================同周期乘法器========================u8 ALU(u8 multiplier, u16 multiplicand){u16 product = 0;u8  t=0;do{if(multiplier & 1)product += multiplicand;else product +=0;multiplicand <<= 1;multiplier >>= 1;} while(++t<8);return product>>8;}/*************************************************函数名称：u8 Temp_search(u8 k)**功    能：温度搜索**参    数：无**输入：ADC采样值**返回值  ：10进制，带符号的温度值(&0x80):"1":为正温度（含0）“0”为负温度**调用    ：***********************************************/u8 Temp_search(u8 t_new)//搜索{u8 i;if(t_new>=Temp_table[Last_temp]){while(1){if(t_new>=Temp_table[Temp_max])//判断数据是否超出范围，超出后显示100度{i= 99;//返回最大温度值break;}else{for(;t_new>=Temp_table[Last_temp];Last_temp++);//t_new大于数组表则退出循环i= Last_temp;break;}}}else //小于最低温度后{while(1){if(t_new<Temp_table[0])//比最低温度还要小时{i=0;break;}else{for(;t_new<Temp_table[Last_temp-1];Last_temp--);//寻找最低匹配温度i= Last_temp;break;}}}if(i>=Temp_min){i=i-Temp_min; return (i|0x80);}//大于Temp_min则对应的温度为正温度数,最高位为1则为正,包含特殊0else {i=Temp_min-i;return i;}//显示负温度}void ADC_Init(void){ADC_CSR=VFB; //选择通道 AIN3/PD2,VFBADC_CR1=0;//Fadc=Fmast/2// ADC_CR1=0x10;// /3//ADC_CR1=0x20;// /4//ADC_CR1=0x30;// /6//ADC_CR1=0x40;// /8//ADC_CR1=0x50;// /10//ADC_CR1=0x60;// /12//ADC_CR1=0x70;// /18ADC_CR2=0x38; // 数据排列,右对齐ADC_TDRL=0x01;//禁止施密特出发}u16 ADC_Convert_8(u8 k)//连续转换8次{u8 i;u16 result=0;ADC_CSR=k;//获取通道ADC_CR1|=0x01;//低功耗唤醒ADCfor(i=0;i<8;i++){ADC_CR1|=0x01;//开启转换while(!(ADC_CSR & 0x80)); // 等待转换结束ADC_CSR&=0xef;//清除标志s1=ADC_DRL;//防止数据错乱，先读低位在读高位s0=ADC_DRH;result+=s2;//累计}return result>>3;}void Timer2_Init(void)//PWM控制风扇转速{PD_DDR|= 0x10;//PD4输出模式,FANPD_CR1|= 0x10;//推挽输出PD_CR2=0;TIM2_IER  = 0x00;  //禁止中断TIM2_IER=0x00;//不使用中断//    TIM2_EGR  =0x01;   //允许产生更新标志TIM2_CCMR1 = 0x68;//模式1，启用影子寄存器TIM2_CCER1 = 0x01;//信号输出到对应的引脚TIM2_CNTRH = 0;TIM2_CNTRL=199;//计数器值TIM2_ARRH = 0x00;TIM2_ARRL=0xFF;//自动重装的值（16bit寄存器）TIM2_PSCR=3;//分频值2^3,         Fs = 16Mhz/(255+1)/(2^3)=7.8KhzTIM2_CCR1H = 0;//TIM2_CCR1L = 0;//(0-255)TIM2_CR1=0x01;//使能计数器}void Timer1_Init(void)//PWM输出配置{PC_DDR|= 0x18;//Pc3,7为输出模式PC_CR1|= 0x18;//推挽输出PC_CR2 = 0;//TIM1_CH3,TIM1_CH4输出SPWMTIM1_PSCRH=0;//预分频TIM1_PSCRL=2;//Fs = 16Mhz/(2+1)=5.3MhzTIM1_ARRH=0;//设定重装载值TIM1_ARRL=0xFF;//最大PWM分辨率为8bit，载波 = 5.3Mhz/255 = 20.9Khz#if (Unipolar_Choice>0)TIM1_CR1|=0xA0;//使能影子寄存器,选择中心对齐模式#elseTIM1_CR1|=0x80;//使能影子寄存器,选择边沿对齐模式#endifTIM1_EGR|=0x01;//产生一个更新事件，使预分频设置有效TIM1_CCR3H=0;//占空比TIM1_CCR4H=0;//占空比TIM1_CCR3L=0;//关闭输出TIM1_CCR4L=0;TIM1_CCMR3=0x68;//PWM模式1TIM1_CCMR4=0x68;//PWM模式1// TIM1_CCER1=0x10;//TIM1_CCER2=0x11;//TIM1_CH3独立输出,TIM1_CH4独立输出(无死区)// TIM1_DTR = 0x25;//死区控制TIM1_IER = 0x01;//允许TIM1更新中断TIM1_BKR|=0xF1;//开启输出，开启刹车使能，1级锁定TIM1_CR1|=0x01;//向上计数，缓存，使能}void HC595_Dispaly_Init(void)//595显示初始化（发送时钟：16Mhz/2=8Mhz）{PC_DDR|= 0xe0;//Pc5,6,7为输出模式PC_CR1|= 0xe0;//推挽输出PC_CR2 = 0;SPI_CR2|=0xC0;//只发送模式SPI_CR1=0x04;// /2//SPI_CR1=0x0C;// /4//SPI_CR1=0x14;// /8//SPI_CR1=0x1C;// /16//SPI_CR1=0x24;// /32//SPI_CR1=0x2C;///64//SPI_CR1=0x34;//128//SPI_CR1=0x3C;//256SPI_DR=0;//发送空SPI_CR1|=0x40;//开启SPISPI_RCK=0;}void HC595_Send_16bit(u8 duan,u8 data_i)//发送16bit数据（高位在前，低位在后）{SPI_RCK=0;//======================== numwhile(!(SPI_SR&0x02));//等待发送完成SPI_DR=duan;//发送数据//======================== duanwhile(!(SPI_SR&0x02));//等待发送完成SPI_DR=data_i;//发送数据while(SPI_SR&0x80);//查看是否忙//=================================endwhile(!(SPI_SR&0x02));//等待发送完成while(SPI_SR&0x80);//查看是否忙SPI_RCK=1;//595输出使能开,输出数据return;}extern u8 dis[6];//第一页显示缓存extern u8 dis_2[6];//第二页显示缓存extern u16 ADC_VFB,ADC_TFB,ADC_IFB;//extern u8 sin_error;//extern u8 HZ_50_60;void  Dispaly_KEX_DEC(void)//16进制转换到10进制{u16 temp;temp=ADC_VFB;//输出电压计算temp+=ADC_VFB<<2;//*320temp>>=4;//temp/1024dis[0]=temp/100;temp = temp-(dis[0]*100);dis[1] = temp/10;dis[2] = temp%10;if(dis[0]==0)dis[0]=10;//不显示//=====================================================temp= ADC_IFB*55;//输出电流转换，外部采样电阻0.03/2 = 0.015R//temp+= ADC_IFB<<2;//*220->temp>>=4;//temp/1024dis[3]=temp/100;temp = temp-(dis[3]*100);dis[4] = temp/10;dis[5] = temp%10;if(dis[3]==0)dis[3]=10;//不显示//======================================================dis_2[1]= Temp_search(ADC_TFB>>2);//温度转换if(dis_2[1]&0x80)//正温度dis_2[2] = 11;//显示Celse//负温度dis_2[2] = 12;//显示_2[1]&=0x7F;//出去温度符号位dis_2[0] = dis_2[1]/10;//得到温度高位dis_2[1] = dis_2[1]%10;//得到温度低位if(dis_2[0]==0)dis_2[0]=10;//不显示//======================================================//频率显示//if(HZ_50_60>0)//60hz//dis_2[3]=6;//显示6//elsedis_2[3]=5;dis_2[4]=0;dis_2[5]=13;//显示Hreturn;}void IWDG_Init(void) //配置并启动看门狗{IWDG_KR = 0xcc;//启动独立看门狗IWDG_KR = 0x55;//写入解锁IWDG_PR = 0x06;//256分频IWDG_RLR = 0xff;//设置重载寄存器IWDG_KR = 0xaa;//锁定并刷新}