高性能单片机在航空测试交流电源研发中的应用
高性能单片机在航空测试交流电源研发中的应
用
前言
航空领域的迅速发展对其测试系统也提出更高的要求，传统的以人工控制为主的航空测试用交
流电源已难以满足航空测试系统高精度测试的新要求。因此，文章将研究重点转至具有高稳定
性和较高性能的单片机方面，以构建软件的方式使得 SPWM 脉冲宽度调试的控制波予以生
成，进而降低逆变器输出的波形畸变率，从整体上提高交流电源运行的稳定性，具体研究内容
如下。
1 系统结构
1.1 航空测试交流电源简介
航空测试用交流电源是能够为航空测试系统在地面进行设备调试与测试时提供可调节的
115V/400Hz 的高精度交流电的专用电源，其主要被应用在航空交流测试系统用电设备中，通
过为系统设备的运行提供高精度的电流，从而确保各类航空设备能够在相对稳定的环境中测试
[1].
1.2 系统结构
系统主要由整流器、DC/DC 直流降压电路、DC/AC 逆变电路、隔离驱动器以及单片机
（P87LPCC768 ）和 UC3846 芯片共同构成。当 220V 的交流电经由整流滤波后，将 300V 大小
的高压直流电予以输出，并使其经过直流降压电路进行降压，由此得到 160V 的标准高压直流
电。随后，将此高压直流电利用单片机控制的逆变桥进行逆变，使其进一步转化为
115V/400Hz 的交流电压输出，此交流电压输出则为航空测试用电源输出。在此过程中，单片
机对整个电路的形成与工作过程实施监控，以确保航空测试用交流电源得以正常、持续工作
[2].
1.3 DC/DC 直流降压电路
由上文可知，规格为 220V/50Hz 的交流电在进行整流后，转变成的直流电压可达到 300V,因
此，为了确保航空使用交流电源 115V/400Hz 的交流输出，须将生成的 300V 高压直流电进行
降压，使其达到规格为 160V 的直流电，从而确保电源输出需要。实现方法可使用推挽变换
器，在将开关管数量减至原有全桥方式一半的同时使得整流后的直流电压利用率提升至原有全
桥方式的一倍。具体操作如下：
利用 UC3846 电流型控制芯片对直流降压电路进行控制，使得推挽变换器在工作过程中产生的
磁偏能够以周期的形式被抑制，从而令主开关管的电流峰值设置更加方便，同时，促使电路的
动态响应更加灵敏。对 UC3846 进行分析可知，其是一类基于双端输出的电流控制集成芯片，
其在电源设计中的优势为具有较少的外界元器件且具有较为简单的外电路装配。UC3846 芯片
的控制闭合电路有二部分，其一为输出电压反馈的误差放大器，主要功能是与基准电压进行对
比，并生成误差电压，其二为电感内电流在反馈电阻中所产生的电压同误差电压做出对比后而
产生的调制脉冲宽度。考虑到峰值电感电流实际上是由误差信号控制的，故将 UC3846 芯片及
其外接元件共同组成电流型脉冲宽度调制器。因此，只需对 UC3846 芯片的外接元件进行设
定，进而确保主电路工作频率达到航空测试要求的 50kHz[3].
1.4 DC/AC 逆变电路
选取规格为 115V/400Hz 的全桥逆变正弦波输出电路作为本次基于单片机控制的航空测试用交
流电源的 DC/AC 逆变电路。逆变桥的稳定电压主要由 DC/DC 直流降压电路的输出电容来提
供，所设计的逆变桥电路主要由 VM3-VM6 构成，其调制方式为双极性，而单片机产生的
SPWM 互补脉冲则经由硬件延时互锁隔离电路加载至HCPL3120,即隔离驱动光耦的输入端，光
标签： #单片机
摘要：
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高性能单片机在航空测试交流电源研发中的应用前言航空领域的迅速发展对其测试系统也提出更高的要求，传统的以人工控制为主的航空测试用交流电源已难以满足航空测试系统高精度测试的新要求。因此，文章将研究重点转至具有高稳定性和较高性能的单片机方面，以构建软件的方式使得SPWM脉冲宽度调试的控制波予以生成，进而降低逆变器输出的波形畸变率，从整体上提高交流电源运行的稳定性，具体研究内容如下。1系统结构1.1航空测试交流电源简介航空测试用交流电源是能够为航空测试系统在地面进行设备调试与测试时提供可调节的115V/400Hz的高精度交流电的专用电源，其主要被应用在航空交流测试系统用电设备中，通过为系统设备的运行提...
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