0.04 | ||||||
70 | 0.04 | 0.00 | 0.04 | 0.04 | 0.00 | 0.04 |
其中，各项相电压之差去其绝对值，各项相电压为V，从中可以看出相电压有效值之差小于0.1V，达到设计任务书的要求。
4．输出线电压有效值测试
测量条件：当输入电压为198～242V，负载电流有效值为0.5～3A。
测量方法：在隔离变压器前接一个500VA的自耦变压器，通过调节输出电流，其测量简化图如图5-3所示。
以测试A相线电压为例，结果分析：输出线电压有效值测试结果数据见表5-4。
图5-3 输出线电压有效值测试简化图
表5-4 输出线电压有效值测试结果数据
输入电压/V | 负载电流/A | A相 | B相 | C相 |
198 | 1 | 35.86 | 35.87 | 35.89 |
2 | 35.74 | 35.76 | 35.77 | |
3 | 35.67 | 35.69 | 35.70 | |
220 | 1 | 36.01 | 36.04 | 36.10 |
2 | 36.00 | 36.00 | 36.03 | |
3 | 35.97 | 35.98 | 36.00 | |
240 | 1 | 36.30 | 36.32 | 36.35 |
2 | 36.27 | 36.29 | 36.30 | |
3 | 36.15 | 36.18 | 36.12 |
输出电压有效值应保持在36V，误差的绝对值小于5%左右。
5．输出指标实测与显示测试
测试仪器：UT56数字万用表、湘星42L6-A交流电流表，SP-1500A等精度频率计。
测试数据见表5-5，以测试A相线电压为例。
表5-5 输出指标实测测数据
测试指标 | 显示值 | 实测值 | 误差 |
UA | 36V | 37.47V | 4.08% |
IA | 1.41A | 1.45A | 3.57% |
60Hz | 62.30Hz | 3.83% | |
P | 62W | 63.50W | 2.42% |
经计算，该频率电源输出电压、电流、频率、功率的值，测量误差的绝对值小于5%。
6．输出相电压的失真度测试
利用ZQ4121A型自动失真度仪进行测试，用失真度的两个探头接在设计电源的相电压测量处、调整
仪器、调整输出频率为60Hz。测量结果为A相：4.7%、B相：4.8%、C相：4.9%。故变频电源输出频率在50Hz以上时，输出相电压的失真度小于5%。
7．保护性能测试
①过流保护：调整负载电阻，使输出电流增大，当输出电源等于3.62A时，电路自动保护，并发出光告警信号。
②负载缺相保护：人为将三相负载电阻中的一相电阻断开，电路自动保护并发出光告警信号。
③负载不对称保护：人为将三相负载电阻中的一相电阻阻值变大，当增大了9Ω时，电路自动保护并发出光告警信号。
④过压保护：调整稳压器的输出电压调节旋钮，当输出电压高于250V时，电路自动保护并发出光告警信号。
结论
本设计利用PIC16F877单片机，用软件方法产生PWM波与SPWM波；控制电力电子器件MOSFET和IGBT构成的斩波、逆变输出电路，实现直流稳压、交流调频输出。
经真有效值变换电路对输出电压、电流进行变换，又经ADC变换后送PIC16F877处理，实时对SPWM进行修正，保证输出电压的稳定性。经测试，在输出频率范围为10～100Hz的三相对称交流电，各相电压有效值之差小于0.5V超出了题目要求的20～100Hz的范围；输出电压波形为正弦波；当输入电压为198～242V，负载电流有效值为0.5～3A时，输出线电压有效值保持在36V，误差小于1%，满足发挥部分的要求；该频率电源显示的电压、电流、频率和功率指标与测量的各项指标误差的绝对值均小于5%；该频率电源输出频率在50Hz以上时，输出电压的失真度为4.7%，满足题目要求相电压失真度小于5%的要求。根据上述测试结果，系统达到设计要求。
参考文献
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致谢
在论文即将完成之际，回顾紧张但又充实的学习和开发过程，本人在此向所有关心我的及帮助我的老师和同学们致以最真诚的感谢。
本课题是在魏佩瑜教授指导下完成的，魏老师给了我耐心、细致的指导，不厌其烦的解决每一个问题。在这半年的学习期间，魏老师给了我无数的帮助与教诲，使我终生难忘。魏老师严谨的治学作风、忘我的工作精神时时激励着我不断进取。她渊博的学识、敏锐而活跃的思维为我树立了榜样，使我终身受益。
在课题设计过程中，还得到了同学的热情帮助，同他们的交流拓宽了我思路，丰富了我的知识。在此，向他们深表谢意！
另外，我很要感谢这些年来对我有所教导的老师，他们的教诲不仅使我学了很多的知识，也教会了我一些为人处事的道理。同时我也要感谢周围同学的帮助。
最后，要感谢评阅、评议毕业论文和出席毕业论文答辩会的各位老师，感谢他们在百忙的工作中能给予指导。
附录一 总体电路1
附录二 总体电路2
附录三 程序清单
程序清单
LIST P=16F877
INCLUDE “P16F877.INC”
系统初始化子程序
LCDINIT1 CALL DISOFF1 ；开显示E1
MOVLW 0XA4 ；静态显示驱动
CALL SEND1
MOVLW 0XA9 ；占空比为1/32
CALL SEND1
MOVLW 0XE2 ；复位
CALL SEND1
MOVLW 0XA0 ；ADC选择正常输出
CALL SEND1
CALL CLEAR1 ；清屏
CALL LCDSTA1
CALL DISP1 ；开显示
RETURN
INITIAL BANKSEL TRISA
MOVLW 0X87
MOVWF ADCON1 ；定义PORTA， PORTB口为
BCF TRISA,3 ；I/O口
BCF TRISB,0
CLRF TRISE ；设置液晶的4个控制脚为输
；出
BANKSEL PORTB ；回到BANK0
RETURN
CCP模块设置为PWM方式时的初始化程序
PWMINT MOVLW 0X7F
MOVWF CCPR1L
MOVLW 0X3C
MOVWF CCP1CON ；设置CCP1模块为PWM工作方式且
；其工作循环的低2位为11，高8位
；为01111111=0X7F
MOVLW 0X04
MOVWF T2CON ；打开TMR2，且其前后分频都为1
BANKSEL PR2
MOVLW 0XFF
MOVWF PR2 ；设置PWM的工作周期
BCF TRISC,2 ；设置CCP1引脚为输出方式
BCF PIE1,CCP1IE ；CCP中断禁止
RETURN
A/D转换初始化程序
ADINT MOVLW 0X51
MOVWF ADCON0 ；选择A/D转换通道为RA2，且打开A/D在
；工作状态，并使A/D转换时钟为8tosc
BANKSEL ADCON1 ；选中BANK1体
MOVLW 0X80
MOVWF ADCON1 ；转换结果右移，即ADRESH寄存器的高6
；位为“0”，且把RA2口设置成模拟量输入
；口
CLRF PIE1 ；禁止其他中断
BSF PIE1,ADIE ；A/D转换中断允许
BSF TRISA,2 ；设置RA2口为输入方式
BSF INTCON,PEIE ；外围中断允许
BSF INTCON,GIE ；总中断允许
BCF STATUS,RP0 ；返回BANK0
RETURN
PORTB口“电平变化中断”初始化子程序
PORTBINT BSF INTCON,RBIE ；B口变位中断允许
BANKSEL OPTION_REG
BCF OPTION_REG,7 ；弱上拉有效
BCF TRISB,1
BCF TRISB,2
BSF TRISB,4
BSF TRISB,5 ； 设置与键盘有关的各口的输入方式
BANKSEL PORTB
MOVF PORTB,W ； 读入PORTB口bit4，bit5的初值(为高电平)，
为“电平变化中断”的产生创造；初始条件(电
平由高到低时产生中断)
BSF INTCON,GIE ；总中断允许
RETURN
读液晶显示器状态子程序
LCDSTA1 BANKSEL TRISD ；选中存储1区
MOVLW 0XFF
MOVWF TRISD ；设置D口为输入
BANKSEL PORTB ；选中存储区0
BSF PORTB,0 ；E1=1
BCF PORTA,3 ；E2=0
BSF PORTC,0 ；R/W=1
BCF PORTC,1 ；A0=0
BUSY1 MOVF PORTD,0 ；将状态字读入W中
MOVWF LCDFLAG ；将W中的状态字读入
；LCDFLAG中
BTFSC LCDFLAG,7 ；判断D7位是否为0
GOTO BUSY1 ；D7=1，为忙状态，则继续等待
；其为空闲
RETURN ；返回
对液晶显示器发指令子程序
SEND1 MOVWF INTSCODE ；指令暂存INTSCODE
CALL LCDSTA1 ；判断液晶是否为忙
BANKSEL TRISD
CLRF TRISD ；D口为输出
BANKSEL PORTB
BSF PORTB,0 ；E1=1
BCF PORTA,3 ；E2=0
BCF PORTE,0 ；R/W=0
BCF PORTE,1 ；A0=0
MOVF INTSCODE,0
MOVWF PORTD
BCF PORTB,0 ；E1=0写入指令
NOP
BSF PORTE,0 ；R/W=1
RETURN
对液晶显示器写数据子程序
WRITE1 MOVWF SBDATA ；数据暂存SBDATA
MOVF CLMADD,0 ；设置列地址
CALL SEND1 ；写入列地址
CALL LCDSTA1 ；查询液晶是否为忙
BANKSEL TRISD
CLRF TRISD
BANKSEL PORTB
BSF PORTB,0 ；E1=1
BCF PORTA,3 ；E2=0
BCF PORTE,0 ；R/W=0
BSF PORTE,1 ；A0=1
MOVF SBDATA,0
MOVWF PORTD
BCF PORTB,0 ；E1=0写入数据
BSF PORTA,3
INCF CLMADD,1 ；列地址加1
NOP
BSF PORTE,0 ；R/W=1
RETURN
中断服务程序
INTERRUPT BCF PIR2,CCP2IF ；清CCP2中断标志位
BCF PIR1,ADIF ；清AD中断标志位
BANKSEL ADRESH
MOVF ADRESH,W
MOVWF INDF
INCF FSR
BANKSEL ADRESL
MOVF ADRESL,W ；以上通过间接寻址的方法保
存A/D转换的结果
MOVWF INDF
INCF FSR
BANKSEL COUNT1
DECF COUNT1,1 ；软计数器减1，表示完成一次
A/D转换
RETFIE ；中断返回
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