毕业论文---单相逆变电源的设计(含外文翻译) (1)
逆变器中英文对照外文翻译文献
中英文对照外文翻译文献(文档含英文原文和中文翻译)逆变器1引言逆变器是一种电动装置,转换成直流电(DC),交流电流转换的AC(交流)可以在任何所需的电压和频率使用适当的变压器,开关,控制circuits.Solid状态逆变器有没有移动部件,用于广泛的应用范围从小型计算机开关电源,高压大型电力公司电力,运输散装直接电流应用。
逆变器通常用于提供交流电源,直流电源,如太阳能电池板或电池。
逆变器的主要有两种类型。
修改后的正弦波逆变器的输出是类似方波输出,输出变为零伏前一段时间切换积极或消极的除外。
它是简单,成本低,是大多数电子设备兼容,除敏感或专用设备,例如某些激光打印机。
一个纯正弦波逆变器产生一个近乎完美的正弦波输出(<3%的总谐波失真),本质上是相同的公用事业提供电网。
因此,它是与所有的交流电的电子设备兼容。
这是在电网领带逆变器使用的类型。
它的设计更复杂,成本5或10倍以上每单位功率电逆变器是一个高功率的电子振荡器。
它这样命名,因为早期的机械AC到DC转换器工作在反向,因而被“倒”,将直流电转换AC.The变频器执行的整流器对面功能。
2应用2.1直流电源利用率逆变器从交流电力来源,如电池,太阳能电池板,燃料电池的直流电转换成。
电力,可以在任何所需的电压,特别是它可以操作交流电源操作而设计的设备,或纠正,以产生任何所需的voltage Grid领带逆变器的直流送入分销网络的能量,因为它们产生电流交替使用相同的波形和频率分配制度提供。
他们还可以关掉一个blackout.Micro逆变器的情况下自动转换成交流电电网的电流直接从当前个别太阳能电池板。
默认情况下,他们是格领带设计。
2.2不间断电源不间断电源(UPS),电池和逆变器,交流电源,主电源不可用时使用。
当主电源恢复正常时,整流提供直流电源给电池充电。
2.3感应加热逆变器的低频交流主电源转换到更高频率的感应加热使用。
要做到这一点,首先纠正交流电源提供直流电源。
单相逆变器设计
目录摘要 (3)1 概述及设计要求 (4)1.1概述 (4)1.2 设计要求 (4)2 总体设计方案介绍及原理框图 (5)2.1 方案概述 (5)2.2 逆变电路及换流原理介绍 (5)2.3 电压型逆变电路的特点及主要类型 (5)2.4 系统原理框图 (6)3 各电路模块设计 (7)3.1 逆变电路的主电路设计 (7)3.2 驱动电路设计 (7)3.2.1 MOSFET介绍 (7)3.2.2 SG3524及IR2110芯片介绍 (8)3.3保护电路设计 (11)4 心得体会 (13)参考文献 (14)附录摘要本系统是根据无源逆变的实用原理,采用单相全桥逆变电路工作方式,实现把直流电源(48v)转换成交流电(1KVA 220V)。
在本设计电路中,将48V直流电压经逆变器转变为交流电压,再由工频变压器升压,最后通过低频滤波器滤波实现输出为220V 的交流电压。
关键字:单相、全桥、逆变、升压、滤波abstractthis system is according to the practical principle passive inverter, single-phase bridge inverter circuits work method, realize the dc power supply (48 v) convert alternating current (1 KVA 220 v). In this circuit design, 48 V dc voltage inverter into the ac voltage, again by industrial frequency transformer booster, finally through the low frequency filters filter realize output for 220 V ac voltage.key word: single phase, the whole bridge, inverter, and boost, filtering单向逆变器的设计1 概述及设计要求1.1概述逆变器(inverter)是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v50HZ 正弦或方波)。
单相逆变电源的毕业设计
漳州师范学院毕业论文(设计)基于PIC单片机单相SPWM逆变电源的设计The Design of Inverter Basing on PIC Microcontroller Single-phase SPWM姓名:林小章学号:080502230系别:物理与电子信息工程系专业:电子信息科学与技术年级: 2008级指导教师:黄成老师2011年12 月31日摘要本系统以单片机PIC16F877A为控制核心的单相全桥式电压型SPWM逆变电源。
系统主要由交流220V变压隔离成可调交流电,再整流变换成直流电,SPWM信号通过光耦隔离器控制由开关管MOEFET组成的逆变器件的工作状态,实现对输出的控制,即AC-DC-AC变换。
从而得到频率和幅度都可调的正弦交流电,后端再对电压、电流以及频率的采样,从而实现闭环的控制。
该逆变电源输出的正弦交流电精度高,性能稳定,实用价值高,在电力电子技术中应用广泛。
关键词:SPWM;逆变器;驱动电路;场效应管IRF840AbstractThis system is a single-phase full-bridge voltage-type inverter which is based on PIC16F877A microcontroller. It is mainly transformed from 220V AC to adjustable AC, then rectifies to DC. Signal SPWM controls the working status of the inverter device which consists of switch MOEFET through the photon coupled isolator. And this procedure achieves the control of the output. That is the AC-DC-AC conversion. Consequently, the sinusoidal alternating current whose frequency and amplitude are both adjustable comes into being. Later, the samples of voltage, current, and frequency are taken in order to control the closed-loop. The sinusoidal alternating current from this inverter is in possession of high accuracy, stable performance, and high practical utility. Thus, it is widely applied to power electronic technology.Key words:SPWM; inverter Driving; circuit;the field effect manage IRF840目录摘要 (I)ABSTRACT (I)1. 引言........................................................................................ 错误!未定义书签。
小功率单相逆变电源毕业设计
德州职业技术学院毕业设计(论文)(2012届毕业生)题目小功率单相逆变电源的设计制作指导教师张洪宝系部电子与新能源工程技术系专业应用电子技术班级09级应用电子技术学号 200902050124 姓名张艳霞2011年 9月 19 日至 2011年 11月 18日共 9 周该设计主要应用电力电子电路技术和开关电源电路技术有关知识。
涉及模拟集成电路、电源集成电路、直流稳压电路、开关稳压电路等原理,充分运用芯片KA7500B的固定频率脉冲宽度调制电路及场效应管(N沟道增强型MOSFET)的开关速度快、无二次击穿、热稳定性好的优点而组合设计的电路。
该逆变电源的主要组成部分为:DC/DC电路、输入过压保护电路、输出过压保护电路、过热保护电路、DC/AC变换电路、振荡电路、全桥电路。
在工作时的持续输出功率为150W,具有工作正常指示灯、输出过压保护、输入过压保护以及过热保护等功能。
该电源的制造成本较为低廉,实用性强,可作为多种便携式电器通用的电源。
关键词:过热保护;过压保护;集成电路;振荡频率;脉宽调制The main application of power electronic circuit design technology and switching power supply circuit technology knowledge. Involves analog integrated circuits, power supply integrated circuits, DC circuit, the switching regulator circuit theory, make full use of the chip KA7500B fixed frequency pulse width modulation circuit and FET (N-channel enhancement mode MOSFET) switching speed, no second breakdown, thermal stability, good benefits and the modular design of the circuit. The inverter main components: DC / DC circuit, input over-voltageprotection circuit, output over-voltage protection circuit, overheat protection circuit, DC / AC conversion circuit, oscillation circuit, full-bridge circuit. In the work of continuous output power of 150W, with a normal light work, output overvoltage protection, input over-voltage protection and thermal overload protection. The power of the relatively low manufacturing cost, practical, and a variety of portable electronic devices can be used as a common power supply.Keywords: thermal protection; over-voltage protection; integrated circuits; oscillation frequency; pulse width modulation第一章概述 (1)1.1该逆变电源的基本构成和原理 (1)1.2逆变电源的技术性能指标及主要特点 (2)第二章逆变电源的主要元器件及其特性 (3)2.1 KA7500B电流模式PWM控制器 (3)2.2场效应管 (6)2.3三极管 (7)2.4 LM324N功能及特点 (7)第三章各部分支路电路设计及其参数计算 (9)3.1 DC/DC变换电路(附工作指示灯) (9)3.2输入过压保护电路 (10)3.3输出过压保护电路 (11)3.4 DC/AC变换电路 (11)3.5 KA7500B芯片І外围电路 (13)3.6 KA7500B芯片ІІ外围电路 (14)第四章调试及整机原理图 (16)4.1调试 (16)4.2该逆变电源的整机电路原理图(附录A) (16)4.3该电路的元件参数表(附录B) (16)附录A整机原理图 (17)附录B元件参数表 (18)参考文献 (20)致谢 (21)第一章概述1.1逆变电源的基本构成和原理(1)基本构成该设计电路的方框图如图1。
毕业论文---单相逆变电源的设计(含外文翻译) (1)
本科毕业设计任务书一、毕业设计题目单相逆变电源的设计二、毕业设计工作自 2012 年 11 月 19 日起至 2013 年 6 月 20 日止三、毕业设计进行地点:501-108四、毕业设计内容:(1) 掌握单相电压型PWM逆变器的工作原理;(2) 建立单相电压型逆变器的数学模型;(3) 完成单相电压型PWM逆变器的谐波分析;(4) 完成单相电压型逆变器反馈闭环控制系统控制规律研究;(5) 完成单相电压型PWM逆变器系统仿真;(6) 完成系统调试,并对实验结果进行分析。
指导教师教研室自动化教研室教研室主任(签名)批准日期接受论文(设计)任务开始执行日期学生签名目录1绪论 (1)1.1 逆变技术的定义 (1)1.2 逆变技术的发展过程 (1)1.3 逆变技术的应用前景 (3)1.4 逆变技术存在的难点 (3)1.5逆变电源的发展趋势 (2)1.6 逆变器的分类 (3)1.7 逆变技术指标 (4)1.8 逆变器的单片机控制 (5)1.9 本文研究内容 (7)本文研究的主要内容如下: (7)2逆变电路 (9)2.1 逆变电路的基本工作原理 (9)2.2逆变电路的换流方式 (10)2.3 电压型逆变电路 (12)2.4 逆变电路的调制方式 (14)三、系统组成及各部分原理 (20)3.1系统控制方案 (20)3.2 系统框图 (20)3.2.1主电路硬件结构及工作原理 (20)3.3 系统各级供电电源设计 (21)3.4IGBT的特点及选取 (21)3.5 TMS320F2812 DSP简介 (22)3.5.1 DSP的概念 (22)3.5.3 A/D转化单元概述 (24)3.6 IGBT驱动电路 (25)3.7输出滤波器的设计 (26)3.7.1 滤波器的理论分析及参数选取 (26)3.8 闸管导通死区硬件电路设计 (27)3.9输出电压采样电路 (28)四、PWM控制技术 (15)4.1 PWM控制的基本原理 (15)4.2 正弦脉宽调制的生成 (16)4.3规则采样法 (18)4.4 同步调制和异步调制 (19)4.5 TMS320F2812DSP PWM信号的产生 (19)5 系统数学模型与控制方案......................................................... 错误!未定义书签。
光伏发电逆变器毕业论文中英文资料外文翻译文献
光伏发电逆变器毕业论文中英文资料外文翻译文献附录:文献翻译TMS320LF2407, TMS320LF2406, TMS320LF2402TMS320LC2406, TMS320LC2404, MS320LC2402DSP CONTROLLERSThe TMS320LF240x and TMS320LC240x devices, new members of the ‘24x family of digital signal processor (DSP) controllers, are part of the C2000 platform of fixed-point DSPs. The ‘240x devices offer the enhanced TMS320 architectural design of the ‘C2xx core CPU for low-cost, low-power, high-performance processing capabilities. Several advanced peripherals, optimized for digital motor and motion control applications, have been integrated to provide a true single chip DSP controller. While code-compatible with the existing ‘24x DSP controller devices, the ‘240x offers increased processing performance (30 MIPS) and a higher level of peripheral integration. See the TMS320x240x device summary section for device-specific features.The ‘240x family offers an array of memory sizes and different peripherals tailored to meet the specific price/performance points required by various applications. Flash-based devices of up to 32K words offer a reprogrammable solution useful for:◆Applications requiring field programmability upgrades.◆Development and initial prototyping of applications that migrate to ROM-baseddevices.Flash devices and corresponding ROM devices are fully pin-to-pin compatible. Note that flash-based devices contain a 256-word boot ROM to facilitate in-circuit programming.All ‘240x devices offer at least one event manager module which has been optimized for digital motor control and power conversion applications. Capabilities of this module include centered- and/or edge-aligned PWM generation, programmable deadband to prevent shoot-through faults, and synchronized analog-to-digital conversion. Devices with dual event managers enable multiple motor and/or converter control with a single ‗240x DSP controller.The high performance, 10-bit analog-to-digital converter (ADC) has a minimum conversion time of 500 ns and offers up to 16 channels of analog input. The auto sequencing capability of the ADC allows a maximum of 16 conversions to take place in a single conversion session without any CPU overhead.A serial communications interface (SCI) is integrated on all devices to provide asynchronous communication to other devices in the system. For systems requiring additional communication interfaces; the ‘2407, ‘2406, and ‘2404 offer a 16-bit synchronous serial peripheral interface (SPI). The ‘2407 and ‘2406 offer a controller area network (CAN) communications module that meets 2.0B specifications. To maximize device flexibility, functional pins are also configurable as general purpose inputs/outputs (GPIO).To streamline development time, JTAG-compliant scan-based emulation has been integrated into all devices. This provides non-intrusive real-time capabilities required to debug digital control systems. A complete suite of code generation tools from C compilers to the industry-standard Code Composerdebugger supports this family. Numerous third party developers not only offer device-level development tools, but also system-level design and development support.PERIPHERALSThe integrated peripherals of the TMS320x240x are described in the following subsections:●Two event-manager modules (EV A, EVB)●Enhanced analog-to-digital converter (ADC) module●Controller area network (CAN) module●Serial communications interface (SCI) module●Serial peripheral interface (SPI) module●PLL-based clock module●Digital I/O and shared pin functions●External memory interfaces (‘LF2407 only)●Watchdog (WD) timer moduleEvent manager modules (EV A, EVB)The event-manager modules include general-purpose (GP) timers, full-compare/PWM units, capture units, and quadrature-encoder pulse (QEP) circuits. EV A‘s and EVB‘s timers, compare units, and capture units function identically. However, timer/unit names differ for EV A and EVB. Table 1 shows the module and signal names used. Table 1 shows the features and functionality available for the event-manager modules and highlights EV A nomenclature.Event managers A and B have identical peripheral register sets with EV A starting at 7400h and EVB starting at 7500h. The paragraphs in this section describe the function of GP timers, compare units, capture units, and QEPs using EV A nomenclature. These paragraphs are applicable to EVB with regard to function—however, module/signal names would differ.Table 1. Module and Signal Names for EV A and EVBEVENT MANAGER MODULESEV AMODULESIGNALEVBMODULESIGNALGP Timers Timer 1Timer 2T1PWM/T1CMPT2PWM/T2CMPTimer 3Timer 4T3PWM/T3CMPT4PWM/T4CMPCompare Units Compare 1Compare 2Compare 3PWM1/2PWM3/4PWM5/6Compare 4Compare 5Compare 6PWM7/8PWM9/10PWM11/12Capture Units Capture 1Capture 2Capture 3CAP1CAP2CAP3Capture 4Capture 5Capture 6CAP4CAP5CAP6QEP QEP1QEP2QEP1QEP2QEP3QEP4QEP3QEP4External Inputs DirectionExternalClockTDIRATCLKINADirectionExternal ClockTDIRBTCLKINBGeneral-purpose (GP) timersThere are two GP timers: The GP timer x (x = 1 or 2 for EV A; x = 3 or 4 for EVB) includes:● A 16-bit timer, up-/down-counter, TxCNT, for reads or writes● A 16-bit timer-compare register, TxCMPR (double-buffered with shadow register), forreads or writes● A 16-bit timer-period register, TxPR (double-buffered with shadow register), forreads or writes● A 16-bit timer-control register,TxCON, for reads or writes●Selectable internal or external input clocks● A programmable prescaler for internal or external clock inputs●Control and interrupt logic, for four maskable interrupts: underflow, overflow, timercompare, and period interrupts● A selectable direction input pin (TDIR) (to count up or down when directionalup-/down-count mode is selected)The GP timers can be operated independently or synchronized with each other. The compare register associated with each GP timer can be used for compare function and PWM-waveform generation. There are three continuous modes of operations for each GP timer in up- or up/down-counting operations. Internal or external input clocks with programmable prescaler are used for each GP timer. GP timers also provide the time base for the other event-manager submodules: GP timer 1 for all the compares and PWM circuits, GP timer 2/1 for the capture units and the quadrature-pulse counting operations. Double-buffering of the period and compare registers allows programmable change of the timer (PWM) period and the compare/PWM pulse width as needed.Full-compare unitsThere are three full-compare units on each event manager. These compare units use GP timer1 as the time base and generate six outputs for compare and PWM-waveform generation using programmable deadband circuit. The state of each of the six outputs is configured independently. The compare registers of the compare units are double-buffered, allowing programmable change of the compare/PWM pulse widths as needed.Programmable deadband generatorThe deadband generator circuit includes three 8-bit counters and an 8-bit compare register. Desired deadband values (from 0 to 24 µs) can be programmed into the compare register for the outputs of the three compare units. The deadband generation can be enabled/disabled for each compare unit output individually. The deadband-generator circuit produces two outputs (with orwithout deadband zone) for each compare unit output signal. The output states of the deadband generator are configurable and changeable as needed by way of the double-buffered ACTR register.PWM waveform generationUp to eight PWM waveforms (outputs) can be generated simultaneously by each event manager: three independent pairs (six outputs) by the three full-compare units with programmable deadbands, and two independent PWMs by the GP-timer compares.PWM characteristicsCharacteristics of the PWMs are as follows:●16-bit registers●Programmable deadband for the PWM output pairs, from 0 to 24 µs●Minimum deadband width of 50 ns●Change of the PWM carrier frequency for PWM frequency wobbling as needed●Change of the PWM pulse widths within and after each PWM period as needed●External-maskable power and drive-protection interrupts●Pulse-pattern-generator circuit, for programmable generation of asymmetric,symmetric, and four-space vector PWM waveforms●Minimized CPU overhead using auto-reload of the compare and period registersCapture unitThe capture unit provides a logging function for different events or transitions. The values of the GP timer 2 counter are captured and stored in the two-level-deep FIFO stacks when selected transitions are detected on capture input pins, CAPx (x = 1, 2, or 3 for EV A; and x = 4, 5, or 6 for EVB). The capture unit consists of three capture circuits.Capture units include the following features:●One 16-bit capture control register, CAPCON (R/W)●One 16-bit capture FIFO status register, CAPFIFO (eight MSBs are read-only, eightLSBs are write-only)●Selection of GP timer 2 as the time base●Three 16-bit 2-level-deep FIFO stacks, one for each capture unit●Three Schmitt-triggered capture input pins (CAP1, CAP2, and CAP3)—one input pinper capture unit. [All inputs are synchronized with the device (CPU) clock. In order fora transition to be captured, the input must hold at its current level to meet two risingedges of the device clock. The input pins CAP1 and CAP2 can also be used as QEPinputs to the QEP circuit.]●User-specified transition (rising edge, falling edge, or both edges) detection●Three maskable interrupt flags, one for each capture unitEnhanced analog-to-digital converter (ADC) moduleA simplified functional block diagram of the ADC module is shown in Figure 1. The ADC module consists of a 10-bit ADC with a built-in sample-and-hold (S/H) circuit. Functions of the ADC module include:●10-bit ADC core with built-in S/H●Fast conversion time (S/H + Conversion) of 500 ns●16-channel, muxed inputs●Autosequencing capability provides up to 16 ―autoconversions‖ in a single session.Each conversion can be programmed to select any 1 of 16 input channels●Sequencer can be operated as two independent 8-state sequencers or as one large16-state sequencer (i.e., two cascaded 8-state sequencers)●Sixteen result registers (individually addressable) to store conversion values●Multiple triggers as sources for the start-of-conversion (SOC) sequence✧S/W – software immediate start✧EV A – Event manager A (multiple event sources within EV A)✧EVB – Event manager B (multiple event sources within EVB)✧Ext – External pin (ADCSOC)●Flexible interrupt control allows interrupt request on every end of sequence (EOS) orevery other EOS●Sequencer can operate in ―start/stop‖ mode, allowing multiple ―time-sequencedtriggers‖ to synchronize conv ersions●EV A and EVB triggers can operate independently in dual-sequencer mode●Sample-and-hold (S/H) acquisition time window has separate prescale control●Built-in calibration mode●Built-in self-test modeThe ADC module in the ‘240x has been enhanced to pro vide flexible interface to event managers A and B. The ADC interface is built around a fast, 10-bit ADC module with total conversion time of 500 ns (S/H + conversion). The ADC module has 16 channels, configurable as two independent 8-channel modules to service event managers A and B. The two independent 8-channel modules can be cascaded to form a 16-channel module. Figure 2 shows the block diagram of the ‘240x ADC module.The two 8-channel modules have the capability to autosequence a series of conversions,each module has the choice of selecting any one of the respective eight channels available through an analog mux. In the cascaded mode, the autosequencer functions as a single 16-channel sequencer. On each sequencer, once the conversion is complete, the selected channel value is stored in its respective RESULT register. Autosequencing allows the system to convert the same channel multiple times, allowing the user to perform oversampling algorithms. This gives increased resolution over traditional single-sampled conversion results.Figure 2. Block Diagram of the ‘240x ADC ModuleFrom TMS320LF2407, TMS320LF2406, TMS320LF2402TMS320LC2406, TMS320LC2404, MS320LC2402数字信号处理控制器TMS320LF240x和TMS320LC240x系列芯片作为’24x系列DSP控制器的新成员,是C2000平台下的一种定点DSP芯片。
单相逆变电源控制系统硬件设计毕业论文
单相逆变电源控制系统硬件设计毕业论文目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 国外研究现状及趋势 (2)1.2.1 逆变电源研究的技术现状 (2)1.2.2 逆变电源技术研究的发展趋势 (3)1.3 本文的研究目的及容 (4)1.4 逆变电源的控制策略 (6)2 SPWM控制原理 (10)2.1 PWM概述 (10)2.2 PWM波形的基本原理 (11)2.3 SPWM的调制方式 (11)2.3.1单极性SPWM调制 (12)2.3.2双极性SPWM调制 (13)2.4 SPWM实现方式 (14)2.4.1 比较器实现SPWM (14)2.4.2 专用集成电路实现SPWM (14)2.4.3 单片机实现SPWM (14)2.4.4 DSP实现SPWM (14)3 逆变电路建模及主电路参数计算 (16)3.1 单相全桥式逆变电路拓扑图及等效电路 (16)3.2 单相全桥逆变电路的数学模型 (17)3.2.1 连续状态空间模型 (17)3.3 单相逆变器主电路设计 (18)3.3.1 负载参数计算 (18)3.3.2 输出 LC 滤波器的设计 (19)3.3.3 IGBT 模块的选择 (19)4 控制策略及系统仿真 (21)4.1 PID概述 (21)4.2 数字PID控制 (21)4.3 PID参数的整定原则 (22)4.4 双闭环控制的原理 (23)5 硬件电路设计 (27)5.1 控制芯片选择 (27)5.2 采样与信号调理电路 (29)5.3 IGBT驱动电路设计 (31)5.4 保护模块设计 (33)5.5 其他辅助电路 (33)5.5.1 时钟电路 (33)5.5.2 复位电路 (34)5.5.3 仿真器连接JTAG (35)5.5.4 故障保护单元 (35)5.5.5 SCI接口电路 (35)5.6 电磁兼容设计 (35)结束语 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (42)1 绪论1.1引言逆变是对电能进行变换和控制的一种基本形式,它完成将直流电变换成交流电的功能,现代逆变技术就是研究现代逆变电路的理论和应用设计方法的学科。
基于SG3525设计单相正弦波SPWM逆变电源 毕业设计(论文)
1.3.2
我在做设计时候遇到难题是由于选择正弦波振荡电路的电阻参数错误和SPWM逆变电路调节RP在SG3525的9号管脚和SG3525芯片的5号管脚得不到相应的信号输出。最后在指导老师的帮助下经过更换电阻参数和负载R5从而得到应该得到的输出。
2 SPWM
2.1
逆变电路理想的输出电压是图2-1(a)正弦波u0=Uo1sinωt。而电压型逆变电路的输出电压是方波,如果将一个正弦波半波电压分成N等分,并把正弦曲线每一等分所包围的面积都用一个与其面积相等的等副矩形脉冲来代替,且矩形脉冲的中点与相应正弦等分的中重合,得到如图2-1(b)所示的脉冲列这就是PWM波形。正弦波的另外一个半波可以用相同的方法来等效。可以看出,该PWM波形的脉冲宽度按正弦规律变化,称为SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)波形。
第二代逆变电源是采用自关断器件作为逆变器的开关器件。自20世纪70年代后期,各种自关断器件想运而生,它们包括可关断晶闸管(GTO)、电力晶闸管(GTR)、功率场效应管(MOSFET)、绝缘栅双极性晶体管(IGBT)等。自关断器件在逆变器中的应用大大提高了逆变电源的性能
第三代逆变电源实时反馈控制技术,使逆变电源性能得到提高。实时反馈控制技术是针对第二代逆变电源非线性负载适应性不强及动态特性不好的的缺点提出来的,它是最近十年发展起来的的新型电源控制技术,目前仍在不断完善和发展之中,实时反馈控制技术的采用使逆变电源的性能有了质的飞跃。
analytical.To ensure the parameterto chose one kind of best fit program.The output frequence is confirmed by voltage and resistance ect.
单相PWM逆变电源的设计
单相PWM逆变电源的设计摘要随着国民经济的高速发展和国内外能源供应的紧张,电能的开发和利用显得更为重要。
目前,国内外都在大力开发新能源,如太阳能发电、风力发电、潮汐发电等。
一般情况下,这些新型发电装置输出不稳定的直流电,不能直接提供给需要交流电的用户使用。
为此,需要将直流电变换成交流电,这就需要逆变技术的大力应用。
本文设计的单相PWM逆变电源属于交流电源,采用电压反馈控制,通过中断功率通量和调节占空比的方法来改变驱动电压脉冲宽度来调整和稳定输出电压。
其主电路构成采用的是Boost电路和全桥电路的组合。
本设计的核心是AVR单片机,既能产生PWM波,控制升压电路和逆变电路,又能对系统进行实时监控,确保系统的稳定性。
本文详细的分析了该逆变电源的工作过程,并推导了重要公式。
最后对该逆变电源进行了软件仿真,验证了其可行性和有效性。
关键词:逆变器,脉冲宽度调制,场效应管IAbstractWith the high-speed developing of national economy and the shortage supply of world electrical energy supplies, the development and utilization ofelectric power is more important. Now, there are a lot people try their bestto develop the new energy, such as solar power, wind power and tidal power and so on. In general, these new power generation unit output is not stable of DC, and can't directly provide users alternating current. So, we need to transform DC to AC, this needs the application of the inverter technology.In this paper, the design single-phase PWM inverter power supply belong to the AC power, it adopt the voltage feedback control, It can adjust and stable output voltage through the interrupt power of empty and adjustment of the flux to transform the driving voltage pulse width. Its main circuits are the Boost circuit and the whole bridge circuit. The core of the design is the singlechip microcomputer AVR, it can not only produce PWM waves which can controlboost circuit and source inverter, but also real-timing monitor the system, to ensure the stability of the system.This paper makes a detailed analysis of the working process of theinverter power supply, and derived the important formulas. Finally theinverter power for the software simulation proves its feasibility and validity. Keywords:Inverter, PWM, MOSFETII目录摘要 (I)ABSTRACT .............................................. II 1 绪言1.1 课题背景 ........................................................................... ..................................................... 1 1.2 课题研究的目的和意义 ........................................................................... .......................... 1 1.3 国内外概况 ........................................................................... ................................................. 2 1.4 课题主要的研究工作 ........................................................................... . (4)2 系统设计方案的研究2.1 系统的控制特点与性能特点 ........................................................................... ................. 5 2.2 系统实现的基本原理 ........................................................................... ............................... 5 2.3系统实现方案分析比较 ........................................................................... (8)3单相PWM逆变电源的设计3.1系统组成 ........................................................................... .................................................... 13 3.2主电路设计 ........................................................................................................................... 13 3.3控制电路工作设计 ........................................................................... . (18)4 系统软件设计4.1系统软件设计目的 ........................................................................... .................................. 27 4.2系统软件设计思路 ........................................................................... .................................. 27 4.3系统软件仿真 ........................................................................... . (28)5 总结与展望 ........................................................................... ............................................. 29 致谢 .................................................. 32 参考文献 ................................................ 33 附录软件源代码 ........................... 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)-单相逆变器设计与仿真
单相逆变器设计与仿真班级学技术要求:逆变器类型:单相逆变器输出额定电压:825V输出额定功率:25KVA输出额定频率:50HZ功率因素:≥0.8过载倍数:1.5⑴、设计主电路参数;⑵、建立数学模型,给出控制策略,计算控制器参数;⑶、建立仿真模型,给出仿真结果,对仿真结果进行分析。
目录一、单相逆变器设计 .....................................................................................................- 4 -1、技术要求 ..........................................................................................................- 4 -2、电路原理图 .......................................................................................................- 4 -3、负载参数计算 ...................................................................................................- 4 -3.1、负载电阻最小值计算 ...............................................................................- 5 -3.2、负载电感最小值计算 ...............................................................................- 5 - 3.3、滤波电容计算..........................................................................................- 5 - 4、无隔离变压器时,逆变器输出电流计算 .............................................................- 6 -4.1、长期最大电流(长)O I ...............................................................................- 6 -4.2、短期最大电流短)(0I .................................................................................- 7 - 5、无隔离变压器时,逆变器输出电流峰值 .............................................................- 7 -5.1、长期电流峰值长)(OP I ...............................................................................- 7 - 5.2、短期电流峰值短)(OP I ...............................................................................- 7 - 6、滤波电感计算 ...................................................................................................- 7 -6.1、滤波电感的作用 ......................................................................................- 7 - 6.2、设计滤波器时应该注意的问题 .................................................................- 7 - 6.3、设计滤波器的要求...................................................................................- 8 - 7、逆变电路输出电压(滤波电路输入电压) .........................................................- 8 -7.1、空载........................................................................................................- 9 - 7.2、 额定负载纯阻性1cos =ϕ .....................................................................- 9 - 7.3、额定负载阻感性8.0cos =ϕ ....................................................................- 9 - 7.4、过载纯阻性1cos =ϕ ............................................................................ - 10 - 7.5、过载阻感性8.0cos =ϕ ......................................................................... - 11 - 8、逆变电路输出电压 .......................................................................................... - 11 - 9、逆变电路和输出电路之间的电压匹配 .............................................................. - 12 - 10、根据开关压降电流选择开关器件.................................................................... - 12 - 11、开关器件的耐压 ............................................................................................ - 13 - 12、单相逆变器的数学模型.................................................................................. - 13 - 13、输出滤波模型................................................................................................ - 14 - 14、单相逆变器的控制策略.................................................................................. - 15 - 14.1、电压单闭环控制系统 ........................................................................... - 15 - 14.2、电流内环、电压外环双闭环控制系统 ................................................... - 16 -二、单相逆变器仿真 ................................................................................................... - 20 -1、输出滤波电路仿真 .......................................................................................... - 20 -2、电压单闭环控制系统仿真 ................................................................................ - 21 -3、电流内环、电压外环双闭环控制系统 .............................................................. - 23 -一、单相逆变器设计1、技术要求输出额定电压:825V输出额定功率:25KVA输出额定频率:50HZ功率因素:≥0.8过载倍数:1.52、电路原理图图1 单相全桥逆变电路设计步骤:(1)、根据负载要求,计算输出电路参数。
毕业设计论文 外文文献翻译 光伏电力系统 中英文对照
翻译原文 (4)Photovoltaic (PV) Electric Systems (4)The Advantages of Mitsubishi Solar Panels (5)1光伏电力系统光伏电力系统利用太阳能电池吸收太阳光线,并将这种能量转化成电能。
这个系统让广大家庭通过一种清洁,可靠,平静的方式来产生电能,这样就可以补偿将来的部分电能支出,也减少了对输电网的依赖。
太阳能电池一般是由经改进的硅,或者其他能够吸收阳光并将之转化成电能的半导体材料制成。
太阳能电池是相当耐用的(1954年在美国安装的第一个光伏电力系统至今仍在运营)。
绝大多数的生厂商都担保自己的产品的电源输出至少维持20年。
但大多数的有关太阳能研究的专家认为一个光伏电力系统至少能维持25到30年。
1.1 太阳能电池的类型目前有单晶硅,多晶硅和薄膜三种基本形式的光伏组件。
这些类型的电池工作效率都很好但单晶硅电池效率最好。
薄膜技术的电池以成本低为特色,而且伴随着太阳能电池板的发展它的效率也在不断地提高。
越来越多的生厂商以及各种各样的电池型号在当今市场上出现。
一个太阳能技术的支持者可以帮你分析各个系统的利弊,如此你就可以得到为你所用数十年的最佳的系统设计方案。
1.2光伏电力系统如何运作光电板通常安装在建筑物顶部,通过逆变器来引到建筑物中。
逆变器将通过太阳能板产生的直流电转化成交流电,而在当今美国交流电是向建筑提供电动力的主要形式。
朝南方向的太阳能板能使能量的收集效果最大化,大部分都是与建筑物顶部成60度的位置安放太阳能电池。
有关太阳能电池发电的更多的信息,可以查询Cooler Planet’s的《太阳能电池如何工作》。
朝南方向的太阳能板能使能量的收集效果最大化,大部分都是与建筑物顶部成60度的位置安放太阳能电池。
1.3 太阳能电池板与光伏建筑一体化太阳能电池板是用于捕获太阳光的平面板,他们以阵列的形式安装在建筑物顶部或者柱子上。
他们是传统的用于获得太阳能的阵列形式。
毕业设计_单相正弦波逆变电源的设计
第1章概述任何电子设备都离不开可靠的电源,它们对电源的要求也越来越高。
电子设备的小型化和低成本化使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。
传统的晶体管串联调整正弦波逆变电源是连续控制的线性正弦波逆变电源。
这种传统正弦波逆变电源技术比较成熟,并且已有大量集成化的线性正弦波逆变电源模块,具有稳定性能好、输出纹波电压小、使用可靠等优点、但其通常都需要体积大且笨重的工频变压器与体积和重量都不得和很大的滤波器。
由于调整管工作在线性放大状态,为了保证输出电压稳定,其集电极与发射极之间必须承受较大的电压差,导致调整管功耗较大,电源效率很低,一般只有45%左右。
另外,由于调整管上消耗较大的功率,所以需要采用大功率调节器整管并装有体积很大的散热器,很难满足现代电子设备发展的要求。
在近半个多世纪的发展过程中,正弦波逆变电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术制造的连续工作电源,并广泛的应用,正弦波逆变电源技术进入快速发展期。
正弦波逆变电源采用功率半导体器件作为开关,通过控制开关的占空比调整输出电压。
它的功耗小,效率高,正弦波逆变电源直接对电网电压进行整流、滤波、调整,然后由开关调整管进行稳压,不需要电源变压器,此外,开关工作频率为几十千赫,滤波电容器、电感器数值较小。
因此正弦波逆变电源具有重量轻、体积小等优点。
另外,于功耗小,机内温升低,提高了整机的稳定性和可靠性。
而且其对电网的适应能力也有较大的提高,一般串联稳压电源允许电网波动范围为220V±10%,而正弦波逆变电源在电网电压在110~260V范围变化时,都可获得稳定的输出阻抗电压。
正弦波逆变电源的高频化是电源技术发展的创新技术,高频化带来的效益是使正弦波逆变电源装置空前的小型化,并使正弦波逆变电源进入更广泛的领域,特别是在高新技术领域的应用,扒动了高新技术产品的小型化、轻便化。
另外正弦波逆变电源的发展与应用在节约资源及保护环境方面都具有深远的意义。
电气工程及其自动化专业毕业论文完整版-单相交直交逆变电源设计
说明:1.本报告必须由承担毕业设计(论文)课题任务的学生在接到“毕业设计(论文)任务书”、正式开始做毕业设计(论文)的第2周或第3周末之前独立撰写完成,并交指导教师审阅。
2.每个毕业设计(论文)课题撰写本报告一份,作为指导教师、教研室主任审查学生能否承担该毕业设计(论文)课题任务的依据,并接受学校的抽查。
中文摘要电源是各种电子设备的核心,它有如人体的心脏,是所有电类设备的动力。
20世纪90年代以来,随着电力电子技术飞速地发展,不断涌现出新型电力电子器件,高智商化IC和新电路拓扑,创造出十年前意想不到的许多新型稳压电源。
现代高频开关稳压电源作为电源的一个分支,由于它具有功率小,效率高,体积小,重量轻,稳压范围宽,可靠安全等一系列特点,现在正越来越受到青睐和推崇。
现代高频开关稳压电源技术涉及的内容是极其广泛和复杂的,它横跨了三个学科:一是微电子精细加工的智能化专用集成电路控制芯片系统;二是正在快速更新的高性能功率半导体MOSFET和IGBT等电力电子器件;三是要合理利用,绕制各种电感器件和变压器所用的磁性材料等几大类。
现代开关稳压电源已广泛用于基础直流电源,交流电源,各种工业电源,计算机电源,UPS不间断电源,医疗和照明电源,雷达高压电源,音响和视频电源等。
本文设计的单相脉宽调制逆变电源属于交流电源(AC-DC-AC逆变),采用电压反馈控制,通过中断功率通量和调节占空比的方法来改变驱动电压脉冲宽度来调整和稳定输出电压。
其主电路构成采用的是Boost电路和全桥电路的组合。
控制电路采用了2片集成脉宽调制电路芯片,一片用来产生PWM波,另一片与正弦函数发生芯片做适当的连接来产生SPWM波,集成芯片比分立元器件控制电路具有更简单,更可靠的特点和易于调试的优点。
本文详细的分析了该逆变电源的工作过程,并推导了重要公式。
最后对该逆变电源进行了计算机仿真和样机实验,验证了其可行性和有效性。
关键词:逆变器;正弦脉宽调制;场效应管AbstractPower supply is core and drive of electric equipments. With the flying development of power electronics technology, It has come forth continually that is IC of high intelligence, new type electronic device and topology since 1990's. As aresult, A lot of new type steady-voltage power supply has been created that is indescribable ten years ago. High-frequency switching power supply is a branch of power supply. It possesses many advantages such as low-power, high-frequency, small- volume, light-weight, wide-range of steady voltage, credibility and security. It has been received and upheld by the people. It involves a great deal content that is extensive and intricate. It bestrides subject of three aspects. The first is IC control chip system of micro-electronics; The second is electronic devices of high-performance power semiconductor such as MOSFET and IGBT. The third is various devices of inductance and magnetic materials of transformer how to be utilized and rolled rationally.Steady voltage power supply of modern switching has been applied in the following aspects widely. They are DC power supply, AC power supply, industry power supply, computer power supply, UPS power supply, power supply of medical treatment and lighting, high voltage power supply of radar, power supply of sound and video frequency and so on. Single-phase Sinusoidal Pulse Width Modulation Inverter Power Supply in this paper belongs to AC power supply (AC-DC-AC convert). Control mode adopts feedback of voltage control. The methods of intermitting power flux and changing duty-cycle can change pulse width of drive voltage that adjust and rectify output voltage ultimately. The main circuit is made up of compounding of Boost and the full-bridge circuit. The control circuit adopts two chips of integrated pulse width modulation. One produces PWM waveform. The other connects chip of producing sinusoidal signal properly, which brings SPWM waveform. Integrated chip is more simple, reliable and laboratorial than discrete component.The operation of inverter power supply is thoroughly analyzed and some important formulas are deduced. Finally, the principle of operation are illustrated and verified on emulation and experimental results.Key words: inverter; Sinusoidal Pulse Width Modulation,MOSFET目录第1章概述 (1)1.1现代电源发展概况 (1)1.1.1 交流稳压电源 (1)1.1.2 UPS及交流净化电源 (2)1.1.3 工业电源的发展 (2)1.1.4 直流开关电源 (2)1.1.5 软开关——PWM功率变换器 (3)1.1.6 分布电源技术的发展 (4)1.1.7 功率因数校正技术 (4)第2章 PWM的工作原理 (5)2.1 PWM的基本原理 (5)2.2 PWM型逆变电路的控制方式 (8)2.2.1 异步调制 (8)2.2.2 同步调制 (9)2.3 SPWM波形的生成方法 (9)第3章逆变电源组成及主电路的设计 (10)3.1 系统组成 (10)3.2 主电路组成及工作原理 (11)3.3 主电路设计 (11)3.3.1 共模抑制环节 (11)3.3.2 工频变压器设计 (13)3.3.3 限流电路设计 (14)3.3.4 Boost变换器设计 (15)3.3.5 桥式逆变器基本原理 (20)3.4 主电路图 (21)第4章逆变电路的控制电路设计 (22)4.1 辅助电源设计 (22)4.2 控制电路框图 (23)4.3 SG3524和ICL8038芯片介绍 (24)4.3.1 SG3524芯片 (24)4.3.2 ICL8038芯片 (25)4.4 控制电路设计 (27)4.4.1 利用SG3524生成SPWM波形 (27)4.4.2 驱动电路设计 (28)4.4.2.1 驱动电路工作原理 (28)4.4.2.2 驱动电路参数原理图 (29)4.4.3 过流保护电路 (30)4.4.4 反馈调压电路 (30)4.4.4.1 反馈调压电路工作原理 (30)4.4.4.2 反馈调压电路主电路图 (31)4.5 控制电路图 (32)第5章结论与展望 (33)致谢 (34)参考文献 (36)第1章概述1.1 现代电源发展概况现代电源技术是综合应用了电力电子、电子与电磁技术、自动控制及微处理器技术的一种多学科技术。
36V交流单相逆变电源的设计
36V交流单相逆变电源的设计
一、任务
在很多领域里需要安全的低压供电电源,可以通过变压器将市电转换成用户需要的安全电压,但市电是不稳定的,为了提高供电的质量,并在市电停电时提供不间断供电电源,要求设计一款输出36V交流单相在线式不间断电源;并采用恒压恒流的形式对蓄电池进行充电;电路具有过流保护、电池欠压报警及保护等功能。
二、要求
1.基本要求
(1)交流输入:29V~43V,输出电压:36V单相正弦波交流电;
(2)输出功率:100W,输出频率:50Hz,电源效率:η≥80%;
(3)输出正弦波失真度:小于5%;
(4)电压调整率和负载调整率:均小于2%;
(5)具有输出短路保护、电池欠压(≤29V)保护等功能。
2.发挥部分
设计采用动态LCD显示输出电压、输出频率、输出功率等参数。
三、说明
设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。
完整的电路原理图、重要的源程序用附件给出。
四、评分标准。
单相正弦波逆变电源的设计-精品
毕业设计(论文)课题名称单相正弦波逆变电源的设计学生姓名学号系、年级专业电气工程系指导教师职称教授2015 年5 月15 日正弦波逆变电源在工业领域有着广泛的应用。
该论文设计的功率是30W的单相正弦波逆变电源。
该论文首先对设计的目的、意义和国内外发展现状进行了阐述,以及设计要达到的技术指标要求;然后对逆变的主电路的设计方案进行了论证;接着阐述了逆变电源的详细设计过程,包括主电路中的四个功率MOSFET开关管型号参数的选择、缓冲电路的设计、LC低通滤波器参数的选择、基于STM32单片机的控制电路、基于IR2110驱动芯片的驱动电路等;最后对制作成的实物作品进行了测试和分析,得到了测试数据和波形,经过分析和计算与设计要求相符,验证了设计方案的正确性。
关键词:正弦波;STM32单片机;脉冲宽度调制;控制电路;逆变电路Sine wave inverter power supply in the industrial field has a wide range of applications.The power of this paper is 30W single-phase sine wave inverter power supply.The first papers on the purpose, significance and development status at home and abroad were introduced, and the technical indicators of the design to meet the requirements; then the main circuit of the inverter design are discussed; and then describes the detailed design process of inverter circuit, including the main circuit of the four power MOSFET switch tube type parameters selection, buffer circuit design, LC low-pass filter parameters, based on STM32 MCU control circuit, based on the IR2110 driving chip driving circuit; finally the physical works produced were tested and analyzed, obtained test data and waveform, through analysis and calculation are consistent with the design requirements, verify the design.Keywords:Sine wave;STM32 Single chip microcomputer;Pulse width modulation;The control circuit;The invert circuit目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 设计的目的、意义 (1)1.2 逆变电源的国内外现状及水平 (1)1.3 设计任务和要求 (2)1.4 设计进度安排 (2)2 方案设计 (3)2.1 半桥逆变电路 (4)2.2 全桥逆变电路 (5)3 单相电压型正弦波逆变电源的主电路设计 (7)3.1 主电路开关管参数的确定 (7)3.2 缓冲电路 (7)3.3 逆变电源LC滤波电路 (8)4 单相正弦波逆变电源的控制电路和驱动电路的设计 (10)4.1 PWM控制电路及其调制方法 (10)4.2 用STM32发双极性的SPWM波 (13)4.3 对SPWM波死区的设置 ···················错误!未定义书签。
单相逆变电源毕业设计
2011届毕业设计任务书一、课题名称:500W单相逆变电源二、指导教师:三、设计内容与要求1、课题概述单相逆变电源是将直流电逆变成单相交流电,可将车载蓄电池逆变成交流电为用电器提供交流电,也可作为计算机的UPS电源。
该单相逆变电源先将直流电通过输入逆变电路逆变成交流电,然后用高频变压器升压;升压后的交流电整流后再通过输出逆变电路进行SPWM调节,使输出为工频220V正弦波电压。
输入逆变电路控制采用专用芯片,输出逆变电路SPWM控制及逆变电源的各种保护采用单片机控制。
当蓄电池的电压过高或过低时逆变电源将停止工作并灯光指示报警,保护逆变电源和蓄电池;当蓄电池的电压在正常范围内波动时,输出电压不变;当输出电流过大时,单片机将停止SPWM输出,保护电源的器件。
2、设计内容与要求设计内容:(1)逆变电源的输入逆变主电路的设计;(2)逆变电源的输出逆变主电路的设计;(3)MOSFET器件的选择及驱动与保护电路设计;(4)PWM控制电路的设计;(5)电流及电压检测电路;(6)单片机控制电路及程序编写(流程图);(7)其它辅助保护功能等设计。
设计要求:(1)画出系统各环节电路图;(2)系统各环节的原理介绍;(3)系统各环节的元件参数计算及选择;(4)元件明细表;(5)程序流程图。
四、设计参考书1、《新型半导体器件及其应用实例》电子工业出版社2、《现代逆变技术及其应用》科学出版社3、《新型开关电源设计与应用》科学出版社4、《电子变压器手册》辽宁科学技术出版社5、《半导体变流技术》机械工业出版社6、《电力电子设备设计和应用手册》机械工业出版社7、《基于C语言编程MCS-51单片机原理及应用》清华大学版社8、《自动检测技术》湖南铁道职业技术学院9、相关网站五、设计说明书要求1、封面2、目录3、内容摘要(200~400字左右,中英文)4、引言5、正文(设计方案比较与选择,设计方案原理、计算、分析、论证,设计结果的说明及特点)6、结束语7、附录(参考文献、图纸、材料清单等)六、毕业设计进程安排(小四、宋体)1~2周:布置任务,弄懂设计要求及原理。
逆变电源本科毕业设计论文
第1章绪论1.1 研究逆变电源的意义随着各行各业控制技术的发展和对操作性能要求的提高,许多行业的用电设备都不是直接用交流电网提供的交流电作为电能源,而是通过各种形式对其进行变换,从而得到各自所需的电能形式。
逆变就是对电能进行变换和控制的一种基本形式,它完成将直流电变换成交流电的功能。
现代逆变技术是研究现代逆变电路的理论和应用设计方法的学科,这门学科综合了现代电力电子开关器件技术、现代功率变换技术、模拟和数字电子技术、PWM技术、开关电源技术和现代控制技术等多种实用设计技术,已被广泛的用于工业和民用领域中的各种功率变换系统和装置中。
早期的变频电源,只需要其输出电压、频率可调即可,然而,今天的变频电源除这些要求外,还必须环保无污染,即绿色环保变频电源。
因而高性能的变频电源必须满足:(l)高的输入功率因数,低的输出阻抗;(2)快速的暂态响应,稳态精度高;(3)稳定性高,效率高,可靠性高;(4)低的电磁干扰;(5)智能化。
由于传统的变频电源采用模拟控制技术,难以实现上述要求。
因而,研究数字化控制技术的绿色变频电源技术,对当今提出的“节能、高效、绿色、环保”工业口号的实现具有重要意义。
1.2 目前研究的现状一般的电源跟负载相连,因而这里仅讨论无源逆变技术。
从相关文献可知,目前对逆变电源的研究主要集中在以下几个方面:1.2.1 拓扑形式[1][2][5][6][11][12][15][20]目前常用的逆变电路拓扑形式主要有:常规逆变电路拓扑,软开关逆变电路拓扑,多电平逆变电路拓扑等。
1 常规逆变电路拓扑常规逆变电路拓扑可分为单相半桥、单相桥式、三相桥式电路等,根据直流侧电源性质,又可将其分为电压源型逆变电路(VSTI)和电流源型逆变电路(CSTI)。
单相逆变电路的优点是简单,使用器件少,常用于几KW以下的小功率逆变电源。
三相桥式逆变电源应用较多。
2 软开关逆变电路拓扑逆变电源为得到更好的交流输出波形,将会提高全控型电力电子器件的开关频率,同时,开关损耗也会随之增加,电路效率严重下降,电磁干扰也增大了,所以简单的提高开关频率是不行的。
Get清风毕业论文逆变电源的设计
毕业论文-逆变电源的设计泉州师范学院毕业论文〔设计〕题目逆变电源的设计物理与信息工程学院电子信息科学与技术专业07级1 班学生姓名林铃涓学号070303045指导教师仲伟博职称副教授完成日期2021年4月15日教务处制目录摘要 (2)关键词 (2)0 引言 (3)1 设计方案和比拟 (4)1.1 输出波形的选择 (4)1.2 功率放大电路的选择 (4)1.3 脉宽调制〔PWM〕芯片的选择 (6)2 电路设计及分析 (6)逆变电源的工作原理 (6)组成 (7) (8)主要技术性能指标 (8)3 系统主要元器件简介 (8)3.1 TL494 (8)3.1.1 TL494简介 (8)3.1.2 TL494CN的管脚及其功能 (8)3.1.3 TL494的内部框图 (9)3.1.4 TL494工作原理简述 (10)3.2 变压器 (11)3.3 其他主要器件及其参数 (11)3.4 材料清单 (12)4 电路的调试及结果分析 (12)4.1 逆变电源的性能测试 (13)4.2 测试仪器 (13)4.3 结果分析 (13)5 总结 (13)致谢 (13)参考文献 (14)Abstract (15)Key words (15)附录 (16)逆变电源的设计物理与信息工程学院 07级电子信息科学与技术 070303045 林铃涓指导教师仲伟博副教授【摘要】本设计是一种基于TL494芯片的逆变电源,能够实现以12伏直流电压转换成220伏交流电压的逆变器,对日常电子产品实现方便用电,从而为旅行中能源问题提供一个可行性方案,实现我们的日常需求。
本设计具有设计简单,本钱低廉,易于携带,电压可升降等特点,可运用于大多数电子产品的临时用电问题,具有相当大的实用价值。
【关键词】TL494;电源;正弦波;变压0 引言电子技术的快速开展,使得我们的生活离不开电子产品,更离不开使用电子产品的能源。
能源在各个行业和日常生活中的广泛应用,又使我们急迫得需要处理能源的应用问题。
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本科毕业设计任务书一、毕业设计题目单相逆变电源的设计二、毕业设计工作自 2012 年 11 月 19 日起至 2013 年 6 月 20 日止三、毕业设计进行地点:501-108四、毕业设计内容:(1) 掌握单相电压型PWM逆变器的工作原理;(2) 建立单相电压型逆变器的数学模型;(3) 完成单相电压型PWM逆变器的谐波分析;(4) 完成单相电压型逆变器反馈闭环控制系统控制规律研究;(5) 完成单相电压型PWM逆变器系统仿真;(6) 完成系统调试,并对实验结果进行分析。
指导教师教研室自动化教研室教研室主任(签名)批准日期接受论文(设计)任务开始执行日期学生签名目录1绪论 (1)1.1 逆变技术的定义 (1)1.2 逆变技术的发展过程 (1)1.3 逆变技术的应用前景 (3)1.4 逆变技术存在的难点 (3)1.5逆变电源的发展趋势 (2)1.6 逆变器的分类 (3)1.7 逆变技术指标 (4)1.8 逆变器的单片机控制 (5)1.9 本文研究内容 (7)本文研究的主要内容如下: (7)2逆变电路 (9)2.1 逆变电路的基本工作原理 (9)2.2逆变电路的换流方式 (10)2.3 电压型逆变电路 (12)2.4 逆变电路的调制方式 (14)三、系统组成及各部分原理 (20)3.1系统控制方案 (20)3.2 系统框图 (20)3.2.1主电路硬件结构及工作原理 (20)3.3 系统各级供电电源设计 (21)3.4IGBT的特点及选取 (21)3.5 TMS320F2812 DSP简介 (22)3.5.1 DSP的概念 (22)3.5.3 A/D转化单元概述 (24)3.6 IGBT驱动电路 (25)3.7输出滤波器的设计 (26)3.7.1 滤波器的理论分析及参数选取 (26)3.8 闸管导通死区硬件电路设计 (27)3.9输出电压采样电路 (28)四、PWM控制技术 (15)4.1 PWM控制的基本原理 (15)4.2 正弦脉宽调制的生成 (16)4.3规则采样法 (18)4.4 同步调制和异步调制 (19)4.5 TMS320F2812DSP PWM信号的产生 (19)5 系统数学模型与控制方案......................................................... 错误!未定义书签。
5.1系统数学模型建立 (28)5.2系统仿真 (31)5.3 闭环自动控制系统组成 (32)5.4 控制方案选择 (33)5.4.1单一控制方式的效果 (33)5.4.2 比例积分微分控制(PID) (33)6 实验 (35)6.1 实验数据分析 (35)6.2 实验结果总结 (36)6.3 实验中硬件照片 (37)6.4系统的进一步设计及方向 (38)参考文献 (41)科技外文文献原文 (43)致谢 (39)附录1 (52)单相电压型逆变电源设计总程序 (52)第一章绪论1.1 逆变电源基本概念逆变就是将直流电能转化成交流电能的过程。
近年来,随着电力电子技术和自动化水平及控制技术的发展,各行各业对电力的供给提出了更高的要求。
提供稳定的、高可靠性的、高效率的、节能环保的电力供给就成为了能量领域研究的重点之一。
在目前已有的电源中,如蓄电池和太阳能电池等都是直流电源,当需要这些电源向交流负载供电时就需要将直流电转变成交流电供负载使用。
逆变器就是这种能进行电能转化的装置。
逆变器也称逆变电源,是太阳能、风力发电中一个重要部件。
它能将直流电变为定频定压或调频调压交流电,传统方法是利用晶闸管组成的方波逆变电路实现,但由于其含有较大成分低次谐波等缺点,近十余年来,由于电力电子技术的迅速发展,全控型快速半导体器件BJT,IGBT,MOSFET,GTO 等的发展和PWM的控制技术的日趋完善,控制电路也从模拟集成电路发展到单片机等数字控制领域,使得SPWM逆变器得以迅速发展并广泛使用。
PWM 控制技术是利用半导体开关器件的导通与关断把直流电压变成电压脉冲列,并通过控制电压脉冲宽度和周期以达到变压目的或者控制电压脉冲宽度和脉冲列的周期以达到变压变频目的的一种控制技术,SPWM控制技术又有许多种,并且还在不断发展中,但从控制思想上可分为四类,即等脉宽PWM法,正弦波PWM法(SPWM法),磁链追踪型PWM法和电流跟踪型PWM法等等。
各种现代控制理论如棒棒控制,自适应控制、模糊逻辑控制、神经网络控制等先进控制理论和算法也大量应用于逆变领域。
随着信息处理技术的发展,尤其是计算机的广泛应用,供电系统的可靠性要求越来越高,因此对不间断电源(UPS)技术指标的要求越来越高。
UPS的核心部分是一个恒压恒频逆变电源,也称为逆变器,由于传统模拟控制器需要使用大量的分立元器件,老化和温漂严重影响了系统的长期稳定性。
而微机数字化控制技术填补了这一缺陷,同时增加了控制的方便性,提高了整个系统的稳定性和可靠性。
本文设计了一种基于DSP控制的逆变电源.并在逆变电源设计中采用PWM控制方法,PWM技术在晶闸管时代就已经产生,但是为了使晶闸管通断付出了很大的代价,因而难以得到广泛应用。
以IGB T、电力MOSFE T等为代表的全控型器件的不断完善给PWM控制技术提供了强大的物质基础,推动了这项技术的迅猛发展,使它应用到整流、逆变、直-直、交-交的所有四大类变流电路中。
PWM技术在逆变带电路中的应用最具有代表性,可以说,正是由于PWM控制技术在这类电路中广泛而成功的应用,才奠定了PWM控制技术在电力电子技术中的突出地位。
1.2 逆变技术的发展现状和发展趋势1.2.1 逆变电源的发展过程1956-1980年为传统发展阶段。
1956年,第一只晶闸管问世标志着电力电子学的诞生,在这个时代,逆变器继整流器之后开始发展,首先出现的是可控硅SCR电压源型逆变器。
1961年,W.McMurrav与B.D.B edford提出了改进型SCR强迫换向逆变器,为SCR逆变器的发展奠定了基础。
1962年,A.Kemick提出了“谐波中和消除法”,这标志着正弦波逆变器的诞生。
1963年,EG.Tumbull提出了“特定谐波消除法”,为后来的优化PWM法奠定了基础,以实现特定的优化目标,如谐波最小,效率最优等。
1980到现在为高频化新技术阶段。
20世纪80年代初,美国弗吉尼亚电力电子技术中心(VPEC)对谐振技术进行了改进,提出了准谐振变换技术,即把LC回路在一个开关周期中的全谐振改变为半谐振或部分谐振,这才使软开关与PWM技术的结合成为可能,并在DC/DC变换器中普遍采用。
软开关技术研究的最终目的是实现脉宽调制PWM(Pulse.Width Modulation)软开关技术,也就是将软开关技术引进到PWM逆变器中,使它既能保持原来的优点,又能实现软开关功能。
为此,必须把LC与开关器件组成一个谐振网络,使PWM逆变器只有在开关转换过程中才产生谐振,实现软开关转换,平时则不谐振,以保持PWM逆变器的特点。
PWM软开关技术是当今电力电子学领域最活跃的研究内容之一,是实现电力电子高频化的最佳途径,也是一项理论性最强的研究工作。
它的研究对于逆变器性能的提高和进一步推广应用,以及对电力电子学技术的发展,都有十分重要的意义,是当前逆变器的发展方向之一。
1.2.2 逆变电源的发展趋势在电力电子技术的应用及各种电源系统中,变频电源技术均处于核心地位。
近年来,现代变频电源技术发展主要表现出以下几种趋势:(1) 高频化提高变频电源的开关频率,可以有效地减小装置的体积和重量,为了进一步减小装置的体积和重量,去掉笨重的工频隔离变压器,采用高频隔离,并可消除变压器和电感的音频噪声,同时改善了输出电压的动态响应能力。
(2) 高性能化高性能主要指输出电压特性的高性能,它主要体现在以下几个方面:稳压性能好,空载及负载时输出电压有效值要稳定;波形质量高,不但要求空载时的波形好,带载时波形也好,对非线性负载性要强;突加或突减负载时输出电压的瞬态响应特性好;电压调制量小;输出电压的频率稳定性好;对于共相电源,带不平衡负载时相电压失衡小。
(3) 模块化当今逆变电源的发展趋向是大功率化和高可靠性.虽然现在已经能生产几千KVA的大型逆变电源,完全可以满足大功率要求的场合。
但是,这样整个系统的可靠性完全由单台电源决定,无论如何可靠性也不可能达到很高。
为了提高系统的可靠性,就必须实现模块化,模块化意味着用户可以方便地将小容量的模块化电源任意组合,构成一个较大容量的变频电源。
模块化需要解决逆变电源之间的并联问题,变频电源的并联要比直流电源的并联复杂,它面临着负荷分配、环流补偿、通断控制等多方面的问题。
(4) 数字化现在数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、提高系统抗干扰能力、便于软件包调试和遥感遥测遥调、也便于自诊断,容错等技术的植入,同时也为电源的并联技术发展提供了方便。
(5) 绿色化绿色电源的含义有两层:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因。
为了使电源系统绿色化,电源应加装高效滤波器,还应在电网输入端采用功率因数校正技术和软开关技术。
提高输入功率因数具有重要意义,不仅可以减少对电网的污染,降低市电的无功损耗,起到环保和节能的效果,而且还能减少相应的投资,提高运行可靠性。
提高功率因数的传统方法是采用无源功率因数校正技术,目前较先进的方法是:单相输入的采用有源功率因数校正技术,三相输入的采用SPWM高频整流提高功率因数。
今后电源技术将朝着高效率、高功率因数和高可靠性方向发展,并不断实现低谐波污染、低环境污染、低电磁干扰和小型化、轻量化。
从而为今后的绿色电源产品和设备的发展提供强有力的技术保证,这也将是现代电源发展的必然结果。
1.2.3 逆变技术的应用前景逆变电源输出的交流电可用于各类设备,可以最大限度地满足移动供电场所或无电地区用户对交流电源的需要。
有了逆变器,就可利用直流电转换成交流电为电器提供稳定可靠得用电保障,如笔记本电脑、手机、数码相机以及各类仪器等;逆变器还可与发电机配套使用,能有效地节约燃料、减少噪音;在风能、太阳能领域,逆变器更是必不可少。
这种能量的变换对节能、减小环境污染、降低成本和提高产量等方面均起着非常重要的作用。
随着逆变技术成熟,使得其应用领域也达到了前所未有的广阔,广泛应用于电力系统、家用电器、交通运输、工业电源和航空航天等领域并且随着计算机技术和各种新型功率器件的发展,逆变装置也将向着体积更小、效率更高、性能指标更优越的方向发展。
高性能逆变电源要求满足:高逆变效率、高速动态响应、高稳态精度、高智能化、高系统稳定性和高可靠性。