毕业设计（论文）基于单片机的高压脉冲点火装置.doc

本科毕业设计基于单片机的高压脉冲点火装置High-voltage pulse ignition device based on MCU学 院：电气与信息工程学院 专业班级： 自动化11-3 学生姓名： 指导教师： 2015 年 5 月 30 日基于单片机的高压脉冲点火装置摘要随着现代生产技术的不断进步，各种用电设备日趋精密化，复杂化和小型化。为了保证其安全运行，这就对各用电设备的控制性提出了更高的要求。目前普遍采用微机作为主流控制解决方案，而单片机作为一种特殊的控制单元，正逐步在更加广阔的领域得到应用。例如在很多场合，需要脉冲的脉冲宽度、幅度以及频率能够调节。以往低频高压脉冲点火的制作主要采用脉冲变压器升压法或者利用高反向耐压开关管进行直流斩波的方法，但由于变压器外形较大和高压开关管耐压值受到限制不易制造，故难以达到工业生产要求。本论文的高压脉冲点火用单片机控制高频PWM调制芯片SG3525工作时间的方法，改变逆变电路工作状态，最终使系统输出脉冲波形。其输出脉冲电压幅度连续可调，脉宽和频率也均可由用户在规定范围内调整。本论文还采取了有效的输出保护策略，当系统过流时，立即进行保护动作，且不会因为实现保护功能而引起其他器件的损坏或对用户造成人身伤害，安全性高，是一种稳定可靠的可调高压脉冲点火装置。本论文首先阐述了课题的研究背景，对各种脉冲发生方法进行了比较。然后介绍了系统整体框图及其工作流程。并按模块化的设计思想分别对系统的硬件电路和软件设计进行了分析。硬件电路包括：单相交流调压模块DTY220D40E的使用，主电路拓扑结构分析，辅助电源电路，脉冲形成电路，稳压调压电路，单片机控制单元设计，过流保护电路，高频高压变压器的设计，键盘输入模块的设计，液晶接口电路。软件编程部分的主要算法有：控制芯片负责的键盘处理程序，脉冲产生算法；检测芯片负责的脉冲检测算法，频率检测算法以及两芯片都要用到的液晶显示程序。同时，给出了各程序模块的设计思想和流程图。最后根据软硬件设计结合搭建实验电路，得出了较理想的系统输出脉冲波形，证明了其可行性。关键词：高压脉冲，单片机，频率脉宽可调， 点火High-voltage pulse ignition device based on MCUAbstractWith the development of modern production technology, all kinds of power equipment are becoming more sophisticated, complicated and miniaturization.In order to ensure its safe operation, this paper puts forward higher requirements for the control of the power equipment. Now commonly used microcomputer as main control solutions, the single-chip microcomputer as a special control unit, is gradually in broader areas. For example, in many occasions, the pulse width, amplitude and frequency of the pulse can be adjusted. Previous low frequency and high voltage pulse ignition production mainly adopts pulse transformer step-up method or using high reverse voltage switching tube method for DC chopper, but due to transformer's shape is bigger and the high voltage switch pipe pressure value by limit is not easy to manufacture, so it is difficult to achieve industrial production requirements.The high voltage pulse ignition using single-chip microcomputer to control the working time of the PWM modulation chip SG3525 method, change the condition of the inverter circuit and ultimately makes the system output pulse waveform. The output pulse voltage amplitude can be adjusted continuously, the pulse width and frequency can be adjusted by the user within the prescribed range. This paper has also taken the effective output protection strategy, when the system flow over immediately protection action, and will not because of the realization of protection function caused by damage to the other device or result in injury to the user, high safety, is a stable and reliable can be adjustable high voltage pulse ignitinon device.In this thesis, the backgbround of the research is firstly introduced, and the comparison of the various pulse generating methods is carried out. And then, the overall system block diagram and its workflow are introduced. The hardware and software design of the system are analyzed according to the idea of modularization. Hardware circuit comprises a single-phase AC voltage regulator module DTY.220D40E. Analysis of the topology structure of main circuit, auxiliary power circuit, pulse forming circuit, voltage regulator circuit, MCU control unit design, over flow protection circuit, the high-frequency and high-voltage transformer design, the keyboard input module design, LCD interface circuit, output signal acquisition circuit and a / D conversion circuit. Part of the software programming, the main algorithms: the keyboard control chip is responsible for processing procedures, pulse generation algorithm; detection chip is responsible for pulse detection algorithm. Frequency detection algorithm and two chip LCD display program to use. At the same time, the design idea and flow chart of each program are given.Finally, the experimental circuits are set up according to the design of hardware and software, it is concluded that the ideal system output pulse waveform and prove its feasibility.KEYWORDS: HIGH VOLTAGE PULSE POWER SUPPLY; SCM; FREQUENCY PULSE WIDTH ADJUSTABLE; TRANSFORMER目录摘要IAbstractII1 绪 论31.1 本论文的背景和意义31.1.1本项目现状31.1.2脉冲点火控制系统 31.2 本论文的主要方法和研究进展41.2.1工作原理41.2.2主要特点41.2.3主要用途51.2.4控制系统51.3本论文的主要内容61.4本章小结72总体设计82.1总框图82.2脉冲实现方式93 系统硬件电路的设计103.1 主电路拓扑结构103.1.1常用拓扑结构103.1.2半桥逆变式变换器工作原理113.2高频开关电源主要功能模块123.2.1 全隔离单相交流调压模块123.2.2辅助电源电路143.2.3脉冲形成电路153.2.4稳压调压电路183.2.5驱动电路203.2.6倍压整流电路213.2.7过流保护电路233.3脉冲点火控制器系统253.3.1脉冲点火控制电路的功能253.3.2脉冲点火控制电路263.3.3火焰检测电路263.3.4点火器原理与能量设计分析273.4人机接口电路283.4.1键盘输入模块的设计283.4.2液晶接口电路293.6本章小结324 系统软件设计334.1整体程序流程334.2控制芯片程序模块354.2.1键盘处理程序354.2.2脉冲产生程序36参考文献38致谢391 绪 论1.1 本论文的背景和意义1.1.1本项目现状现代社会对自动化的应用越来越多，结合自动控制、计算机编程技术等可以对点火装置进行控制，也是属于现代电力电子技术的具体应用。自动化的发展带动控制技术的多方面发展。而点火技术小到家庭生活大到航空航天都能应用得到。在高压放电实验之中一般都需要用到高压点火装置，基于此一个稳定而又可靠的高压点火装置有着非常重要的意义。市场上的一些高压点火装置不仅功耗高，而且抗干扰能力不好，使用寿命短，无法满足需求。对于家用点火，目前我国约有1 000家燃气灶具生产企业。年产量约3 000万台。其中规模较大、产品质量和管理水平好的企业只有100家左右，其余大部分则是简单组装型企业。由于这些组装型企业的产品质量和技术普遍较低。随着国家燃气灶具产品生产许可证换(发)证制度的实施，超过600家的企业将被强制淘汰。如何降低成本，生产性能稳定，节省能源的燃气灶是各燃气灶具生产企业取胜的关键，而脉冲点火控制器则是燃气灶中核心部分。本文介绍了一种高性价比的燃气脉冲点火控制器设计，采用AT89C51单片机作为主控器，实现了点火的智能化和火焰检测的无传感器设计，同时使能源的消耗降到最低,最大可能的提高安全系数。1.1.2脉冲点火控制系统脉冲点火控制器系统主要实现的功能：安全自检；点火控制；熄火保护；故障报警。图1-1系统工作流程图l.1是脉冲点火控制器的工作流程。整个系统由点火开关控制，当用户按下点火开关时，点火针产生高压火花，为了保证安全，延时01秒后再由点火控制器控制燃气阀打开，并通过火焰检测判断点火是否成功，若有火焰信号则停止点火，同时启动反馈检测功能。整个过程能有效避免出现燃气阀打开而未燃烧的状况，大大提高了产品的安全性和可靠性。脉冲点火控制器系统比普通燃气灶增加了脉冲点火控制电路、键盘控制、火焰探测针等装置，系统框图如图1.2所示。即在工作时，由单片机m AT89C51先输出控制信号触发点火控制电路、火焰检测反馈电路，通过火焰检测反馈电路检测火焰，并将检测的结果反馈至单片机，单片机可根据输入的火焰检测信号控制电磁阀的开、闭，从而保证了燃气灶在发生意外熄火及回火状态时，控制系统能及时关闭电磁阀，关断燃气通路，避免了因熄火引发的安全事故。 图1.2系统框图脉冲点火器，简称脉冲器，就是利用脉冲原理产生连续性瞬间电火花，从而点燃燃气具火焰的电子产品。早期的脉冲器多以干电池作电源，但近年来的大部分产品已改用交流电作为电源。随着工业技术的提高，脉冲器的生产成本已经面试降低，目前已普遍应用到了中高端燃气具产品上，极大地方便了顾客的使用，提高了产品自动化水平。相比于早期的压电式点火装置，脉冲点火稳定性高，操作简单。 1.2 本论文的主要方法和研究进展1.2.1工作原理脉冲点火器是由电子元器件组成的 一个脉冲高频振荡器，由振荡器所产生的高频电压经升压变压器升成15KV的高电压，进行尖端放电，由放电的火花引燃燃烧器上的燃气。这种点火器点火率高，可连续放电。按下旋钮，脉冲点火器开始点火；松开旋钮，脉冲停止点火。1.2.2主要特点1、点火频率稳定， 电弧长，性能可靠；2、脉冲放电，总放电时间一般在6-15S；3、功率强大，可直接点燃液体燃料如雾化重油等；4、点火杆、高压橡胶线、点火器等连接方便，安全可靠；5、点火头，点火时间，点火功率可按照客户的要求制造。1.2.3主要用途脉冲点火器可用于气体燃料、 液体燃料燃烧器或火炬的直接点火，不再需要其它辅助点火手段，广泛应用于各种热水器工业炉窑气体燃料或液体燃料燃烧器的明焰点火，通过自行设置点火时间，实现燃烧系统的稳定点火，方便快捷，省时省力，可靠性高。1.2.4控制系统脉冲点火控制器系统主要实现的功能：安全自检；点火控制；熄火保护；故障报警。整个系统由点火开关控制，当用户按下点火开关时， 点火针产生高压火花，并通过火焰检测判断点火是否成功，若有火焰信号则停止点火，同时启动反馈检测功能。整个过程能有效避免出现燃气阀打开而未燃烧的状况，大大提高了产品的安全性和可靠性。脉冲点火控制器系统比普通燃气灶增加了脉冲点火控制电路、电磁阀控制、火焰探测针等装置。即在工作时，由单片机先输出控制信号触发点火控制电路、火焰检测反馈电路，通过火焰检测反馈电路检测火焰，并将检测的结果反馈至单片机，单片机可根据输入的火焰检测信号控制电磁阀的开、闭，从而保证了燃气灶在发生意外熄火及回火状态时，控制系统能及时关闭电磁阀，关断燃气通路，避免了因熄火引发的安全事故。1 要用于使用液化气、天然气、人工煤气的各种工业设备及酒店厨房火具的点火和控制。 部分元件资料： 图1.3点火器名称规格：厂商 集成电路法国汤姆逊 三极管8550：三星 三极管8050：三星 变压器EE-13：台湾创研 高压包：台湾创研 电子胶：上海中晟 MCU:mcs1211技术参数： 额定工作电压：220VAC 放电频率：50Hz 放电距离：6mm 点火时间：10秒 重点火时间：10秒 放电能量：4J 放电周期：400ms 放电脉冲宽度：12us 输出高压：15KV 产品特点：通电点火（或开关控制点火） 意外熄火重点火功能 离子火焰自动监控（或光电控制）功能及熄火报警 点火失败与意外熄火自动切断气源安全保护 采用单片机微电脑数字技术 采用防雷击技术。1.3 本论文的主要内容本文是对传统点火装置的改进和尝试新的东西，主要有以下特点：一是单片机为控制核心的介绍。其丰富的外围设备（如键盘和液晶显示）简化了用户的操作，便于观察结果，不容易误判。二是利用检测反馈电路，有效的降低了系统的输出误差，提高精度和质量。三是单相交流调压模块的引入，不仅简化了电路设计，使系统更加模块化，又实现了输出脉冲的持续稳定。本论文是对传统点火装置的一种改进和新的尝试，其特色主要在以下几点：根据研究内容，本文的研究内容主要包括以下五个部分：第一章是绪论，首先阐述了本文的选题背景提出，然后介绍了脉冲点火技术的国内外研究现状，最后介绍了本文的主要特点。第二章简要介绍高压脉冲点火器的总体结构，系统的总体框图，并分析整个工作过程，提出了脉冲功率技术参数。第三章介绍了系统的硬件电路设计，硬件电路模块的设计功能，工作原理，元器件的选型，详细电路图等，以及相关的技术细节；提出了电路系统的设计方案，在了解变压器的工作原理的基础上，结合本文要求的参数设计的变压器参数和结构，最后简要的高频高压变压器的绝缘问题介绍。第四章详细介绍了系统的软件实现，采用功能块划分为系统软件的模块化设计，详细介绍了各种具体的实现，以及各个功能算法及其流程图。1.4本章小结本章主要介绍了论文的研究背景及高压脉冲点火技术的国内外目前的发展方向，分别列举了脉冲点火技术在其他相关领域的应用和研究现状，指出了高压脉冲点火地研制具有非常重大的理论和现实意义，在此基础上，简要阐述了论文的主要研究内容和技术特点，论文方案对设计低压控制高压通断及输出电压调整范围有较大的参考价值。最后提出了论文的结构安排。2总体设计2.1总框图图2.1总体框图图2.1中的系统总体结构图。系统的工作过程是：系统上电后，通过键盘设置用户满足系统输出脉冲宽度和频率的要求，这全套操作，可在液晶上。当按下“Enter”键，SG3525的工作时间立即产生高、低电平的MCU，MCU芯片SG3525引脚输出高水平不行，没有驱动脉冲，系统输出脉冲低电平；反之，输出脉冲高电平系统。通过输出信号的采样与检测电路，系统输出的脉冲电压，电流，脉冲频率和LCD液晶显示屏会显示。系统运行过程中，可以按“修改”按钮，进入页面的变化重新设置输出参数。根据系统的要求，脉冲电源的设计应符合以下指标：（1）输出参数的设计是：输出电压在10伏50伏连续可调的输出脉冲频率；在1赫兹到50赫兹的范围的整数集：占空比在10% 90%根据整数集。（2）过流保护电路，保护10毫安的电流设定，输出功率为500 W.（3）实现实时控制键盘系统在启动和正常运行的过程中可以设置输出频率和脉冲宽度。 （4）实现对液晶显示模块的实时监控，确保在制定和监测内容可以反映在LCD接口操作数据。2.2脉冲实现方式实现脉冲的方式有很多2，但归结起来大致可分为三种。第一种是利用储能元件，如L，C的充放电实现脉冲输出；第二种是利用逆变将直流电变换为脉冲输出；第三种是利用直流斩波原理输出脉冲电压。比较而言，储能放电法结构简单，能获得高压窄脉冲，但脉冲波形不易控制，脉冲参数不易调节。逆变法是利用开关管将直流电转换成一定频率的脉冲，这种电路的结构较为复杂，由于采用了高频变压器使其体积、重量、效率均有所提高，但它的缺点也在于脉冲的幅值、频率、占空比不易调节。在以往的斩波式脉冲电源中，直流供电部分一般都通过将工频电压直接升降压，整流滤波后得到，即所谓的线性电源，这类直流电源结构简单，工作稳定，但由于采用了工频变压器3 ，体积庞大，重量大，且效率很低。另外一种获得直流电的方法是采用相控整流电源，相控电源是指采用晶闸管作为整流器件的电源系统，其原理是交流输入电压经工频变压器降压，然后采用晶闸管进行整流，并通过移相控制以保持输出电压的稳定，其原理图如图22所示。相控电源中的电力电子器件工作在开关状态，其工作频率为工频，在我国即为50Hz。相控电源的一个显著优点是电路简单，控制方便，它的主要缺点也是要使用一个工频变压器，使得整个电源的体积大，重量重，这一点和线性电源类似。另外，相控电源的直流输出电压纹波频率为工频的几倍，需要较大的滤波器才能有较好的滤波效果。随着电力电子技术的发展，出现了一种新型的稳压电源一开关型稳压电源。开关电源具有重量轻、体积小、效率高等优点。在上述分析的基础上，本论文基于脉宽调制技术和开关电源的相关原理，研制了一种基于单片机的脉宽可调低频高压脉冲电源。图2.2移相控制电路3 系统硬件电路的设计3.1 主电路拓扑结构3.1.1常用拓扑结构拓扑结构主要是指开关转换器可以用来转换，控制，调节功率开关元件和能源结构不同存储组件的输入电压。开关变换器的拓扑结构可分为两种基本类型，分离和隔离。直流斩波电路的隔离电路，根据电路形式，可分为型降压（降压）电路，升压（升压）电路，升降压（降压-升压）电路，Cuk电路。可以提高不能降压降压型电路，具有输入输出极性，输入电流纹波，输出电流纹波小，结构简单4-5。升压电路可以提高不能减压，与极性的输出和输入，输入电流纹波小，输出电流纹波，不闲的工作，结构简单。升压型电路可以提高，输入和I / O反极性，输入输出电流纹波，不能空载运行的同时，结构简单。Cuk电路升压或降压，相反极性的输出和输入，输入/输出电流纹波小，工作不轻，结构复杂。隔离电路是指输入侧和输出侧采用高频变压器隔离，可实现多路输出。与正常休克型常用的反激式，推挽式，半桥和桥。型励磁电路相对简单，成本低，可靠性高，但单向励磁变压器，利用率低，适用于各种中小功率开关电源。反激式电路简单，成本低，可靠性高，驱动电路简单，但很难实现更大的功率，适用于小功率 6 。全桥电路变压器双向励磁，易于实现高功率，但电路结构复杂，成本高，可靠性低，需要更复杂的隔离驱动电路，直接与偏差的问题，可以应用在电力行业。推拉式双向励磁电源变压器，电流互感器电路只有一个开关管，国家小，简单的驱动损耗，但有偏差的问题，是他的致命弱点，适用于低输入电压的开关电源。半桥型电源变压器处于双向励磁状态，无偏磁问题，开关管较少，成本低，适用于各种工业开关电源、计算机用开关电源等7堋。由于本电源输出功率不高，输出最大电流为10mA，最大电压为50KV，最大输出功率为500W，属中小功率，故可采用半桥式逆变电路作为主电路拓扑结构。3.1.2半桥逆变式变换器工作原理 高频变压器利用率高的半桥逆变电路，在低电压开关管电极，强的抗不平衡能力，等8，其工作原理如图31所示【9.11】。当沃尔夫管栅极驱动脉冲为高电平时，VFL饱和导水率，加上在VF2排水+ 300 V的C31单片机原绕组变压器T1的高电压电源，然后通过C 33 C 33充电电路。 图31 半桥式功率变换器简化电路而电容器C31 C32（VFL），微机，放电。两个电容器的电压VA是中性的，在结束的第一个周期的速度增加。当将成为全球的VFL，2有没有被导电，管中点电压V0的二回近12的电源电压的一半。当桥下壁管的栅极驱动脉冲VF2在普通电为高饱和的时代，VF2 + 300V电源传导，电流和的T1，C31 C32，C32的充电电路组成的微机。此时VFl截止，C33则经T1、C31、饱和导通的VF2放电。因此中点电压V在后半周期结束时又下降了VE20如果电路参数对称，则AVEl=VE2，中点电位V在切换过程中的心的一半左右的电源电压值E / 2，根据±VE振幅指数上升和下降的变化规律。半桥逆变电路的工作波形如图32所示。其中A和B是两个驱动脉冲电压波形的相位差，1800。轮流在驱动电压开关，两半桥变换器功率MOSFET的导通和截止交替，高压开关变压器T1的脉冲，因此在副感应交变方波脉冲的边缘，实现电源转换。当开关管VFL（或2）传导，在变压器原边绕组。图32半桥式逆变电路工作原理波形 电压电容器的力量是C32（或C 33）两端的电压。在电路中，开关管的特点，使开关管导通时间比VF2 VFL开关管较长，在电容器两端的平均电压C32会低于在电容C 33两端。所以，VFL传导，对变压器绕组端电压幅值前，将低于2传导，从而使两变压器原边绕组正确复方V波，始终保持二积分相等。因此，该电路的不平衡性更强。虽然半桥逆变电路本身具有抗不平衡能力，但在实际的应用电路，通常基于单片机高频变压器原边电路的高压脉冲电源的研究，一系列电容C31微机容量足够大。它的功能是用来进一步提高电阻的道路的能力不平衡，防止由于开关管，变压器铁芯饱和特性的差异。 3.2高频开关电源主要功能模块3.2.1 全隔离单相交流调压模块由于脉冲电源系统适用于不同的负载，使输出脉冲电压的幅度需要10伏”，50 kV一排是可调的，你将需要设计电压调节电路。为了简化电路设计，介绍了单相交流调压模块的隔离。该模块是一个同步器，相位检测电路，移相触发电路和一个有机的整体输出可控硅，控制电压的大小改变时，可以改变可控硅触发相位角的输出，即单相交流调压。根据不同的点在一个双向晶闸管输出型晶闸管装置，两个单向晶闸管并联增强和单向可控硅半波型，根据单相交流负荷分段220 V和380 V额定功率等，根据不同的控制信号，E，F，G，H等四类。根据要求，本系统采用普通DTY。220 d40e型交流电压调节模块。图3.3 220伏交流电网控制电路模块。图33 220V交流电网自动控制电路图 为输出端，即模块内部可控硅的两极，增强型和普通型的端无极性，半波型模块内部单向可控硅的阳极接端，阴极接端。为模块内部同步变压器初级，分220Vac和380Vac两种规格：220Vac规格的模块允许使用在165"-'240Vac范围的电网上，380Vac规格的模块允许使用在285"-'420Vac的电网上，不分极性。COM为内部地端，CON为控制端，+5V端为内部产生，只供电位器手动控制用。的强电部分和+5V、CON、COM端的弱电部分为全隔离，其应用电路如下所示。图34为其输入输出关系曲线及波形图。 相关技术指标和应注意的问题为： （1）通过对负载相电压和的电压的相位必须一致，否则失控。电网频率必须是50赫兹。 （2）CON对COM必须是正的，如输出端的极性相反则导致输出端的失控（全开或全闭）。当控制端CON从0 - 5 V变化时，在交流负载电压可从0 V调到最大值（阻抗负载）。包括CON在0V- 0.8V左右的封闭区域，可靠关闭该模块的输出；控制在0.8 V - 0.8 V可调区域，即从180的0的控制电压导通角的增加,线性减小，而交流负载上电压从0 V交流负载增大到最大值；CON 4.6 V-5 V左右时，打开了整个区域，负载在交流电压的最大负荷。 (3)CON对COM的输入阻抗分E、F和H型均为大于等于30Kf2；G型为250fl。+5V电压信号只提供给手控电位器用，不作它用，所选用的电位器阻值在2 KCJ"-'10KQ间，注：4mA"-20mA的G型不能用电位器手动调节，此时+5V端也没有用处。 (4)单相交流异步电动机的调速原则上应采用变频器，只有风机类、水泵类单相电机在要求不高的场合可采用单相调压模块。 (5)三只单相调压模块不能使用在三相电网上对三相负载调压。 (6)弱电部分、强电部分、模块底板相互间绝缘电压均大于2000Vac。 (7)整个模块的发热量按负载实际电流安培数乘15WA计算，散热器可选用的型号有E40、F70、F100及G系列。图34控制电压与可控硅输出导通角关系曲线及波形图3.2.2辅助电源电路 辅助电源电路是该系统的核心是一个必要的条件，以保证系统的正常运行。精密开关电源电压是高电压，但只能是稳定的，所有的方式。该信号处理电路和驱动电路本系统需要多组直流稳压电源供电系统。操作系统的选择，既不经济也不开关电源不能满足要求的系统9-10。所以双操作系统采取三端稳压器分别构成一个块的+5V和+12 V的输出电压调节器电路，如图35所示。+12V电源为脉宽调制芯片SG3525及各功能电路的运算放大器供电；+5V电源主要为单片机和其所有外围设备供电，包括AD转换芯片MAXl97，多路选择器CD4052，以及液晶模块及其背光电源。变压器和整流桥电路为直流电后电网电压。有极性电容器和无极性电容滤波器的低频和高频谐波分量后，在输入电压调节模块创建一个稳定的电压，经过稳压块产生稳定的直流电压。稳压块的输入端要满足在电网电压下降至最低时还至少比输出端的电压高3V。输入电压调节块满足返回当电网电压降到最低至少3高于输出电压V由于+ 5 V的负载电流提供很低所以我可以直接连到1）+ 12 V稳压块的后端，使副至输出变压器。图35辅助电源电路3.2.3脉冲形成电路本系统选用AT89C51作为主控芯片，选用SG3525 PWM芯片提供了半桥逆变器驱动脉冲电路的开关管，通过主控芯片AT89C51单片机控制脉冲改变SG3525的最终驱动脉冲时间形成高压脉冲系统的输出。这里是一个简短的机构使用的芯片和脉冲产生电路11-12。(1)SG3525简介SG3525采用双列直插式封装，CMOS工艺，具有功耗小、驱动能力强、开关动作快、外接元件少等优点。各引脚功能如下：1、2引脚分别为互差放大器的反相输入端和同相输入端，3脚为同步输出端，4脚为振荡器输出，5、6脚分别外接内部振荡器的时基电容和电阻，7脚接放电电阻，8脚为软启动，9脚为误差放大器的频率补偿端，10脚为关断控制端，11、14脚为驱动脉冲输出端，12脚为接地端，13脚接输出管集电极电源，15脚接SG3525的工作电源，16脚为51V基准电压引出端。SG3525内部结构框图如图36所示，它在第一代脉宽调制芯片SG3524的基础上作了较大的改进，克服了SG3524的不足成为第二代集成电路脉冲宽度调制器，特别适合于半桥逆变电路的驱动信号控制。主要表现在以下几个方面：图36 SG3525内部结构框图第一，设置一个欠压锁定电路和开关电流限制电路。欠压条件（u8 V）输出有效地保持在关闭状态，电压闭锁电路，设置下，当u2.5 V，欠电压闭锁电路工作，8 V的上限，但在前面的电路实现8 V，电路已经进入正常工作状态时，零件和减少从8 V至7.5 V，锁定电路开始恢复工作，包括0.5伏回差电压，箝位电路是用来消除阈值点振荡。在锁定电路工作时，输出高电平，添加到组合逻辑电路的输入端，为了封锁PWM脉冲信号。它没有电流限幅放大器，它采用切断控制电路，限流控制，信号是成立超过10英尺，只要能实现限流控制。此外，10的脚也能提供各种过程控制的需要。第二，改进的振荡电路。主要基地的CT电容放电电路与充电电源分开，单独的引脚7，通过外部电阻RD CT放电，改变可以改变的CT三恒定的放电时间，从而改变死区时间，和计算机断层扫描（CT）费用由内部电流源IB规则决定。振荡器的振荡频率： 3-1第三，输出电路的改进。SG3525输出级采用了图腾柱输出电路，它能使输出管更快地关断，Vl由达林顿管组成，最大驱动能力为100mA，Vz作为开关器件，在其导通时可以迅速把外接MOS管栅极上的电荷从它的集电极泄放至地，最大吸收电流为50mA。SG3525的脉宽调制过程为：SG3525的15脚为电源输入端，其启动电压为8V以上。当电压从8V降低至75V时，欠压锁定电路开始工作。输出端11和14无脉冲输出。当他的脚建立正常的工作电压，其内部即，建立恒压源和恒流源，为内部电路提供电源的正常工作。由外部定时元件以及5或6英尺，7英尺的放电，使5脚锯齿波信号，加到内部比较器的输入端。当误差放大器输出电压时，比较器输出的脉冲宽度变窄，9英尺，11或14脚输出脉冲宽度比它9英尺时，误差放大器输出电压降大，是与上述相反，从而实现输出脉冲宽度调制，控制PWM信号的频率。两只脚的参考电压，对输出电压采样一英尺。当1脚的电压，电压误差放大器9脚下来，相反，9脚电压上升。在电压上升和下降九英尺；最终在11，14脚输出脉冲宽度的变化，为了实现自动电压调节电路。10脚检测电路的输入端，可作为过电流检测和过电压。当人们失去了10英尺高的潜力，11，14脚输出脉冲将关闭，以保护开关管不被损坏。(2)控制脉冲产生电路设计 本系统通过单片机AT89C51控制SG3525的工作时间来产生半桥逆变电路的驱动信号，具体电路如图37所示。用户通过键盘把要求的系统输出脉宽和频率值输入单片机，使其P10引脚输出控制脉冲，高低电平时间可以通过程序算法求得。单片机P10引脚接到SG3525的关断控制引脚。当P10为高电平时，触发SG3525关断引脚使其关断，同时引脚11、14停止输出驱动脉冲。这样，半桥逆变电路的开关管无触发信号无法工作，此时刻开始为系统输出脉冲的低电平时间；反之，当单片机P10引脚输出低电平时，此时刻开始为系统输出脉冲的高电平时间。