单相正弦波变频电源的设计
SPWM实现单相正弦波变频电源设计
关键词 : 单相 ; 变频 ;P S WM; . -计  ̄
中图分类号 :M341 T 4.
一
文献标识码 : A
文章编号 :6 18 8 ( 0 0 0 — 0 6 0 17 — 0 9 2 1 )3 0 3 —2 流输出 , 所以逆变 电路是技术核心 。
的子程序判断是否超过额定值 ,从而判断是否做断电保护操作 ;
测频模块功能是 : 取输 出电压信号经过单稳 电路形成与输 出电压
… 《 国大学生电子设计竞赛获奖作品选编》 1 全 第一届—— 第
五届. 北京理 工大学 出版社
频率相同的方波信号 , 然后 由“ C U” 主 P 中的测频子程序对其进行
法》 将维修基金定位成 以业主大会 为受益人 的信托基金 。哒 种信 托管理模式不失为专项维修资金保值增值的较好途径。
( ) 一 保障物业共用部分得到及 时充分维修 。 如何保障物业共
用部分得到及时充分维修 ,专项维修资金 的管理模 式至关 重要 ,
特别要看 由什么机构掌握维修资金 的使用权 、 审批权 。有人提 出
择。
[]星波 . 专项维修资金 管理构 想【. 4 房屋 J 现代 物业,09( : 】 20;) 9
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( ) 二 保障专项维修资金安全 , 实现保值增值 。我 国住宅专项
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( 上接 第 3 6页)3 控制 系统设计 。 、 控制系统部分是由“ C U” 主 P 来 完成工作的 , 其功能模块 主要包括 用于人 机对话 功能的键盘与显
关于制作单相正弦波变频稳压电源的方案
关于制作单相正弦波变频稳压电源的方案
设计并制作一个单相正弦波变频稳压电源。
电源框图如图所示。
1.基本要求
(1)输出电压波形应尽量接近正弦波,用示波器观察无明显失真;
(2)输出频率范围为20~100Hz,电压有效值为10~18V的正弦交流电;
(3)当输入电压为198~242V,负载电流有效值为0.5~1A时,输出电压有效值应保持在15V,误差小于5%:
(4)具有过流保护,输出电流有效值达2A时动作(5)DC—AC逆变器效率.n≥70%。
2.发挥部分
(1)当输入电压为198—242V,负载电流有效值为0.5~1A时,输出电压有效值应保持在15V,误差小于1%;
(2)设计制作具有测量、显示该变频稳压电源输出电压、电流、频率和功率的电路,测量误差小于5%。
3.说明
(1)不能使用产生SPWM(正弦波脉宽调制)波形的专用芯片;(2)输出功率可通过电流、电压的测量值计算。
经过论证,在多种方案可供选择的情况下,我们选择了如下方案:
①隔离变压器:选择功率为200W、二次侧可提供50V、15V、15V三组交流电压。
②单相整流电路:选用单相半控整流电路如下图所示。
该电路控制灵活,输出电压大小在一定范围内可调节,因此成为被选方案。
但我们做完这部分电路时发现.这个电路的触发电路还是有一定难度的。
在设计指标中没对整流器做出硬性指标规定的情况下,我们完全可以采用单相不可控整流电路,从而减少两个晶闸管的触发电路的设计。
本设计采用的RC过电压抑制电路R9、C5并联在变压器次级(元件侧),以吸收变压器铁心磁场释放的能量。
并把它转换为电容器的电场能而储存起来,串联电阻是为了在能量转。
单相正弦波逆变电源设计原理
单相正弦波逆变电源设计原理逆变拓扑结构主要有全桥逆变拓扑、半桥逆变拓扑和H桥逆变拓扑等。
其中,全桥逆变拓扑是应用最广泛的一种结构。
其基本原理是通过四个功率开关器件(IGBT、MOSFET等)将直流电源分别与交流负载的两端相连,通过对这四个开关器件进行不同的控制,实现正负半周期交替地对交流负载端进行开关切换,从而输出正弦波形的交流电信号。
控制策略是逆变电源设计中的关键,其主要目标是根据输入直流电源电压的大小和方向,调整开关器件的通断时间,使输出交流电信号能够呈现出正弦波形。
常见的控制策略包括PWM控制策略和SPWM控制策略。
其中,PWM(脉宽调制)控制策略通过对比输入直流电压与参考正弦波形的大小关系,调整开关器件的通断时间比例,以保证输出电压信号的波形准确度。
SPWM(正弦PWM)控制策略则通过比较输入直流电压与参考正弦波形的大小关系,调整开关器件的通断时间点,以保证输出电压信号的谐波失真程度较小。
滤波电路是为了进一步提高逆变电源输出电压信号的波形质量,减小谐波失真。
其主要由电感、电容等元件组成。
一般而言,设计中采用LC滤波器结构来实现对输出正弦波形谐波成分的滤除。
滤波器的参数选择与设计是设计过程中的关键环节,通过合理选择滤波器的参数可以实现输出电压稳定,谐波失真小的效果。
此外,逆变电源设计中还需要考虑过温保护、过压保护、过流保护等安全措施,以保证电源的稳定性和可靠性。
这些保护功能通过在逆变电源系统中加入温度传感器、电流传感器以及相应的控制电路来实现。
总之,单相正弦波逆变电源的设计基于逆变拓扑结构、控制策略和滤波电路的原理,通过合理的参数选择和安全措施的设计,可实现稳定、可靠、高质量的正弦波形交流电信号输出。
单相正弦波变频电源设计
方案三:以单片机为控制核心,用顺序查表的方法将整个正弦波波形数据 顺序的经 DA 输出。此方案硬件稍微复杂,但其编程易于实现,且我们本身对 430 单片机有一定的认识,易于上手,经 DA 输出即可得到频率可控,且精度较高的 正弦信号。
考虑所生成信号的频率较低(20--100Hz),由于单片机+DA 生成波形的方案 易于实现,所以决定采用方案三,生成 SPWM 信号。
2、驱动电路的选择 方案一 采用集成半桥驱动芯片 集成半桥驱动芯片采用自举电容对高边 MOS 管进行驱动,如 IR 公司的
IR2110,采用该方案只需在芯片外围接少量元件就能完成一个半桥的驱动,简化 电路,便于调试,工作可靠性高。缺点是成本较高。
桥式电路,这种电路的优点有,所选用的功率管的耐压比推挽式降低一半,功率 管的存储时间对电路工作影响不大,变压器不需要中心抽头。易于实现 SPWM 波
的控制。
(3)保护电路设计 过流保护电流如图所示,Switch 端接单片机,继电器触点串接于主电路中,
当单片机检测到主电路电流大于 2A 时,输出高电平使三极管导通,断开继电器 常闭触点,切断主电路,起到保护作用,提高系统的安全性。
可使测量仪表和保护装置标准化,使二次设备结构轻巧,价格便宜; 使二次回 路不受一次回路限制,接线灵活,维护、调试方便;使二次与一次高压部分隔离, 且二次可设接地点,确保二次设备和人身安全。因此,我们采用这种方案 。
4、输入输出方案 由于本题目对输入要求较低,只要求输出目标频率的正弦波,我们采取了
单相正弦波变频电源
(D题)单相正弦波变频电源摘要本设计电路使用NE5532组成一个文氏电桥振荡器,它的特点是起振容易,波形失真很小,频率也很稳定,其震荡频率由电阻电容决定,当电容选定为标准的的104时,电阻为时频率刚好为50HZ左右。
用一个可调电位器作为反馈调节电位器,可以调节振荡器输出的正弦波的幅度,从振荡器出来的正弦波分成4路,2路进入由2个NE5532组成的精密整流电路变成馒头波;2路进入由两个NE5532组成的同步波发生电路变成方波。
本设计的载波振荡器的核心是一块NE555时基电路.它实际上是一个高线性度的三角波发生器,三角波频率由电阻电容决定,当三角波的频率约为20K,能满足SPWM调制电路的要求.为确保三角波的线性度,由三极管为电容充放电回路组成恒流源.三角波信号经三极管的射极输出,分别送到SPWM调制器的同相端和反相端.调制电路实际上是为电压比较器,它把20K的三角波信号和100HZ的馒头波信号进行比较,在两个运放的输出端分别输出二路极性相反的SPWM信号。
关键词:SPWM波文氏电桥 H桥目录摘要...................................................... (2)目录........................................................ .. (3)1 设计任务与要求........................................................ .. (4)设计任务........................................................ (4)设计要求........................................................ (4)2 方法比较与论证........................................................ .. (4)方案设计........................................................ (4)方案论证........................................................ (4)方案对比........................................................ (4)3 硬件设计........................................................ (5)文氏电桥振荡器........................................................ .. (5)精密整流电路、加法电路........................................................ ..5SPWM波发生器、同步波发生电路 (6)时序电路 (7)H桥逆变电路 (7)过流保护电路....................................................... .. (8)电源电路........................................................ (8)4 系统测试与调试........................................................ (9)信号板电路的调试........................................................ .. (9)接上H桥联调........................................................ .. (9)5 设计总结........................................................ .. (10)1、设计任务与要求设计任务设计并制作一个单相正弦波变频电源,其原理框图如图1所示。
一种新颖的单相正弦波变频电源
一种新颖的单相正弦波变频电源一种新颖的单相正弦波变频电源苏发军张兵陈培巾贵州电子信息职业技术学院电子培训班第4组100041号摘要本文提出了一种不使用产生SPWM(正弦波脉宽调制)波形的专用芯片,而实现单相正弦波变频的电源设计方案,其输出为(20-100)Hz 的单相对称交流电。
该系统具有如下特色:(1)为了保证系统输入电压的调整率,在整流电路与逆变器之间设计了Buck 电路,保证了直流母线电压的稳定;(2)为了在改变输出频率时,保持单相正弦参考信号的幅度稳定,且设有自动增益控制;(3)为了在变频、改变输入电压、改变负载过程中,保证输出电压稳定,采用反馈控制。
经实验观察,输出正弦波质量高,失真度小于5%,输出电压稳定可靠。
关键词单相正弦波变频;自动增益控制;独立反馈。
目录1.系统设计 (1)1.1设计要求 (2)1.1.1设计任务 (3)1.2方案比较 (3)1.2.1总体思路 (4)1.2.2单元电路的设计 (5)2.元器件选择及参数的分析与计算 (6)2.1系统调试记录表如下: (6)2.2.2元器件清单表……………………………………………………………… (7)2.2.3参考文献: (8)3.结束语: (8)3.1附图: (9)1. 引言变频电源在各行各业的应用日益广泛,目前,工程实际中应用最多的是一种称之为SPWM(正弦波脉宽调制)法的变频电源。
SPWM 技术是一种调制信号正弦化的PWM 技术,与直流变换电路的PWM 技术相比,区别仅在于调制信号(控制信号),在DC/DC电路中,控制信号只有幅值和极性的变化,但是在DC/AC 电路中,控制信号变成幅值和频率均可变化的周期信号,如何利用硬件或硬、软件相结合的办法经济﹑实用的实现高性能的SPWM 控制策略,便成了人们现在需要解决的问题。
随着集成技术的发展,目前市场上已经有了专用的单片机和专用的大规模集成电路,例如HEF4752,SA4828,SLE4520 等等,而且还会有一些新的芯片不断面世,但其价格一般都比较昂贵,硬件投资大,本文介绍一种新颖的单相正弦波变频电源的设计方法,该方法不使用产生SPWM(正弦波脉宽调制)波形的专用芯片,并且能够满足:(1)频率在(20Hz~100Hz)范围内可调,且输出电压有效值为15V~36V的可调单相交流电。
单相正弦波变频电源开题报告
[10]李辈,同步整流技术在通信电源模块中的应用[D.电子产品世界,2002.2
[11]吴金桥.种车载电源双向DCDC变换器的硕究.合肥工业大学硕士论文2006.[50]阳勇關会光电耦合器在电源技术中的应用(D.国外电子元器件2002.5
第十四周修改设计说明书
第十五周修改设计说明书
第十六周论文答辩
8、参考文献:
[1]刘胜利现代高频开关电源实用技术1北京:电子工业出版社,2001
[2]张占松,蔡宣三开关电源的原理与设计1北京:电子工业出版社,1999
[3]洪奇,张继红.开关电源中的有源功率因数校正技术[M].北京:机械工业出版社2010.
[4]侯振义,侯传教1U C3854功率因数校正I C及其应用设计1西安:电源技术应用,1998
[5] Power Insegration, INC.Flyback Design Methodology Aplicaion Nole AN-16,13-22[41]郭小苏基于同步整流技术的反激变换器的研究[D]华中科技大学硕士论文,2007
目前市场上正弦波逆变电源中功率管多采用双极型晶体管,追求提高开关频率,这就需要采用高速开关器件,正弦波逆变电源将朝着高频化方向发展。且逆变电源需要适应各种不同类型的负载,各种负载对逆变电源输出电能的性能指标提出了更高的要求。同时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。
3、研究/设计的目标:
[12] Yie-Tone Chen, Dan Y.Chen Yan-Pei Wu. Small Signal Modeling of Multiple OutputForward Converters With Current-Mode Control. IEEE PESC, Record 1994.
单相变频电源设计
单相变频电源设计单相变频电源是指通过变频器将交流电转换为可调频率的交流电的一种电源设备。
在工业生产、检测仪器、通信设备等领域中,单相变频电源被广泛应用。
本文将介绍单相变频电源的设计原理、主要组成部分以及设计要点,并结合实际案例进行详细阐述。
一、设计原理在单相变频电源设计中,需要考虑以下几个方面的因素:输入电压的稳定性、输出电压的波形质量和稳定性、变频器的控制方式以及安全保护等。
二、主要组成部分1.变频器:变频器是单相变频电源的核心部件,其主要功能是将输入的交流电转换为可调频率的交流电。
变频器通常由整流器、逆变器和滤波器等部分组成。
2.控制电路:控制电路用于对变频器的工作进行控制和调节,包括输入电压的采集、频率调节、输出电压的控制和保护控制等功能。
3.输出滤波器:输出滤波器用于对变频器输出的高频交流电进行滤波处理,以消除谐波成分和杂散成分,保证输出电压的纹波和波形质量。
4.保护电路:保护电路用于对单相变频电源的各个部分进行过流、过压、过温等安全保护,保证电路的稳定运行和安全性。
三、设计要点1.输入电压的选取:根据实际需求和工作环境,选择合适的输入电压范围,同时考虑电源的稳定性和电网的负荷容量。
2.变频器的控制方式:根据实际需求和应用场景,选择合适的变频器控制方式,常见的有开环控制和闭环控制两种方式,闭环控制具有更高的精度和稳定性。
3.输出电压的稳定性和波形质量:通过合理设计变频器和输出滤波器,保证输出电压的稳定性和波形质量,减小输出电压的波动和纹波。
4.安全保护措施:为了确保单相变频电源的安全运行,必须加入合适的保护措施,包括过流保护、过压保护、过温保护等,以及合理的接地措施和防雷措施。
四、实例分析以电子设备测试台的单相变频电源设计为例,需求如下:输入电压范围为220V±10%输出电压范围为0-300V输出频率范围为45Hz-65Hz输出电压稳定度小于±0.5%输出电压纹波小于5%。
单相正弦波变频电源设计报告
单相正弦波变频电源设计报告作者:徐晓超高莹张晖(长春理工大学)指导教师:赵秋娣摘要本单相正弦波变频电源,通过整流滤波、逆变和单片机软件程序及其相应的控制电路采用脉宽调制电压的方法很好的实现了任务要求,即通过全桥整流滤波电路将整流过的信号,经过脉宽调制、高频滤波后转变成输出电压有效值为15V~36V可调、最大负载电流有效值为1A的单相正弦信号,其频率在20Hz~100Hz范围内可调。
当输入电压为198V~242V,负载电流有效值为0.5~1A 时,误差的绝对值小于5%,同时还具有过流保护功能,保护时自动切断输入交流电源。
完全满足了题目的要求。
本设计在很好的满足基本要求的基础上,还设计了硬件电路及相应软件程序来实现对单相正弦波变频电源的输出电压、电流、频率和功率的的测量功能。
整个装置具有输出稳定、误差小、失真度小等优点。
图1-1 总体原理框图一、方案设计与论证1、隔离变压器隔离变压器是整个装置是入口,将220V民用交流电源转换成有效值为50V交流电源,传送给整流电路。
2、整流方案实现交直流转换,入口为220V民用交流电,出口电压稳定在50V左右。
通过整流,将前极输送来的有效值为50V交流电信号,转变为45V左右的直流电信号,提供给逆变电路使用。
本设计采用一个Ⅱ型整流电路,将50V的交流电整流并经过电阻分压测得电压;经过二极管分流测得电流,从而得到输出功率。
、3 3逆变方案逆变电路是整体电路设计中最核心的部分,其中包含着一大亮点设计。
将直流信号转变为单相正弦信号的方法很多,我们这里选择用脉宽调制电压的方法巧妙的实现了这一转变,即通过改变脉冲的宽窄来改变电压的幅度。
(1)、脉冲的输出脉冲输出的宽度随着时间按照正弦波的幅值规律变化;脉冲个数随着时间与正弦波的频率成反比;一路脉冲串只在正弦周期的正半周内发出,在另半个周期内维持低电平;另一路脉冲串只在正弦周期的负半周发出,在另半个周期内维持电平。
保证了四支功率管正负半周轮流导通。
单相正弦波逆变电源设计原理
单相正弦波逆变电源设计原理首先,交流输入滤波电路用于将输入的交流电进行滤波,以降低输入电压的纹波和噪音。
一般采用电容器和电感器的组合,形成LC滤波网络。
电容器能够通过充电和放电来平滑输出电压,电感器则能够抑制高频噪音的传播,从而实现低纹波电压输出。
其次,逆变电路是实现直流电源到交流电源转换的关键部分。
典型的逆变电路包括全桥逆变电路和半桥逆变电路。
全桥逆变电路由四个开关元件(MOSFET或IGBT)和四个二极管组成,通过控制开关元件的通断状态,实现对输出电压的控制。
进而可以实现正弦波形的输出。
半桥逆变电路与全桥逆变电路类似,只是使用两个开关元件和两个二极管。
最后,控制电路用于控制逆变电路中开关元件的开关状态和频率,使得输出电压与输入电压一致。
控制电路一般由微控制器或专用控制芯片实现,通过采集输入电压和输出电压的信息,经过处理后控制开关元件的动作。
其中,开关元件的开关频率可以通过改变控制信号的频率来实现。
此外,还需要考虑过电流保护、过温保护等电路设计,以保证逆变电源的稳定和安全运行。
在实际设计中,需要根据具体需求选择合适的元器件和参数,如开关元件的功率、并联电容的容值、电感器的电感值等。
同时,还需要结合电路板的布局和散热设计,以确保逆变电源的工作效率和可靠性。
总结起来,单相正弦波逆变电源设计的原理主要包括交流输入滤波电路、逆变电路和控制电路。
通过滤波、逆变和控制,实现将直流电源转换为交流电源,并输出正弦波形。
设计时需要考虑元器件选择、参数设计和电路布局等因素,以保证逆变电源的稳定和可靠运行。
单相变频电源设计
单相变频电源设计一、设计原理单相变频电源的设计基于电力电子技术原理,通过将输入的交流电源转换成中间直流电源,再通过逆变器将直流电压转换为可调频率的交流电压输出。
其设计主要包括三个部分:整流变换部分、逆变器输出部分和控制调节部分。
1.整流变换部分:整流变换部分用于将输入的交流电源转换成直流电压,常见的方式有整流桥式整流电路和降压变压器整流电路。
整流桥式整流电路由四个二极管组成,将输入的交流电源的正半周和负半周分别转换成直流电压。
降压变压器整流电路则通过变压器将输入电压降低,并利用二极管来进行整流。
2.逆变器输出部分:逆变器输出部分将中间直流电压转换为可调频率的交流电压输出。
常见的逆变器有全桥式逆变器、半桥式逆变器和单臂逆变器等。
全桥式逆变器由四个开关器件组成,可以输出双向开关的交流电压。
半桥式逆变器由两个开关器件组成,输出单向开关的交流电压。
单臂逆变器则由一个开关器件组成,输出单向开关的交流电压。
3.控制调节部分:控制调节部分用于控制整个变频电源的输出频率和幅值,常用的控制方法有PWM调制和SPWM调制。
PWM调制通过改变开关器件的导通时间来调节输出电压的有效值,可以精确控制频率和幅值。
SPWM调制则是通过改变开关器件的导通时间和导通间隔来调节输出电压的频率和幅值,能够获得较好的波形质量。
二、基本结构单相变频电源的基本结构包括整流变换部分、逆变器输出部分、控制调节部分和滤波电路。
其中整流变换部分将输入交流电源转换为中间直流电压,逆变器输出部分将中间直流电压转换为可调频率的交流电压输出。
控制调节部分根据输入信号控制逆变器的开关器件,以实现输出电压的调节。
滤波电路主要用于消除输出电压中的谐波成分,提高电源的纹波电压。
三、相关应用1.电机控制:单相变频电源可以控制电机的转速和转向,用于驱动风机、水泵、压缩机等设备。
通过调节电压频率,可以实现电机的变频控制,提高电机的效率和运行稳定性。
2.电力调节:单相变频电源可以应用于电力调节和电力负荷模拟器。
单相正弦波逆变电源设计原理
单相正弦波逆变电源设计原理+电路+程序目录1.系统设计 (4)1.1设计要求 (4)1.2总体设计方案 (4)1.2.1设计思路 (4)1.2.2方案论证与比较 (5)1.2.3系统组成 (8)2.主要单元硬件电路设计 (9)2.1DC-DC变换器控制电路的设计 (9)2.2DC-AC电路的设计 (10)2.3 SPWM波的实现 (10)2.4 真有效值转换电路的设计 (11)2.5 保护电路的设计 (12)2.5.1 过流保护电路的设计 (12)2.5.2 空载保护电路的设计 (13)2.5.3 浪涌短路保护电路的设计 (14)2.5.4 电流检测电路的设计 (15)2.6 死区时间控制电路的设计 (15)2.7 辅助电源一的设计 (15)2.8 辅助电源二的设计 (15)2.9 高频变压器的绕制 (17)2.10 低通滤波器的设计 (18)3.软件设计 (18)3.1 AD转换电路的设计 (18)3.2液晶显示电路的设计 (19)4.系统测试 (20)14.1测试使用的仪器 (20)4.2指标测试和测试结果 (21)4.3结果分析 (24)5.结论 (25)参考文献 (25)附录1 使用说明 (25)附录2 主要元器件清单 (25)附录3 电路原理图及印制板图 (28)附录4 程序清单 (39)21.系统设计1.1设计要求制作车载通信设备用单相正弦波逆变电源,输入单路12V直流,输出220V/50Hz。
满载时输出功率大于100W,效率不小于80%,具备过流保护和负载短路保护等功能。
1.2总体设计方案1.2.1设计思路题目要求设计一个车载通信设备用单相正弦波逆变电源,输出电压波形为正弦波。
设计中主电路采用电气隔离、DC-DC-AC的技术,控制部分采用SPWM(正弦脉宽调制)技术,利用对逆变原件电力MOSFET的驱动脉冲控制,使输出获得交流正弦波的稳压电源。
1.2.2方案论证与比较⑴ DC-DC变换器的方案论证与选择方案一:推挽式DC-DC变换器。
单相正弦波变频电源设计
21 0 1年 2月
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阴
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Fe 2 1 b. 01
J u a fHu i i n t u e o e h oo y o r lo a yn I si t fT c n lg n t
单相正弦波 变频 电源设计
H ah in s 2 0 3 C i ) u inJ gu2 3 0 , hn a a
Absr c t a t:Po r a l i ai n cr ui wi h d a t g s o d  ̄e ue c e p ns n ma lsg ldit r we mp i c to ic t t t e a v n a e fwi e f h q n y r s o e a d s l ina so - to in,ec h sbe n d sg e t HM l 5 I c p,a he d sg fsn l t . a e e i n d wi S h l 0I hi nd t e i n o i ge—p a e sne wa e fe u n y c n h s i v q e c o — r v r in p we u pl i h i n—st o t b e a a o v nin l a tr e so o rs p y wh c so i p ra l nd c n be c n e e ty b t y—p we e n flw —p we e e o r d a d o o o r,
Th e ̄e ue y c n e so we u p y h so e q nc o v ri n po rs p l a v r—c re tp o e to n a ur me td s ly f cins n t u r n r tc in a d me s e n ip a un to ,a d i s
单相变频电源设计
摘要随着科技和现代工业的发展,变频电源在当今社会的发展起着非比寻常的作用。
由于世界各国电网指标不统一,出口电器厂商需要电源模拟不同国家的电网状况,为工程师在设计开发、生产线测试及品保的产品检测、寿命、过高压/低压模拟测试等应用中提供纯净可靠的、低谐波失真、高稳定的频率和稳压率的正弦波电力输出;进口原装电器、设备的用户也需要对我国电网进行变压、变频以保证进口电器、设备的正常运转;满足航空电子及军事设备高频的需求。
本篇论文设计的变频电源属于单相正弦波交流电源(AC-DC-AC)。
此次电源系统设计包括主电路、控制电路和保护电路。
论文首先介绍了变频电源的发展情况;然后阐述了变频电源的工作原理;接着介绍电源系统(EG8010)方案的确定;紧接着详细介绍了系统电路设计,包括变频控制电路、保护电路以及驱动电路;其中变频控制电路采用了芯片EG8010线性可调电路;最后介绍了AT89C51单片机辅助系统的软件和硬件设计,包括设计的具体过程和调试结果,并给出了系统原理图和程序清单。
关键词:变频电源,EG8010,MOSFET,单相正弦波交流电源,逆变控制电路ABSTRACTWith the development of modern industry, science and technology, variable frequency power supply in today's society plays an unusual role. Due to the grid index is not uniform around the world, export electronics makers need power simulation grid conditions, in different countries for engineers in design, development, production line testing and quality assurance of product testing, life span, high voltage/low voltage simulation test applications provide clean and reliable, low harmonic distortion, high stable frequency and voltage regulation rate of sine wave power output. Import original electrical appliances, equipment users also need to the power grid variable voltage and frequency to ensure the normal operation of imported equipment in China so as to meet the needs of avionics and high frequency of military equipment.This paper design frequency conversion power belongs to the single-phase sine wave AC power (AC-DC-AC). The power supply system design including main circuit, control circuit and protection circuit. The development of variable frequency power supply is firstly introduced in the paper. Then the working principle of frequency conversion power is expounded on. The scheme of power supply system (EG8010) is applied in the development. And the system circuit design, including the frequency conversion control circuit, protection circuit and driver circuit are completed. Linear adjustable circuit of The EG8010 chip is adopted to control the frequency conversion. Finally, the software and hardware of introduced the AT89C51MCU auxiliary system are designed, including the specific process of the design and debug results, and the system schematic diagram and the program listing is given.Key Words: Variable frequency power supply, EG8010, MOSFET, Single-phase sinusoidal ac power supply, inverter control circuit目录第1章概论 (1)1.1 电源的基本概念 (1)1.2 变频电源与变频器的区别 (1)1.3 变频电源的分类 (1)1.4 变频电源的应用 (2)1.5 变频电源的发展趋势 (3)第2章变频电源的理论基础 (5)2.1 变频电源的基本原理 (5)2.2 变频电源的拓扑结构 (5)2.3 逆变电源介绍 (7)第3章变频电源系统方案设计 (10)3.1 系统方案选择 (10)3.2 逆变专用芯片选择方案 (10)3.2.1 EG8010芯片的描述 (11)3.2.2 EG8010的特点与应用领域 (12)3.2.3 EG8010的变频模式 (13)3.3 变频电源中逆变电路的方案 (14)第4章系统变频电路设计 (17)4.1 整流滤波电路设计 (18)4.2 控制模块设计 (19)4.3 驱动模块设计 (21)4.4 功率主板模块 (22)4.5 保护模块设计 (25)4.5.1 电流保护 (25)4.5.2 电压保护 (26)4.5.3 温度保护 (28)第5章微机控制系统设计 (30)5.1 硬件设计 (30)5.1.1 单片机最小系统 (30)5.1.2 温度传感器的设计 (31)5.1.3 数模转换器设计 (32)5.2 软件设计 (33)5.3 微机控制系统仿真与调试 (34)致谢 (37)参考文献 (38)附录 (39)附录一:软件代码 (39)外文资料原文 (42)译文 (47)第1章概论第1章概论1.1电源的基本概念电源是向电子设备提供功率的装置,也称电源供应器,它提供计算机中所有部件所需要的电能。
单相正弦波变频设计
单相正弦波变频电源摘要该变频电源以TI公司的430芯片msp430fe427为主控核心,内部调制生成SPWM信号,驱动全桥逆变电路,将直流电压转换成为交流电压,其幅值和频率可以通过430内部软件编写来进行调节。
本系统外接点阵液晶以及键盘,可以实时显示输出电压,电流,功率和交流电压频率,并且可以通过键盘设定电源输出电压的有效值和频率。
另外本电源具有过流保护功能,可在输出电流过大时切断交流输入端,提高系统的安全性和可靠性。
关键词:逆变过流保护AbstractThe frequency conversion power to TI company's 430 chips as the controller msp430fe427 core, internal SPWM modulation signal generation, drive the whole bridge inverter circuits, will be transformed into dc voltage ac voltage, the amplitude and frequency can through the 430 internal writing software to adjust. This system external LCD and keyboard, can real-time display output voltage, current, and power frequency and voltage, and can be set through the keyboard output power the effective value of voltage and frequency. In addition the power supply has the over-current protection function, can be in output current too big when the ac input, improve the reliability and safety of the system.Keywords: inverter over-current protection一,绪论在任何一个电路之中,电源是一个电路的最核心的模块,电源的设计指标关乎一个电路是否可以正常的工作,按照交流和直流的分类,电源可以分为交流电源和直流电源,可以将直流电源的频率看成是0,所以对于这两类的电源都会有两个重要的指标:幅值的稳定和频率的稳定。
单相正弦波变频电源设计开题报告
毕业设计(论文)开题报告单相正弦波变频电源设计
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开题时间:2012 年3月26 日
一、总体说明
在开题报告中要求给出你对课题的理解,类似的研究在国内外的进展情况,你对系统设计的初步设想,主要需要解决的技术难题和解决思路,同时应给出课题的时间安排。
二、开题报告内容
1.毕业设计(论文)课题的目的、意义、国内外现状及发展趋势
2.课题主要工作(设计思想、拟采用的方法及手段)
3.完成课题的实验条件、预计设计过程中可能遇到的问题以及解决的方法和措施
4.毕业设计(论文)实施计划(进度安排)
5.参考文献
三、撰写要求
1.报告字数不少于3000字
2.报告内容一律用A
纸打印
4
3. 上交时间为毕业设计第三周周末。
单相正弦波变频电源的设计
单相正弦波变频电源的设计摘要:介绍由单片机和SA4828研制的单相变频电源。
提出了用高精度三相可编程PWM集成芯片SA4828与89C52单片机控制技术相结合的单相变频电源的设计方案。
给出了系统总体构成和主电路设计,介绍了SPWM产生器SA4828和工作原理,SA4828全数字操作、工作方式灵活、频率范围宽、精度高功能强,可实现系统的智能化设计。
文中详细介绍了采用单片机AT89C52和SPWM产生器SA4828组成系统控制器的软硬件设计。
利用专用集成电路SA 4828 设计变频器, 可以大大简化硬件电路的设计和软件编程。
它以SA4828作为SPWM信号发生器, 经过驱动电路控制IPM模块, 产生三相变频电源。
配以单片机、键盘、L ED 显示器及转速编码器, 构成闭环调速系统。
实验表明,由SA4828为控制芯片的变频电源结构简单、输出波形好、性能稳定可靠,适合于中、小功率的应用场合。
关键词:正弦脉宽调制(SPWM);SA4828;逆变电源;单片机Design of Single-phase sine wave variable frequencypower sourceAbstract:The Single-phase sine wave variable frequency power source based on MCU AT89C52 and SPWM generator IC SA4828 is introduced in this paper. The design proposal of Single-phase sine wave variable frequency power source was proposed using the MCU 89C52 control technology unified with high accuracy three-phase programmable PWM integrated chip SA4828. The system construction and main circuit design of variable frequency power are given,the function feature and operation principle of SPWM generation IC SA8282 is described.The hardware and software design of controller by using AT89C52 and SA8282 is discussed in detail in this paper. Making use of the special IC SA 4828 to design an inverter can greatly simplify both the hardw are and softw are. The SA4828 used as SPWM signal generato r cont ro ls the IPM via driver circuits to produce variable frequency power supply. The speed adjusting system consist ing of SCC, KB, LED display and speed coder is tested and excellent performance is achieved.Experimental results shown the output voltage waveform is quite good,the performance meets the demand. Keywords:SPWM; SA4828; inverter; MCU1 前言 (4)1.1变频电源应用背景及领域 (4)1.2变频电源的研究现状及发展趋势 (5)2 变频电源基本原理 (6)2.1 SPWM 的原理 (6)2.2变频电源系统结构简要介绍 (9)3 AT89C52单片机介绍 (11)4 SA4828介绍 (14)5 变频电源硬件电路设计 (15)5.1变换电路选择 (15)5.2主电路设计 (15)5.3 SPWM逆变器的设计 (16)5.4控制电路设计 (18)5.5 IGBT驱动电路设计 (19)5.6 电压、电流、频率测量电路 (19)5.6键盘、显示电路 (21)6 软件设计 (25)7 抗干扰措施 (26)结束语 (27)[参考文献] (28)致谢 (29)目前,变频电源大多采用正弦脉宽调制,即所谓SPWM技术。
2016年TI杯大学生电子设计竞赛题D-单相正弦波变频电源V3
, UOU1 为 U1=198V 时的输出电压;
UOU2 为 U1=242V 时的输出电压。 (5) 辅助电源可购买电源模块(亦可自制) ,作为作品的组成部分,测试时,不再
另行提供稳压电源。 (6) 效率测量时, 可采用功率分析仪或电参数测量仪测量,损耗应包括辅助电源损
UO
图 1 单相正弦波变频电源原理框图
2. 要求
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 输出频率范围为 20Hz~100Hz,UO=36±0.1V 的单相正弦波交流电。 负载电流 IO 在 0.2~2A 范围变化时, 负载调整率 SI≤0.5%。 (15 分) (15 分) 输出频率 fO=50±0.5Hz,电流 IO=2±0.1A 时,使输出电压 UO=36±0.1V。 (10 分) 负载电流 IO=2A, U1 在 198V~242V 范围变化时, 电压调整率 SU≤0.5%。(15 分) 具有过流保护,动作电流 IO(th)=2.5±0.1A,保护时自动切断输入交流电源。 ( 10 分) IO=2A,UO=36V 时,输出正弦波电压的 THD≤2%。 IO=2A,UO=36V 时,变频电源的效率达到 90%。 其他。 设计报告
项 方案论证 理论分析与计算 电路与程序设计 测试方案与测试结果 设计报告结构及规范性 总 分 目 主要内容 设计与论证,方案描述 电路结构设计,器件选择,仿真分析 电路图及有关设计文件 测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析 摘要,正文结构规范,图表的完整与准确性 满分 3 5 5 5 2 20
(15 分) (15 分) (5 分) (202 ,P 为变频电源输出功率,P 为变压器输出功率。 O 2
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编号淮安信息职业技术学院毕业论文题目人体红外线感应报警器学生姓名辛立宇学号15082032系部电子工程系专业应用电子技术班级150820指导教师夏老师顾问教师【姓名】【专业技术职务】二〇一〇年九月摘要摘要该报警器能探测人体发出的红外线,由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。
当人进入报警器的监视区域内,即可发出报警声,适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。
概述了红外辐射的知识、热释电红外传感器的结构和工作原理。
利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。
热释电红外传感器具有很多的优点,在防盗、警戒等装置中应用较广。
关键词:红外线热释电效应菲涅尔透镜第一章绪论目录摘要···········································目录···········································第一章:绪论···········································1.1 设计概述···········································1.2 设计背景···········································1.3 设计要求···········································1.4 设计意义···········································第二章:方案设计与研究···········································2.1 设计过程···········································2.2 方案选定···········································第三章:红外线传感器的概述···········································3.1 红外线传感器···········································3.2 红外线传感器的特点···········································3.3 主要特性···········································第四章:LM358芯片···········································4.1 LM358概述···········································4.2 芯片特点···········································4.3 电气特性···········································4.4 典型电路···········································第五章:LM393芯片···········································5.1 LM393概述···········································5.2 芯片特点···········································5.3 电气特性···········································5.4 典型电路···········································第六章:电路设计···········································6.1 红外线传感器···········································6.2 信号放大电路···········································6.3 电压比较器···········································6.4 音响报警电路···········································6.5 延时电路···········································6.6 12V电源电路···········································6.7 红外线感应报警电路···········································第七章:总结和展望···········································致谢···········································参考文献···········································附表1 元件清单···········································附表2 电路原理图···········································淮安信息职业技术学院毕业设计论文第一章绪论1.1设计概述本设计是在指导老师给定课题的基础上经过分析利用红外线传感器探测人体辐射出的红外线信号原理设计出来的人体红外线感应报警器。