2012届车载逆变电源毕业设计

合集下载

毕业设计(论文)-车载稳压逆变电源的电路设计

毕业设计(论文)-车载稳压逆变电源的电路设计

摘要汽车由最原始的代步方式转变为生活必需品,现在又开始由生活必需品向享受生活的层面过渡了,有车族在户外需要使用的电子设备越来越多,例如汽车音响、车用DVD、车用冰箱、手提电脑、手机充电器和各种电源适配器。

在发达国家车载逆变电源是每辆车必须具备的。

据统计,国内配备这种转换器的车辆还不足20%,加之每年汽车销售量居高不下,因而电源转换器在国内有很大的市场前景。

车载逆变电源(又叫电源转换器)可以把汽车蓄电池的12V/24V 直流电转变为大多数电器所需要的220V交流电。

功率开关把输入的直流电压转变成脉宽调制交流电压,然后利用推挽逆变器和高频变压器把交流电压升高,再用全波整流交流电压转换成直流,最后由全桥变换器把高压直流逆变成所需交流电。

电源转换器可作为移动交流电源在车辆、船舶上使用,也适合与太阳能电池配合使用,能够方便地为这些电器设备提供交流电。

[1]本文首先介绍逆变技术的概念和分类,在详细讲解了SPWM控制原理,接着在对逆变技术中开关器件的选择及控制策略的简介,最后通过对TL494芯片的学习设计了一款车载稳压逆变电源[2]。

关键词:逆变器 SPWM TL494ABSTRACTCar travel by the most primitive way into necessities, and now start from the basic necessities of life to enjoy the level of the transition, and car owners to use in the outdoors more and more electronic devices, such as car stereos, car DVD, car with a refrigerator, laptop computer, cell phone charger and a variety of power adapters. In developed countries, car inverter power supply is per vehicle must have. According to statistics, domestic vehicles equipped with this converter is less than 20%, coupled with high annual vehicle sales, so the power adapter in the country have great market prospects.Car inverter (also known as power converter) can change car battery 12V/24V DC required for most electrical 220V AC. Power switch to the input DC voltage into AC voltage pulse width modulation, and then use push-pull inverter and high frequency transformer to AC pressure is increased, then full-wave rectified AC voltage into a DC, and finally by the full-bridge converter to the required high voltage direct current into alternating current reverse. Power converters can be used as mobile AC power supply in vehicles, ships use, also suitable for use with solar cells and can easily provide AC power to these electrical equipment.This paper introduces the concept and classification of inverter technology, explained in detail SPWM control theory, then inverter technology in the choice of switching devices and control strategy briefing, the final study by TL494 chip designed a car regulator inverter.Key Words: Inverter,PWM,TL494目录摘要---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- I ABSTRACT ------------------------------------------------------------------------------------------------------ I I 目录 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- I V 第一章绪论 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 61.1 逆变器及其发展--------------------------------------------------------------------------------------------- 62.1PWM控制原理----------------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.1.1 PWM概述------------------------------------------------------------------------------------------------ 72.2.1PWM波形的基本原理 ---------------------------------------------------------------------------------- 8第二章方案论证------------------------------------------------------------------------------------------------ 102.1方案一 -------------------------------------------------------------------------------------------------------10 2.2方案二 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 2.3方案三 -------------------------------------------------------------------------------------------------------122.4方案确立 ----------------------------------------------------------------------------------------------------13第三章系统总体设计 ---------------------------------------------------------------------------------------- 14第四章稳压逆变电源的电路设计 ------------------------------------------------------------------------- 15 4.1脉宽调制器芯片TL494的工作原理 ------------------------------------------------------------------154.1.1TL494的内部结构和工作原理 ------------------------------------------------------------------ 154.1.2 TL494的引脚说明--------------------------------------------------------------------------------- 17 4.2过热保护电路 -----------------------------------------------------------------------------------------------18 4.3过压保护电路 -----------------------------------------------------------------------------------------------19 4.4电路保护维持电路 -----------------------------------------------------------------------------------------20 4.5震荡电路外围电路 -----------------------------------------------------------------------------------------21 4.6逆变电路外围电路 -----------------------------------------------------------------------------------------22 4.7整流滤波电路-----------------------------------------------------------------------------------------------23 4.8功率放大电路 -----------------------------------------------------------------------------------------------234.9EI33磁芯的选择--------------------------------------------------------------------------------------------244.9.1 面积乘积法 ---------------------------------------------------------------------------------------- 244.9.2几何尺寸参数法 ----------------------------------------------------------------------------------- 26 4.10元器件参数 ------------------------------------------------------------------------------------------------27第五章调试实物 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 285.1调试前的准备 -----------------------------------------------------------------------------------------------28 5.2调试的过程 --------------------------------------------------------------------------------------------------28第六章总结 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 29参考文献 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 30致谢 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 31第一章绪论1.1 逆变器及其发展今年来,电力电子技术发展迅猛,逆变电源广泛应用于日常生活、计算机、邮电通信、电力系统和航空航天等领域[3]。

(完整word版)车载逆变电源_毕业设计(word文档良心出品)

(完整word版)车载逆变电源_毕业设计(word文档良心出品)

大学学士学位论文摘要摘要车载逆变器就是一种能把汽车上12V直流电转化为220V/50Hz交流电的电子装置,是常用的车用电子用品。

在日常生活中逆变器的应用也很广泛,比如笔记本电脑、录像机和一些电动工具等。

本设计主要基于开关电源电路技术等基础知识,采用二次逆变实现逆变器的设计。

主要思路是:运用TL494以及SG3525A等芯片,先将12V直流电源升压为320V/50Hz的高频交流电,再经过整流滤波将高频交流电整流为高压直流电,然后采用正弦波脉冲调制法,通过输出脉冲控制开关管的导通。

最后经过LC工频滤波及相应的输入输出保护电路后,输出稳定的准正弦波,供负载使用。

本设计具有灵活方便、适用范围广的特点,基本能够满足实践需求。

而且本设计采用高频逆变方式,具有噪声降低、反应速度提高以及电路调整灵活的优点。

设计符合逆变电源小型化、轻量化、高频化以及高可靠性、低噪声的发展趋势。

关键词:车载逆变器;脉冲调宽;保护电路;TL494 ;SG3525A;大学学士学位论文ABSTRACTABSTRACTCar inverter is a kind of vehicle that can be converted to 220V/50Hz 12V DC AC electronic device which is commonly used in automotive electronic products. The inverter applications are very broad in the daily life , such as notebook computer, video recorder and electric tools etc.This design is mainly based on switch power supply circuit technology basic knowledge, using two inverter realize inverter design. The main idea uses the TL494 and SG3525A etc chip, the first 12 V dc power boost for 320 V/frequency 50 Hz high frequency alternating current, and rectification of high frequency ac filter will rectifier for high voltage dc and then using sine pulse regulation law, through the output pulse control switch tube conduction. Finally after LC industrial frequency filter and the corresponding input/output protection circuits, stable output prospective sine wave, used for load.The design is flexible and convenient, apply a wide range of features, can basically meet the demand of practice. Besides the design uses the high frequency inverter, with noise reduction, response speed and adjust the advantages of flexible circuit. Finally the design conforms to the power supply miniaturization, lightweight, high frequency and high reliability, low noise trend.Key words: car invert ;pulse width modulation;circuit protection;TL494; SG3525A ;大学学士学位论文目录目录1 绪论 (1)1.1 车载逆变器及其发展 (1)1.2 逆变电源技术的发展 (2)1.3 逆变电源的发展趋势 (5)2 设计总体目标 (7)2.1 设计要求及系统指标 (7)2.2 总体方案的选取 (8)3 整体电路设计 (11)3.1 逆变电源整体框图 (11)3.2 脉宽调制技术及其原理 (13)3.3 正弦波脉宽调制技术 (18)4 逆变电源主要集成芯片外围电路及其功能简介 (21)4.1 TL494外围电路及其应用 (21)4.2 SG3525A外围电路及其应用 (23)4.3 ICL8038外围电路及其应用 (28)4.4 IR2110外围电路及其应用.................................315 逆变电源单元电路设计 (35)5.1 DC/DC变换电路 (35)5.2 DC/AC变换电路 (36)5.3 输入过压保护电路.......................................38 5.4 输入欠压保护电路.......................................38 5.5 过热保护电路...........................................39大学学士学位论文目录5.6 输出过压保护电路......................................40 5.7 输出过流保护电路.....................................41 致谢词.............................................43 参考文献...........................................44 附录...............................................46 附录一外文翻译..........................................46 附录二逆变电源原理图....................................631 绪论1.1 车载逆变器及其发展车载逆变电源是将汽车发动机或汽车电瓶上的直流电转换为交流电,供一般电器产品使用,是一种较方便的车用电源转换设备。

小功率单相逆变电源毕业设计

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。

车载逆变电源毕业设计

车载逆变电源毕业设计

车载逆变电源毕业设计车载逆变电源毕业设计近年来,随着汽车行业的快速发展,车载电子设备的应用也越来越广泛。

而车载逆变电源作为车载电子设备的核心部件之一,其重要性不言而喻。

本文将探讨车载逆变电源的毕业设计,以期为相关领域的研究者提供一些参考和启发。

首先,我们需要明确车载逆变电源的作用和需求。

车载逆变电源主要用于将汽车电池的直流电转换为交流电,以供车载电子设备使用。

在设计车载逆变电源时,我们需要考虑以下几个方面的需求:1. 输出功率和电压范围:不同的车载电子设备对功率和电压的需求是不同的。

因此,车载逆变电源的设计应该能够满足不同设备的需求,并具备一定的输出功率和电压范围。

2. 效率和稳定性:车载逆变电源的效率和稳定性对于车载电子设备的正常运行至关重要。

高效率的设计可以减少能源浪费,提高车辆的燃油经济性。

而稳定的输出电压可以保证设备的正常工作,避免因电压波动而引起的故障。

3. 尺寸和重量:由于车载空间有限,车载逆变电源的尺寸和重量也是需要考虑的因素。

设计师需要在保证性能的前提下,尽量减小尺寸和重量,以便更好地适应车辆的空间限制。

基于以上需求,我们可以开始设计车载逆变电源。

在设计过程中,我们可以采用以下几个步骤:1. 选择逆变拓扑结构:逆变拓扑结构是车载逆变电源设计的基础,不同的拓扑结构具有不同的特点和适用范围。

常见的逆变拓扑结构包括全桥逆变器、半桥逆变器和单相逆变器等。

根据需求和实际情况,选择合适的逆变拓扑结构是设计的第一步。

2. 选择电子元器件:在设计车载逆变电源时,我们需要选择合适的电子元器件,包括功率开关器件、滤波电感、电容等。

这些元器件的选择应考虑到功率、效率、可靠性和成本等因素。

3. 控制策略设计:车载逆变电源的控制策略直接影响其性能和稳定性。

在设计过程中,我们需要选择合适的控制策略,如PWM调制、电流控制等,以实现稳定的输出和高效率的转换。

4. 效率和稳定性优化:在设计完成后,我们可以通过一些优化措施来提高车载逆变电源的效率和稳定性。

车载电源逆变器课程设计

车载电源逆变器课程设计

车载电源逆变器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解车载电源逆变器的基础知识,掌握其工作原理和关键组成部分。

2. 学生能掌握车载电源逆变器在汽车电路中的应用及其重要性。

3. 学生能了解不同类型的车载电源逆变器及其特点。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并设计简单的车载电源逆变器电路。

2. 学生能够通过实际操作,正确连接和使用车载电源逆变器。

3. 学生能够运用相关工具和设备,进行车载电源逆变器的简单故障排查和维修。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发他们探索新技术的热情。

2. 培养学生团队合作意识,学会在实践操作中相互协作和沟通。

3. 培养学生安全意识,让他们认识到在使用车载电源逆变器时遵守操作规程的重要性。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在让学生在掌握车载电源逆变器相关知识的基础上,培养实际操作能力,提高学生的实践技能和创新能力。

通过课程学习,使学生能够将理论知识与实际应用相结合,为未来从事电子技术领域工作打下坚实基础。

同时,注重培养学生的安全意识、团队合作精神和探索精神,使其成为具有全面发展的人才。

二、教学内容1. 车载电源逆变器基础知识:- 逆变器定义、分类及工作原理- 车载电源逆变器在汽车电路中的作用- 车载电源逆变器的关键组成部分及其功能2. 车载电源逆变器电路分析与设计:- 逆变器电路的基本结构- 常见车载电源逆变器电路分析- 车载电源逆变器电路设计原理与步骤3. 车载电源逆变器应用与操作:- 车载电源逆变器在汽车电路中的应用案例- 车载电源逆变器的正确操作方法- 车载电源逆变器使用注意事项及故障排查4. 实践教学环节:- 车载电源逆变器电路搭建与调试- 车载电源逆变器实际操作训练- 故障排查与维修实践根据课程目标,教学内容分为车载电源逆变器基础知识、电路分析与设计、应用与操作以及实践教学环节。

在教学过程中,按照以下进度安排教学内容:1. 基础知识(1课时)2. 电路分析与设计(2课时)3. 应用与操作(1课时)4. 实践教学环节(2课时)教学内容与教材章节相对应,确保科学性和系统性。

车载逆变电源设计 论文

车载逆变电源设计 论文

郑州工业安全职业学院毕业论文(设计)题目:车载逆变电源设计姓名孟小鹏系别信息工程系专业电气技术班级 08电气指导教师左明鑫2011年05 月04 日目录前言 (4)第一章车载电源具体电路设计 (6)1.1 车载电源的主电路设计 (6)1.2 DC/DC转换的设计 (7)1.3 DC/AC变换的设计 (9)第二章控制电路的设计 (11)2.1 驱动电路设计 (11)2.1.1 IGBT驱动电路要求 (11)2.1.2 EXB841芯片 (11)2.2 PWM控制器的设计 (12)2.3 PWM 信号的产生 (17)第三章保护电路的设计 (18)3.1 过流保护 (18)3.2 蓄电池的欠压保护 (18)3.3过热保护 (19)3.4 LED显示与报警蜂鸣 (20)第四章调试与运行结果 (21)第五章设计心得 (22)第六章致谢 (23)参考文献 (24)附录1 车载电源电路图 (26)附录2 元件参数 (27)摘要载逆变电源是可以把汽蓄电池12V直流电转变为大多数电器所需要的220V交流电,本次设计是将12V直流电源通过两个IGBT的导通和关断将输入的直流电压转变成脉宽调制交流电压,也就是把12V直流通过TL494PWM控制器变为12V脉冲输出接着利高频变压器把交流电压升高为360V左右。

再用全波整流交流电压转换成直流高压电压320V,再利用开关管组成的全桥变换器把高压直流320V的逆变所需交流电220V,方波电压最后再经过LC 工频滤波得到有效值为220V/50HZ的交流电供负载使用。

其中设计了对开关管的驱动电路,本次设计采用富士集团的EXB系类驱动IGBT的工作,通过控制IGBT等的通断时间来实现本次的设计DC/DC升压,DC/AC的逆变。

该设计应用开关电源电路技术有关知识,涉及到模拟集成电路。

电源集成电路充分应用了TL494/SG3525的固定频率脉冲宽度调制电路。

因此本次的模块设计主要包括DC\DC高频升压逆变转换模块、整流滤波AC/DC逆变桥模块、欠压保护、过流保护、过热保护等部分组成。

毕业设计12V220V车载逆变电源的设计

毕业设计12V220V车载逆变电源的设计

针对传统车载逆变电源存在的缺点, 提出基于ATmega16单片机的数字式车载逆变电源的系统设计方案。

该方案以单片机作为正弦脉冲宽度调制(SPWM)的控制器,采用了占空比可调的正弦波脉宽调制波(SPWM) 技术控制定电力MOSFET 的导通与关断,并通过输出电压反馈的闭环软件控制结构,来提供稳压、欠压保护等功能,把汽车蓄电池的12V 直流电转变成220V 纯正弦交流电。

本系统硬件电路设计主要由推挽拓扑结构的的DC/DC 升压模块,DC/AC 逆变模块,以及主控制电路和外围接口电路模块组成。

控制系统软件则重点阐述逆变器数字控制系统主要环节的设计,给出了软件的总体结构、SPWM波形的实现及软闭环软件控制结构,实现了对逆变器的保护、监测等逻辑控制功能。

最后对主电路及控制电路进行了仿真调试,结果表明,所设计的电路及控制策略能够较好地改善输出波形质量,电源直流升压环节波动小, 输出波形畸变率低, 具有较好性能。

关键词ATmega16 PI控制推挽逆变器一、系统设计方案 (2)1、设计要求 (2)2、方案论证与选取 (3)2.1 SPWM波生成原理及方案选取 (2)2.2 DC-DC升压电路的分析与选取 (4)3、系统设计方案 (5)二、系统硬件设计 (5)1、系统硬件结构 (5)2、主电路设计 (5)2.1 前级升压电路 (5)2.2 后极逆变电路 (7)3、控制电路设计 (8)3.1 前级控制电路 (8)3.2 后极控制电路 (9)4、驱动电路设计 (10)5、保护电路设计 (11)5.1 输入过压保护电路 (11)5.2 输入欠压保护电路 (11)5.3 系统过热保护电路 (12)5.4 输出过压保护电路 (13)5.5 输出过流保护电路 (13)三、系统软件设计 (14)1、主程序设计 (14)2、SPWM控制信号的产生 (15)四、结果分析 (16)1、主电路仿真 (16)2、仿真结果与分析 (16)五、结论 (17)参考文献 (15)12V/220V车载逆变电源制作引言车载电源又叫电源逆变器,能够将蓄电池12V直流电转换为和市电相同的220V交流电,供一般电器使用,由于常用于汽车而得名。

车载逆变电路课程设计

车载逆变电路课程设计

车载逆变电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解车载逆变电路的基本工作原理,掌握其关键元件的功能和特点;2. 学会分析车载逆变电路的电路图,并能进行简单电路的计算;3. 掌握车载逆变电路在实际应用中的性能要求及其在新能源汽车中的作用。

技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并搭建简单的车载逆变电路;2. 学会使用相关仪器设备对车载逆变电路进行性能测试,并能分析测试结果;3. 提高团队协作能力,通过小组讨论和实验,解决车载逆变电路设计与实施中的问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对新能源汽车及车载逆变电路的兴趣,提高学习的积极性和主动性;2. 培养学生具备良好的实验操作习惯和安全意识,尊重事实,严谨求实;3. 增强学生的环保意识,认识到新能源汽车在可持续发展中的重要性。

本课程针对高年级学生,结合学科特点,注重理论与实践相结合,旨在提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。

课程要求学生在理解车载逆变电路基本原理的基础上,通过动手实践,培养创新意识和实际操作技能,同时注重培养学生的团队协作能力和情感态度价值观。

通过本课程的学习,使学生能够达到课程目标,并为后续相关课程的学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 车载逆变电路基本原理:包括逆变器的定义、工作原理、关键元件介绍(如IGBT、MOSFET等),以及车载逆变电路的应用场景。

教材章节:第一章 车载逆变电路概述2. 车载逆变电路的设计方法:介绍车载逆变电路的设计步骤,包括电路拓扑的选择、元件参数的计算、控制策略的设计等。

教材章节:第二章 车载逆变电路设计方法3. 车载逆变电路的仿真与实验:利用相关软件(如MATLAB/Simulink)进行车载逆变电路的仿真分析,通过实验验证设计方案的可行性。

教材章节:第三章 车载逆变电路仿真与实验4. 车载逆变电路的性能测试与分析:学习性能测试方法,对实际搭建的车载逆变电路进行测试,分析测试结果,并提出优化方案。

教材章节:第四章 车载逆变电路性能测试与分析5. 车载逆变电路在实际应用中的案例分析:分析新能源汽车中车载逆变电路的应用实例,探讨其发展趋势。

车载逆变电源设计

车载逆变电源设计
弦波。
关键词 : 车载逆变器 ; 脉 冲调宽 ; 正弦波; T L 4 9 4 ; S G3 5 2 5 A
3 , Q1 和Q 2的基极分别接 T I A9 4的两个内置 晶体管 的发射极 。 中心 车载逆变 电源按输 出来分主要分两类 , 一类是修正正弦波逆变 器件变压器变压器 T 1 , 实现电压 由 1 2 V脉冲电压 转变为 3 2 0 V脉冲 器 和纯方波逆变器 , 另 一类是正 弦波逆变器。正弦波逆变器提供高 电压 。 此脉 冲电压经过整流滤波 电路变成 3 2 0 V高压直流 电压 。 变压 质量 的交流 电, 能够带动任何种类 的负载 , 但技术要求 和成本均 高。 器 T 1 的工作频率选为 5 0 K Hz 左右 。电路正常时 ,T I A9 4的两个 内 准正弦波逆变器可 以满足我们 大部分的用电需求 , 效率 高 , 噪音小 , 置晶体管交替导通 ,导致 图中晶体管 Q 1 、 Q 2的基 极也 因此而交替 导通 , Q 3和 Q 4也交替 导通 , 这 样使变压器工作在 推挽 状态 , Q 3和 售价适 中, 因而成 为市场 中的主流产品。 2 主 要 元件 及 外 围 电路 Q 4以频 率为 5 0 K H z 交替导通 , 使变压器的初级输入端有 5 0 K H z的 2 . 1 T L 4 9 4外 围电路 交流电。当 Q1 导通时 , 场效 应管 Q 3因为栅 极无 正偏压而截止 , 而 2 截止 , 导致场效应管 Q 4栅极有正偏压而导通 。当 Q1 导通 5 0 H Z脉 冲产生芯片 T I A9 4外围电路 如 1图所示 :1 5 脚 为芯片 此时 Q T I A9 4的反相输入端 , 1 6为同相输入端 , 电路正常情况下 l 5 脚 电压 时 , Q 2截止 , 场效应 管 Q 3因为栅极无 正偏 压而截止 , 而此时 Q 2截 应略高于 1 6脚 电压才能保证误差比较 器 I I 的输出为低 电平 ,才 能 止 , 导致场效应管 Q 4栅极有正偏压而导通。 且 交替 导通 时其峰值 电 2 V,即产生 了 1 2 V  ̄0 K H z 的交 流电。极性 电容 c 3滤去 1 2 V 使芯片 内两个三极管正常工作 。 因为芯片 内置 5 V基准 电压源 , 负载 压 为 1 能力为 1 0 mA 。所以 1 5脚 电压 应 高 于 5 V。过 热保 护 的 R 4 2为 直 流 中的交 流 成分 ,降 低输 入 干扰 [ 1 4 ] 。滤 波 电容 c 1可 取 为 2 0 0 u F 。整流滤波电路由四只整流二极管和一个滤波电容 组成 。四 2 0 0 l - I ,则 1 5 脚 的电压为 6 . 2 2 V大于 1 6 脚 电压 。1 4 脚输 出基准 电 2 3 一D 6接成 电桥 的形式 , 称单 相桥式整 流电路。在 压, 因为推挽 电路 为双 端输 出, 故将输 出控 制端 1 3脚与 1 4脚连在 只整 流二极管 D 起。 1 2 脚为 电源端 , 接外部 1 2 V电压 。 8 、 1 1 脚末级三极管集 电极 , 桥式整流 电路 中, 电容 c 4滤去了电路 中的交流成分 , 此处滤波取值 0 u F 。 此处亦接外接 电源 。9 、 1 0引脚用于输 出 5 0 K的脉 冲控制开关管。7 为 1 脚 为接地端 , 5 、 6 脚外接震荡 电阻和 电容用于控制输出脉冲频率 。4 脚 为死 区控制端其上加 0 — 3 . 3 V电压时 , 可使 截止时间从 2 %线性变 化到 1 0 0 %, 本设计中用于实现输入 的过压保护和欠压保护 。

逆变电源毕业设计报告

逆变电源毕业设计报告

直流恒流源的设计学生:曹江,电子信息学院指导教师:叶刚,电子信息学院1题目来源来自于2005年全国大学生电子设计大赛的F题。

2研究目的和意义众所周知,许多科学实验都离不开电源,并且在这些实验中经常会对通电时间、电压高低、电流大小以及动态指标有着特殊的要求,然而目前实验所用的直流电源大多输出精度和稳定性不高;在测量上,传统的电源一般采用指针式或数码管来显示电压或电流,配合电位器来调整所要的电压及电流输出值,若要调整精确的电压或者电流输出,须使用精确的显示仪表来监测,又因电位器的阻值特性非线性,在调整时,需要花费一定的时间,而且还要当心漂移,使用起来非常不方便。

因此,如果设计出一种直流电源,它不仅具有良好的输出质量,而且还具有多功能以及一定的智能化,以精确的微机控制取代不精确的人为操作,在实验开始之前就对一些参数进行预设,这将会给各个领域中的实验研究带来不同程度的便捷与高效。

下面我将分别从恒流源的应用和恒流源的发展历程两个方面来展开分析。

2.1 恒流源的应用2.1.1 在计量领域中的应用电流表的校验宜用恒流源。

校验时,将待校的电流表与标准电流表串接于恒流源电路中,调节恒流源的输出电流大小至被校表的满度值和零度值,检查各电流表指示是否正确。

在广泛应用的DDZ系列自动化仪表中,为避免传输线阻抗对电压信号的影响,其现场传输信号均以恒流给定器提供的 0-10mA(适用于DDZ-II系列自动化仪表)或4-20mA(适用于DDZ-III系列自动化仪表)直流电流作为统一的标准信号,便于对各种信号进行变换和运算,并使电气、数模之间的转换均能统一规定,有利于与气动仪表、数字仪表的配合使用。

在某些精密测量领域中,恒流源充当着不可替代的角色。

如给电桥供电、用电流电压法测电阻值等。

各种辉光放电光源:如光谱仪中的氢灯、氖灯,一旦被点燃,管内稀薄气体迅速电离。

由于电离过程的不稳定性并很有增强的倾向,放电管中的电流将随之上升。

因此,在灯管上加以恒定电压时,它是不稳定的,其电流值可能增大到使灯管损坏。

车载逆变电源设计

车载逆变电源设计

车载逆变电源设计1.系统设计1.1设计要求制作车载正弦波逆变电源,输入12V直流,输出220V,50Hz的正弦波,满载时输出功率50W,效率不小于80%;输出波形失真度小于5%,当负载从空载到满载变化时,输出电压有效值稳定度高于3%;具有输入过压和欠压,输出过流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器隔离、H桥逆变技术,控制部分采用SPWM (正弦脉冲调制)技术,利用逆变元件电力MOSFET的驱动脉冲调制,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1. DC-DC实现变换器的方案论证与选择方案一:推挽式DC-DC变换器。

推挽电路是两个不同极性晶体管输出电路无输出电压器(有OTL, OCL等)。

是两个参数相同的功率BJT管或MOSFET管,以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务。

电路工作中,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小,功率高。

推挽输出级既可向负载灌电流,也可从负载抽取电流。

方案二:Boast升压式DC-DC变换器。

开关的开通和关断受外部PWM信号控制,电感L将交替地存储和释放能量,电感储能后使电压上升,而电容C可将输出电压保持平稳,通过改变PWM控制信号的占空比以相应实现输出电压的变化。

该电路采取直接直流升压,电路结构较简单,损耗较小,效率比较高。

方案比较:方案一和方案一都适用于升压电路,推挽式DC-DC变换器可由高频变压器将电压升至任何值。

Boost升压式DC-DC变换器不使用高电频变压器,由12V升至320V , PWM信号的占空比比较低,会使得Boost 升压式DC-DC变换器的损耗比较大。

综上所述,采用方案一。

2.辅助电源的方案论证与选择方案一:采用线性稳压器LS7805方案二:采用Buck降压式DC-DC变换器。

方案比较:方案一的优点在于可以使用很少元器件构成辅助电源,但是效率较低。

车载逆变器电源的设计与制作

车载逆变器电源的设计与制作

车载逆变器电源的设计与制作现在汽车越来越普及,需要一款经济小巧的车载逆变电源来满足旅游外出时的各种用电需求。

本文中的设计将汽车电瓶输出的12V直流电转化为220V/50HZ的交流电,以满足国内大部分低功率用电器的使用要求。

文中是以PWM脉宽调制技术为基础,用SG3525A和CD4069芯片产生方波信号,以实现直流到交流的转变关键词:逆变电源,脉宽调制,SG3525A,CD4069主电路的设计1.1 设计要求及系统指标设计车载逆变器的主要目的是满足车上或户外一些主要用电器的用电需求,要求小型、轻便、廉价,不要求大功率和标准的输出波形,所以设计的主要思想是结构简单,小巧轻便,成本较低。

为了不影响汽车的正常工作,应实现输入输出的隔离,还要尽可能提高电源的转化效率。

所以设计要求为将汽车电瓶输出的12V直流电转化为220V/50Hz交流电,电瓶限流15A,所以最大功率180W,用变压器实现电气隔离,输出为准正弦波或方波。

1.2 总体方案的选取1.1.1 方案比较方案一,基于工频变压器的逆变电源。

文氏振荡器产生50Hz震荡,经推动级调制直流电压,并用工频变压器进行电压放大。

方案二,基于升压式(Boost)电路的电压逆变。

用Boost电路将12V升压到510V,再用50Hz信号进行调制成交流输出。

方案三,基于中频逆变的逆变电源。

第一级采用DC/DC变换,将直流低压通过脉宽调制和中频变压器升成直流高压,第二级DC/AC变换,将直流变为50Hz交流。

1.1.2 方案选择方案一的工频变压器笨重,占用体积大,不符合小巧轻便的制作要求。

方案二将12V 升为510V 的Boost 电路制作难度大,对元器件性能要求高,所以舍弃。

方案三基本符合设计要求。

前级采用推挽式升压电路,推挽变换开关管电压是电源电压的两倍,适合低电压电源;后级采用全桥逆变电路,输出电压是半桥电路的两倍,减小了开关管电流应力。

1.3 逆变电源原理框图主电路如图1.1,首先将直流电压经开关调制成中频交流电,经推挽输出变 图 1.1 逆变电源原理框图成高压,再整流成直流高压,经全桥逆变电路,变换成220V/50Hz 电压,最后可以滤波成准正弦波输出。

车载逆变电源设计

车载逆变电源设计

中心议题:高速通信的混频器和调制器设计解决方案:采用推挽式电路实现对MOSFET和IGBT的最优驱动一、设计的基本要求在一些交通运载、野外测控、可移动武器装备、工程修理车等设备中都配有不同规格的电源。

通常这些设备工作空间狭小,环境恶劣,干扰大。

因此对电源的设计要求也很高,除了具有良好的电气性能外,还必须具备体积小、重量轻、成本低、可靠性高、抗干扰强等特点。

针对某种移动设备的特定要求,研制了一种简单实用的车载正弦波逆变电源,采用SPWM工作模式,以最简单的硬件配置和最通用的器件构成整个电路。

实验证明,该电源具有电路简单、成本低、可靠性高等特点,满足了实际要求。

车载逆变器(电源转换器、Power Inverter )是一种能够将DC12V 直流电转换为和市电相同的AC220V 交流电,供一般电器使用,是一种方便的车用电源转换器。

车载电源逆变器在国外市场受到普遍欢迎。

在国外因汽车的普及率较高,外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。

中国进入WTO 后,国内市场私人交通工具越来越多,因此,车载逆变器电源作为在移动中使用的直流变交流的转换器,会给你的生活带来很多的方便,是一种常备的车用汽车电子装具用品。

通过点烟器输出的车载逆变器可以是20W 、40W 、80W 、120W 直到150W ,功率规格的。

再大一些功率逆变电源200W,300W,400W,500W,600W,700W,800W,1000W,1500W要通过连接线接到电瓶上。

设计汽车逆变电源,提出了一种低成本的方波逆变电源的基本原理及制作方法;介绍了驱动电路芯片SG3524 和IR2110的使用;设计驱动和保护电路;给出输出电压波形的实验结果本文阐述了要求非常高的车载电源的设计及实验过程中的一些特殊问题的解决措施,提出了一些新颖的观点。

这些观点对以后的电源设计有一定的借鉴作用。

二、总体方案的确定1、总体介绍:电源是电子设备的动力部分,是一种通用性很强的电子产品。

车载逆变电源的设计

车载逆变电源的设计

车载逆变电源的设计
车载逆变电源是一种能够将汽车直流电源转换成交流电源的电子设备。

下面是车载逆变电源的设计要点:
1. 车载逆变电源的输入电压范围通常为12V-24V,因此设计时要确保电路在这个范围内工作稳定。

2. 使用高效的开关电源设计,以确保能够在尽可能小的体积中输出足够大的功率。

3. 适当选择逆变电路拓扑结构,常用的有全桥式逆变、半桥式逆变和谐振式逆变等。

4. 选用高速开关和大功率低电阻MOSFET管,以提高转换效率和减小损耗。

5. 对输出电压进行稳压控制,以满足不同负载的需求。

6. 考虑安全性,加入过温、过电流、过压、短路等保护电路,确保车载逆变电源具有可靠性和稳定性。

7. 对辐射干扰问题应该加以评估,确保符合电磁兼容性规范。

8. 做好散热设计,使得整体温升不过高,保证设备长期稳定工作。

9. 设计时需要结合实际需要,如输出电压、输出电流、输出功率等等因素进行分析,并对部分元器件进行优化,以提高设计的性价比。

以上是车载逆变电源的设计要点,需要根据实际情况进行针对性的设计。

毕业论文---单相逆变电源的设计(含外文翻译) (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。

逆变电源本科毕业设计论文

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。

车载正弦逆变电源设计

车载正弦逆变电源设计

车载正弦逆变电源设计
随着社会的发展,汽车越来越与人们的生活息息相关,而汽车用的直流电
压一般为12V,不能为便携式电子设备直接使用。

为此,车载电源(就是把直流12 V 电压转换成交流220 V/50 Hz 电源)的研制日益引起人们的重视。

传统车载电源一般采用逆变器加工频变压器的方案,它存在体积大、效
率低等缺陷。

随着新型电力电子器件和电力电子技术的发展,采用高频链的方
案来实现无工频变压器的逆变电路,可以很好地解决传统车载电源存在的问题,同时能保证车载电源的输出电压更稳定、更平滑。

1 车载电源电路结构与功能分析
车载电源系统如图1 所示。

12V 直流电压经过高频逆变和高频整流,得
到一个符合要求的:350V 直流电压,该部分的控制信号由TL494 芯片产生。

图1 车载电源系统结构
再经过全桥DC/AC 逆变电路,得到220V/50Hz 交流电压输出。

为保证系统可靠运行,防止主电路对控制电路的干扰,采用主、控电路完全隔离的方法,即
驱动信号用光耦隔离,反馈信号用变压器隔离,辅助电源用变压器隔离等。

对于整个系统而言,逆变电路能否正常工作决定了整个系统能否正常运行。

所以,设计的重点在逆变器的控制和检测上。

1.1 SG3525 结构框图和引脚功能
系统采用SG3525 来实现SPWM 控制信号的输出,该芯片其引脚及内部
框图如图2 所示。

图2 SG3525 引脚及内部框图。

小功率车载逆变电源的设计

小功率车载逆变电源的设计

小功率车载逆变电源的设计范寿铭;黄凯伦【摘要】With the popularization of cars and development of energy storage technology ,the optimization of the battery loaded in the car is becoming more and more a concern. The design adopting the structure of dc/dc converter,dc/ac inverter and inverter with phase shift control combined with taking software programming in the chip of DSP2812 can produce the SPWM phase shift control signals which can be used as driving circuit.The efficiency,if unified with a appropriate protection circuit, will be enhanced by twenty-five percent compared with traditional market inverter circuit.The design achieve to function of supplying voltage with valid values for 220 V through the real test and simulation ofMUTISIM ,MATLAB.%随着汽车的普及以及储能技术的发展,车载电源的优化也越来越受关注。

此设计通过采用DC/DC变换器和DC/AC逆变器两级结构,移相控制方式逆变器,以及对 DSP2812芯片采用软件编程,使产生SPWM移相控制信号作为电路驱动,结合适当的保护电路,将较市场常见车载逆变电路效率提升25%左右。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

毕业设计(论文)题目车载逆变电源的设计系别电气工程学院专业生产过程自动化技术班级过控11-2姓名白丽娜学号201102102201指导教师(职称)王淑红(教授)日期2013摘要车载逆变器就是一种能把汽车上12V直流电转化为220V/50Hz交流电的电子装置,汽车内部的供电系统是由蓄电池提供的12V(或24V)的直流电,随着汽车的普及以及汽车上的用电设备越来越多,例如手提电脑、设计充电器、小型电视等,但是这些电器都是用交流电。

本设计提出了一种低成本的正弦波车载逆变电源的基本原理和制作方案。

车载逆变器的整个电路大体上可分为两大部分,其中一部分采用TL494芯片以及SG3525A组成升压电路,将汽车电瓶提供的12V直流电转换成220V 50Hz的交流电;另一部分电路的则是利用全桥电路桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术,将推挽式升压电路产生的高电压转换成50Hz、220V的交流电。

本设计具有灵活方便、适用范围广的特点,基本能够满足实践需求。

设计符合逆变电源小型化、轻量化、高频化以及高可靠性、低噪声的发展趋势。

关键词车载逆变器;脉冲调制;保护电路;TL494;SG3525AABSTRACTCar inverter is a kind of vehicle that can be converted to 220V/50Hz 12V DC AC electronic device which is commonly used in automotive electronic products. The inverter applications are very broad in the daily life , such as notebook computer, video recorder and electric tools etc.This design is mainly based on switch power supply circuit technology basic knowledge, using two inverter realize inverter design. The main idea uses the TL494 and SG3525A etc chip, the first 12 V dc power boost for 320 V/frequency 50 Hz high frequency alternating current, and rectification of high frequency ac filter will rectifier for high voltage dc and then using sine pulse regulation law, through the output pulse control switch tube conduction. Finally after LC industrial frequency filter and the corresponding input/output protection circuits, stable output prospective sine wave, used for load.The design is flexible and convenient, apply a wide range of features, can basically meet the demand of practice. Besides the design uses the high frequency inverter, with noise reduction, response speed and adjust the advantages of flexible circuit. Finally the design conforms to the power supply miniaturization, lightweight, high frequency and high reliability, low noise trend.Key words: car invert ;pulse width modulation;circuit protection;TL49;SG3525A目录1 绪论 (1)1.1 车载逆变器及其发展 (1)1.2 逆变电源技术的发展 (2)1.3 逆变电源的发展趋势 (5)2 设计总体目标 (7)2.1 设计要求及系统指标 (7)2.2 总体方案的选取 (8)3 整体电路设计 (11)3.1 逆变电源整体框图 (11)3.2 脉宽调制技术及其原理 (13)3.3 正弦波脉宽调制技术 (18)4 逆变电源主要集成芯片外围电路及其功能简介 (21)4.1 TL494外围电路及其应用 (21)4.2 SG3525A外围电路及其应用 (23)4.3 ICL8038外围电路及其应用 (28)4.4 IR2110外围电路及其应用.................................315 逆变电源单元电路设计 (37)5.1 DC/DC变换电路 (37)5.2 DC/AC变换电路 (38)5.3 输入过压保护电路.......................................40 5.4 输入欠压保护电路.......................................40 5.5 过热保护电路...........................................41 5.6 输出过压保护电路......................................42 5.7 输出过流保护电路.....................................41 致谢词.............................................43 参考文献...........................................44附录...............................................46 附录二逆变电源原理图....................................1 绪论1.1 车载逆变器及其发展车载逆变电源是将汽车发动机或汽车电瓶上的直流电转换为交流电,供一般电器产品使用,是一种较方便的车用电源转换设备。

它是常用的车用汽车电子用品。

通过它可以在汽车上使用平时我们用市电才能工作的电器,比如电视机、笔记本电脑、电钻、医疗急救仪器、军用车载设备等,可应用于各个行业领域。

按照输出波形来分,车载逆变电源可分为正弦波输出和方波输出两种。

前者可提供不间断的高质量交流电,可适应任何负载,但其技术要求及成本高,电路结构比较复杂。

后者提供的交流电的质量较差,且带载能力差,不能接“感性负载”。

虽有较多的缺点,但是其技术要求低,体积小,电路简单,价格低。

车载逆变电源按输出来分主要分两类,一类是修正正弦波逆变器和纯方波逆变器,另一类是正弦波逆变器。

纯方波逆变器输出的则是质量较差的方波交流电,其正向最大值到负向最大值几乎在同时产生,这样,对负载和逆变器本身造成剧烈的不稳定影响。

同时,其负载能力差,仅为额定负载的40%-60%,不能带感性负载[1]。

如所带的负载过大,方波电流中包含的三次谐波成分将使流入负载中的容性电流增大,严重时会损坏负载的电源滤波电容[2],方波逆变器的制作方法采用简易的多谐振荡器,其技术属于50年代的水平,将逐渐退出市场。

针对上述缺点,近年来出现了准正弦波(或称改良正弦波、修正正弦波、模拟正弦波等等)逆变器,其输出波形从正向最大值到负向最大值之间有一个时间间隔,使用效果有所改善,但准正弦波的波形仍然是由折线组成,属于方波范畴,连续性不好。

总括来说,正弦波逆变器提供高质量的交流电,能够带动任何种类的负载,但技术要求和成本均高。

准正弦波逆变器可以满足我们大部分的用电需求,效率高,噪音小,售价适中,因而成为市场中的主流产品1.2 逆变电源技术的发展概况逆变电源出现于电力电子技术飞速发展的20世纪60年代,逆变电源的发展是和电力电子器件的发展联系在一起的,器件的发展带动着逆变电源的发展。

最初的逆变电源采用晶闸管(SCR)作为逆变器的开关器件,称为可控硅逆变电源。

由于SCR是一种没有自关断能力的器件,因此必须通过增加换流电路来强迫关断SCR,SCR的换流电路限制了逆变电源的进一步发展。

随着半导体制造技术和变流技术的发展,自关断的电力电子器件脱颖而出,相继出现了电力晶体管(GTR)、可关断晶闸管(GTO)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等等。

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。

由于自关断器件的使用,使得开关频率得以提高。

从而逆变桥输出电压中低次谐波的频率比较高,使输出滤波器的尺寸得以减小,而且对非线性负载的适应性得以提高。

最初,对于采用全控型器件的逆变电源在控制上普遍采用带输出电压有效值或平均值反馈的PWM控制技术,其输出电压的稳定是通过输出电压有效值或平均值反馈控制的方法实现的。

采用输出电压有效值或平均值反馈控制的方法具有结构简单、容易实现的优点,但存在以下缺点:①对非线性负载的适应性不强;②死区时间的存在将使PWM波中含有不易滤掉的低次谐波,使输出电压出现波形畸变;③动态特性不好,负载突变时输出电压调整时间长。

为了克服单一电压有效值或平均值反馈控制方法的不足,实时反馈控制技术获得应用,它是近十年来发展起来的新型电源控制技术,目前仍在不断地完善和发展之中,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。

实时反馈控制技术多种多样,主要有以下几种:(1)谐波补偿控制当逆变电源的负载为整流负载时,由于负载电流中含有大量谐波,谐波电流在逆变电源内阻上的压降致使逆变电源输出电压波形畸变,谐波补偿控制可以较好地解决这一问题,其是在逆变桥输出PWM波中加入特定的谐波,抵消负载电流中的谐波对输出电压波形的影响,减小输出电压的波形畸变。

目前这种方法只能由高速的数字信号处理器来实现。

(2)无差拍控制1959年,Kalman首次提出了状态变量的无差拍控制理论。

1985年,Gokhale 在PESC年会上提出将无差拍控制应用于逆变器控制。

逆变器的无差拍控制才引起了广泛的重视。

无差拍控制是一种基于微机实现的控制方法。

相关文档
最新文档