隨著電力電子技術的飛速發展，正弦波輸出變頻電源已被廣泛應用在各個領域中，與此同時對變頻電源的輸出電壓波形質量也提出了越來越高的要求。在實驗室和工業部門，三相正弦波變頻電源常用于各種測量和控制電路中，產生單相或三相正弦波信號作為基準信號，基準正弦波的波形質量直接影響到測量和控制的精度。對于一個良好的正弦信號源，要求其輸出的基準正弦波信號幅值、頻率高度穩定、失真度小、帶負載能力強、幅值可調，對于三相正弦波信號還要求三相對稱度好。兼顧這些要求往往使電路變得復雜。因此，研究開發既簡單又具有優良動、靜態性能的逆變器控制策略，已成為電力電子領域的研究熱點之一。

　　1 工作原理

　　系統總體電路結構由主回路、控制電路、采樣電路、反饋電路和各類保護電路等部分組成，系統原理圖如圖1所示。

　　1．1 主回路及工作原理

　　主回路中有三大部分組成：整流濾波電路、三相全橋逆變電路和三相無源濾波電路。整流濾波電路將單相交流電變成直流電，三相全橋逆變電路將直流電變成三相交流電，三相交流電經過三相濾波電路后得到標準的三相正弦波電源，主回路原理圖如圖2所示。

　　1．2 控制回路工作原理

　　控制電路的調制波采用SPWM波，對正弦波輸出變頻電源進行SPWM調制，數字化控制，是以TMS320F2812數字信號處理器為主控芯片，實現電源的最佳控制。控制回路原理圖如圖3所示。

1．3 控制策略

　　電源利用TMS320F2812中的事件管理器，采用SPWM調制的方式，逆變器輸出信號經三相無源濾波后得到標準的正弦波。控制結構圖如圖4所示。

　　1．4 軟啟動功能及故障處理

　　電源系統設置了軟啟動功能、開路保護、短路保護、MOSFET過流保護、缺相保護和負載不對稱保護。

　　電源控制系統有三種工作模式：正常工作模式，啟動模式及保護模式。

　　當電源開始工作或者在故障后啟動的時候，為了防止負載側電壓上升過快而導致電路故障，我們采用軟啟動的方法，這時，控制系統處于啟動模式下。軟啟動包括兩個部分。首先，在輸入側通過對輸入的三相電壓慢慢升壓的方式，我們可以保證逆變電路不會因母線電壓直接加上去而導致故障的發生。另外，在逆變電路的控制過程中，我們需要采用閉環控制方法，通過采樣記錄分析的數據調整驅動信號頻率，當負載側電壓上升到一定值的時候，我們再將電路轉入正常工作的模式之下，所以在軟啟動條件下，負載側不會因瞬間出現的高電壓而發生故障。

　　在電源運行的過程中，由于短路故障，工作電流將急劇升高，若不采取措施，將會使電路中許多元器件被過電流破壞。過電流發生時，電路中的過流保護裝置會動作，這時，控制電路的驅動信號將被閉鎖，驅動信號停發，電路由正常工作模式轉入保護控制模式。保護模式下，控制系統會在閉鎖驅動信號后，經過一定的時間，自動地進行重啟動，如果再發生過電流，電源將停止工作。

　　2 軟件設計

　　2．1 軟件總體設計

　　軟件部分主要包括SPWM的產生，A／D轉換，PID調節，頻率捕獲，軟啟動和保護。主要功能是通過正弦脈寬調制技術控制三相橋式逆變器，使其輸出頻率可調、幅值穩定的三相正弦電壓，通過A／D轉換對輸出的電壓和電流進行采樣，對輸出電壓、電流實時監控，當電流超過3．6A時切斷三相逆變橋的輸出，對電路進行保護。通過PID調節使輸出電壓變化時也能及時的做出反應，使輸出電壓穩定在36V。在系統的啟動過程中使用軟啟動減少電壓和電流對系統回路的沖擊。

主程序流程圖如圖5所示。