正弦波逆变电源设计

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正弦波逆变器设计说明

正弦波逆变器设计说明

正弦波逆变器逆变主电路介绍主电路及其仿真波形图1主电路的仿真原理图图1.1是输出电压的波形和输出电感电流的波形。

上部分为输出电压波形,下面为电感电流波形。

图1.1输出电压和输出电感电流的波形图1.2为通过三角载波与正弦基波比较输出的驱动信号,从上到下分别为S1、S3、S2、S4的驱动信号,从图中可以看出和理论分析的HPWM调制方式的开关管的工作波形向一致。

图1.2 开关管波形从图1.3的放大的图形可以看出,四个开关管工作在正半周期,S1和S3工作在互补的调制状态,S4工作在常导通状态,S2截止;在负半周期,S2和S4工作在互补的调制状态,S3工作在常导通状态,S1截止。

图1.3放大的开关管波形图1.4为主电路工作模态的仿真波形,图中从上到下分别为C3的电压波形、C1的电压波形、S3开关管的驱动波形,S1的驱动波形。

从图中可以看出在S1关断的瞬间,辅助电容的电压开始上升,完成充电过程,同时S3上的辅助电容完成放电过程,S3开通。

图1.4工作模态仿真波形图1.5为开关管的驱动电压波形和电感电流波形图,图中从上到下分别为电感电流波形、S3驱动波形、S1驱动波形。

从图中可以看出当S1关断瞬间到S3开通的瞬间,电感电流为一恒值,S3开通后,电感电流不断下降到S3关断时的最小值,然后到S1开通之前仍然为一恒值,直到S1开通,重复以上过程。

根据以上结论可以看出仿真分析状态和前面的理论分析完全符合。

图1.5开关管的驱动电压波形和电感电流波形2 滤波环节参数设计与仿真分析2.1 输出滤波电感和电容的选取对逆变电源而言,由于逆变电路输出电压波形谐波含量较高,为获得良好的正弦波形,必须设计良好的LC 滤波器来消除开关频率附近的高次谐波。

滤波电容C f 是滤除高次谐波,保证输出电压的THD 满足要求。

C f 越大,则THD小,但是C f 不断的增大,意味着无功电流也随之增加,从而增加了逆变电源的电容容量,同时会导致逆变电源系统体积重量增加,同时电容太大,充放电时间也延长,对输出波形也会产生一定的影响。

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

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。

纯正弦波逆变器电路图大全(数字式-自举电容-光耦隔离反馈电路图详解)

纯正弦波逆变器电路图大全(数字式-自举电容-光耦隔离反馈电路图详解)

纯正弦波逆变器电路图大全(数字式/自举电容/光耦
隔离反馈电路图详解)
 纯正弦波逆变器电路图(一)
 基于高性能全数字式正弦波逆变电源的设计方案
 逆变电源硬件结构如图2所示。

主要包括直流推挽升压电路、正弦逆变电路、输出滤波电路、驱动电路、采样电路、主控制器和点阵液晶构成。

其中,直流升压部分将输入电压升高至输出正弦交流电的峰值以上的母线直流电压,正弦逆变部分将母线直流电压逆变后经输出滤波电路得到正弦式交流电,采样电路则对母线电压、母线电流、输出电压、输出电流、输入电压进行采样,以实现短路保护、过压欠压保护、过流保护、闭环稳压等功能。

驱动电路的功能是将驱动信号的逻辑电平进行匹配放大,以满足驱动功率管的要求。

控制电路的功能是产生驱动信号,并对采样信号进行处理,以实现复杂的系统功能。

点阵液晶的功能是显示系统工作信息,如果输出电压、电流以及保护信息等。

 图2
 1)主控制器。

单相正弦波逆变电源设计简易报告

单相正弦波逆变电源设计简易报告

单相正弦波逆变电源设计简易报告一、任务设计并制作输出电压为36V AC 的单相正弦波逆变电源,输入为12VDC 电源,负载为阻性。

结构框图如下图所示。

DC/AC 变换滤波器U iU oI i I o R L二、要求:2.1 基本要求(1)在额定输入电压U i =10~14.5V 下,输出电压U ORMS =36±0.5V ,频率0.5Hz 50±=O f ,额定满载输出功率50W ;(2)输出正弦波电压,THD ≤3%; (3)满载情况下,逆变效率η≥83%;(4)具有输入过压、欠压保护功能,欠压保护点9±0.5V ,过压保护点16±0.5V 。

当满足过压、欠压条件时,关闭输出;(5)输出过流保护功能,动作电流I o =1.6±0.1A 。

2.2 发挥部分(1)进一步提高逆变器效率,η≥95%; (2)输出正弦波电压THD ≤1%; (3)输出频率可调20~100Hz ;(4)具有输出短路保护功能,可自恢复,具有工作及保护指示; (5)其他。

三、说明1. 输入电源可来自直流稳压电源,或者采用调压器+隔离变压器+整流+滤波得到;2. 系统供电全部采用U i 供给,不得另外提供其他电源。

3. 不得使用电源类产品改制,不得采用各种电源和逆变模块,不得采用各类集成功率放大电路。

4. 不得采用SPWM 专用芯片。

5. 注意作品制作工艺,留出测试端口。

6. 尽可能降低制作成本。

7. 测试开始后,不允许对电路进行任何调整。

四、评分标准项目评分报告1. 方案论证2.关键技术指标的设计保证措施及关键技术分析等。

3.单元电路的工作原理,必要的理论计算等。

4. 测试方法及测试数据分析等。

5. 报告的完整性和规范性30分基本部分完成(1)21分完成(2)10分完成(3)10分完成(4)6分完成(5)3分发挥部分完成(1)12分完成(2)12分完成(3)12分完成(4)9分完成(5)5分。

10kw高频正弦波逆变器设计

10kw高频正弦波逆变器设计

10kw高频正弦波逆变器设计设计 10 kW 高频正弦波逆变器的要求和步骤如下:1. 电路拓扑选择:常见的高频逆变器电路拓扑有全桥、半桥和谐振等。

根据应用需求和成本因素,选择合适的电路拓扑。

2. 控制策略:设计逆变器的控制策略,包括输出电压控制、频率控制和保护控制等。

常见的控制方法有SPWM、SVPWM 和电流控制等。

3. 电源电路:设计逆变器的电源电路,包括输入滤波电路和直流电源电路。

输入滤波电路用于抑制输入电源的谐波和噪声,直流电源电路用于提供逆变器的工作电源。

4. 开关器件选型:根据逆变器的功率和工作频率选择合适的开关器件,如功率 MOSFET 或 IGBT。

考虑器件的导通和关断损耗、开关速度等因素。

5. 控制电路设计:设计逆变器的控制电路,包括信号调整、比较和驱动电路等。

确保控制电路能够准确控制开关器件的开关和关断。

6. 输出滤波电路:逆变器的输出通常需要通过滤波电路进行滤波,以去除输出的高频噪声和谐波。

根据应用需求选择合适的输出滤波电路。

7. 保护电路设计:对逆变器进行多种保护设计,如过流保护、过压保护、过温保护等。

保护电路可以保证逆变器在异常情况下的安全可靠运行。

8. 热管理:高功率逆变器在工作过程中会产生大量的热量,需要设计合适的散热器和风扇等热管理措施,以保证逆变器的稳定工作温度范围。

9. PCB 设计:根据逆变器电路的特点和布局要求,进行 PCB 的设计,确保电路连接可靠、布局合理、电磁兼容性良好。

10. 实验验证和优化:制作原型逆变器进行实验验证,测试逆变器的性能指标,如输出功率、效率、输出波形等,并根据实验结果进行逆变器的优化和改进。

以上是设计 10 kW 高频正弦波逆变器的基本步骤,具体每个步骤的细节和算法等需要根据具体的要求和应用进行进一步的研究和设计。

200W正弦波逆变电源的设计方法

200W正弦波逆变电源的设计方法

文章编号 :10 42 ( 0 1 o 0 6— 7 9 2 1 )4—02 o 3 7一 6
2 0W 正 弦 波逆 变 电源 的 设计 方 法 0
郑文兵
( 上海 电力学院 电力与 自动化工程学 院 , 上海 2 09 ) 0 0 0


要 :提出了一种基于数字控制 的具 有高频链 的 20W 正 弦波逆 变 电源的 设计方 法. 弦波逆变 电源 由 0 正
第2 7卷第 4期 21 0 1年 8月 上 Nhomakorabea海
电 力 学 院 学 报
Vo. 7, No 4 12 . Au . 2 1 g 01
J u a o S a g a Un v riy o E e ti P we or l n f hn hi i e st f lcr c o r
图. 最后利用 PI 软件对整体 电路进 行了仿真 , S M 仿真结果表 明符 合理论分析 的结果 .
关键词 :正弦波逆变 电源 ;软开关 ;瞬时无 功理论 ; 数字控制
中图分 类号 : P 7 T 3 12 r 1 ; P 3 . 文献标 志码 :A
Th sg eho fa 2 0 W i e W a e I v re e De i n M t d o 0 Sn v n e tr
周波变换器之间采用高频变压器隔离.
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图 1 主电路拓扑结构
1 1 全桥 DC DC 变换 器 元 器件 参数 选择 . / 由于全桥 D / C变换 器 的输 入侧 为 l 的 CD 2V 蓄 电池 , 因此 功率 开 关 S ~S 选 用 5 和 5 , 可 OV O

TL494正弦波逆变电源设计30

TL494正弦波逆变电源设计30
3)功率变换电路中的高频开关器件采用IGBT或MOSFET。
4)系统具有完善的保护
2.系统总体方案确定
3.主电路设计与分析
1)确定主电路方案
2)主电路元器件的计算及选型
3)主电路保护环节设计
4.控制电路设计与分析
1)检测电路设计
2)功能单元电路设计
3)触发电路设计
4)控制电路参数确定
二.设计要求:
1.要求输出正弦波的幅度可调。
湖南工程学院
课程设计
课程名称单片机原理与应用
课题名称数字温度计设计
专业
班级
学号填写12位学号
姓名
指导教师赵葵银、汪超等
2011年5月9日
湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称:电力电子技术
题目:TL494正弦波逆变电源设计
专业班级:
学生姓名:学号:
指导老师:
审批:
任务书下达日期年月日
设计完成日期年月日
设计内容与设计要求
3)电压调整率:≤1%
4)负载调整率:≤1%
5)效率:≥0.8
2.可提供实验与仿真条件
说明书格式
1.课程设计封面;
2.任务书;
3.说明书目录;
4.设计总体思路,基本原理和框图(总电路图);
5.单元电路设计(各单元电路图);
6.故障分析与电路改进、实验及仿真等。
7.总结与体会;
8.附录(完整的总电路图);
一.设计内容:
1.电路功能:
1)逆变就是将直流变为交流。由波形发生器产生50Hz、幅度可变的正弦波,与锯齿波比较后,再通过PWM电路,输出SPWM波,经过驱动电路驱动逆变电路进行逆变,再经过高频变压器与滤波电路输出-50Hz的正弦波。

300w正弦波逆变器毕业设计

300w正弦波逆变器毕业设计

300w正弦波逆变器毕业设计毕业设计是大学生在校期间最后一个重要的学习任务,学生需要通过毕业设计来检验自己所学专业知识的掌握情况,并展示自己的综合能力。

在电气工程专业中,一些学生选择设计一个正弦波逆变器作为毕业设计是比较有挑战性的。

正弦波逆变器是一种电子电路设备,它能够将直流电源转换成交流电源,其输出的交流电压和频率可以很好地模拟正弦波形。

毕业设计的主题是“300w正弦波逆变器”,这是一个挑战性的课题,需要综合运用电路理论、电子器件、控制系统等多方面的知识。

我们来看一下300w正弦波逆变器的设计要求和参数,然后再探讨一下具体的设计方案和实现过程。

设计要求:1. 输出功率:300w;2. 输出电压:220V交流;3. 输出波形:正弦波;4. 效率要求:尽量高;5. 控制方式:PWM控制。

300w正弦波逆变器的设计需要考虑的内容非常多,比如电源电路、控制电路、输出滤波等。

我们需要设计一个合适的电源电路,将输入的直流电源转换成高频交流电源,然后再通过变压器降压变频,最终输出所需的220V交流电压。

在这个过程中,需要考虑电路的损耗问题,以及如何提高整个系统的效率。

我们需要设计一个PWM控制电路,用来精确控制逆变器的输出电压和频率,以确保输出的交流电压是符合要求的正弦波。

为了减小谐波等干扰,还需要设计一个合适的输出滤波电路,让输出的交流电压更加纯净稳定。

在300w正弦波逆变器的毕业设计中,学生不仅需要理论知识的扎实运用,还需要动手实际搭建电路,并进行调试。

在这个过程中,可能会碰到各种各样的问题,需要学生具备一定的动手能力和问题解决能力。

总结来说,300w正弦波逆变器的毕业设计是一个综合性的项目,需要学生充分发挥自己的创造力和动手能力。

通过这样的设计,学生不仅可以加深对电力电子领域知识的理解,还能锻炼自己的实际动手能力和解决问题的能力。

希望学生可以在毕业设计中取得成功,为自己的未来工作打下坚实的基础。

电气工程专业的学生通常需要在毕业设计中展现他们所学专业知识的掌握情况,并展示自己的综合能力。

恒压恒频正弦波逆变电源设计方案

恒压恒频正弦波逆变电源设计方案

恒压恒频正弦波逆变电源设计方案1 主电路单相CVCF 逆变电源先将交流电整流为直流电,再通过输入逆变电路逆变成交流电,然后用变压器降压;再进行SPWM 调节,使输出为110V 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。

1.1 整流电路整流电路采用桥式整流电路。

桥式整流电路如图1-1所示。

本电路中只要增加两只二极管口连接成桥式结构,便具有全波整流电路的优点,而同时在一定程度上克服了它的缺点。

图1-1桥式整流电路原理图该整流电路中,交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载,所以该电路为全波整流。

在输入电压一个周期内,整流电压波形脉动两次。

V 198220.0=⨯二极管承受的最大正向电压为V 6.155222= 承受的反向电压为V U 31222=要使整流后电压连续需满足3≥wRC ,不妨取C=9.4mF ,R=10ΩLC w 越大,则谐波越小,本设计取mH L 1=1.2 逆变电路采用全桥逆变电路。

此电路有四只开关管,需要两组相位相反的驱动脉冲分别控制两对开关管,难免导致驱动电路复杂。

控制虽相对复杂,但电压利用率较高,在单相逆变中应用广泛,可实现各种控制电路。

如图1-2:G 36G 36图1—2 全桥逆变电路输出原边部分电阻电容参数L R ,,为了使电路损耗较小R 尽量取得小,取1=R Ω,mH L 1=逆变器原边输出电压V mU U d 4.1588.01981=⨯==要得到电压V U 702=,则有变压器变比26.2704.158==k得到正弦波幅值V V U 100270max 2==取6=R Ω,L=3.6H 得到功率为700W2 SPWM控制电路设计2.1 SPWM波的基本原理SPWM调制主要是用于逆变器中实现幅度和频率可调的正弦波电压,是在逆变器输出交流电能的一个周期内,将直流电能斩成幅值相等而宽度根据正弦规律变化的脉冲序列。

1KW纯正弦波逆变电源原理图与PCB图设计

1KW纯正弦波逆变电源原理图与PCB图设计

1KW纯正弦波逆变电源原理图和PCB图设计这个机器,BT是12V,也可以是24V,12V时我的目标是800W,力争1000W,整体结构是学习了钟工的3000W机器,也是下面一个大散热板,上面是一块和散热板一样大小的功率主板,长228MM,宽140MM。

升压部分的4个功率管,H桥的4个功率管及4个TO220封装的快速二极管直接拧在散热板;DC-DC升压电路的驱动板和SPWM的驱动板直插在功率主板上。

因为电流较大,所以用了三对6平方的软线直接焊在功率板上:吸取了以前的教训:以前因为PCB设计得不好,打了很多样,花了很多冤枉钱,常常是PCB打样回来了,装了一片就发现了问题,其它的板子就这样废弃了。

所以这次画PCB时,我充分考虑到板子的灵活性,尽可能一板多用,这样可以省下不少钱,哈哈。

如上图:在板子上预留了一个储能电感的位置,一般情况用准开环,不装储能电感,就直接搭通,如果要用闭环稳压,就可以在这个位置装一个EC35的电感。

上图红色的东西,是一个0.6W的取样变压器,如果用差分取样,这个位置可以装二个200K的降压电阻,取样变压器的左边,一个小变压器样子的是预留的电流互感器的位置,这次因为不用电流反馈,所以没有装互感器,PCB下面直接搭通。

上面是SPWM驱动板的接口,4个圆孔下面是装H桥的4个大功率管,那个白色的东西是0.1R电流取样电阻。

二个直径40的铁硅铝磁绕的滤波电感,是用1.18的线每个绕90圈,电感量约1MH,磁环初始导磁率为90。

上图是DC-DC升压电路的驱动板,用的是KA3525。

这次共装了二板这样的板,一块频率是27K,用于普通变压器驱动,还有一块是16K,想试试非晶磁环做变压器效果。

这是SPWM驱动板的PCB,本方案用的是张工提供的单片机SPWM芯片TDS2285,输出部分还是用250光藕进行驱动,因为这样比较可靠。

也是为了可靠起见,这次二个上管没有用自举供电,而是老老实实地用了三组隔离电源对光藕进行供电。

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

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。

基于ATmega8单片机控制的正弦波逆变电源

基于ATmega8单片机控制的正弦波逆变电源

基于ATmega8单片机控制的正弦波逆变电源0 引言在风电行业中,经常需要在野外对风机进行维修,这时必须为各类维修工具和仪器进行供电。

因此,设计一种便携式。

低功耗。

智能化的正弦逆变电源来为这些设备供电是十分必要的,可大大提高维修风机的效率。

本文正是基于这种情况下而设计的一种基于单片机的智能化正弦逆变电源。

1 正弦逆变电源的设计方案本文所设计的逆变器是一种能够将DC 12V 直流电转换成220V 正弦交流电压,并可以提供给一般电器使用的便携式电源转换器。

目前,低压小功率逆变电源已经被广泛应用于工业和民用领域。

特别是在交通运输。

野外测控作业。

机电工程修理等无法直接使用市电之处,低压小功率逆变电源便成为必备的工具之一,它只需要具有一块功率足够的电池与它连接,便能产生一般电器所需要的交流电压。

由于低压小功率逆变电源所处的工作环境,都是在荒郊野外或环境恶劣。

干扰多的地方,所以对它的设计要求就相对很高,因此它必须具备体积小。

重量轻。

成本低。

可靠性高。

抗干扰强。

电气性能好等特点。

针对这些特点和要求,研究一种简单实用的正弦波逆变电源,以低价实惠而又简单的元器件组成电路来满足实际要求,定会受到市场的普遍欢迎。

当前,设计低功率逆变电源有多种方案,早期的设计方案是直接将直流电压用双开关管进行控制,在50Hz 方波的作用下,产生220V 的方波逆变电压。

但随着用电设备对逆变电源性能的要求不断的提高,方波逆变电源在多数场合已被淘汰,而正弦波逆变器的应用已成为必然趋势。

现在,市场上低功率正弦波逆变电源的主要设计方案有3 种。

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

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。

基于DSP的数字式正弦波逆变电源的研究与设计

基于DSP的数字式正弦波逆变电源的研究与设计
th e T H D i s l .6 8 % w i th R e s is tiv e lo a d 。
Keywor ds: Digital control,r ,digital signal Processor
1 引言
传统的逆变电源多采用模拟电路控制,然而, 随着逆变电源要求的不断提高,传统的模拟控制型 正弦波逆变器由于其固有的缺点已渐渐不能满足要 求; 同时,随着各种高性能微处理器的出现,已经 使逆变电源的全数字控制成为现实; 和传统的模拟 控制方式相比,数字控制方式具有如下优点: 1. 易于采用先进的控制方法和控制策略, 使得 逆变电源的智能程度更高,性能更完美; 2. 控制更加灵活、方便,可以在线设置工作方 式和修改参数,使得系统完全可以通过修改软件实 现智能升级; 3. 可以通过同步串口通讯读取系统的故障类 型,使得维修和故障识别更加 便、快捷; 4。 系统的可靠性进一步提高;
值电流为 36A,考虑负载类型及允许的过载倍数,
IGBT 的额定电流值按 2~ 3 倍额定选择,我们选用 电压 电流等级为 60O l 00A 的 日本三菱公司的 V/ CM100DY一 型 IGBT 。 12H 驱动电路采用三菱公司的专用模块 M57962L , 其外围电路见图2 所示。
本系统的额定输入直流电压为 220V, 考虑电压 波动及开关电流引起的电压尖峰等因素,取耐压值 (Vc ) 为 6 0V 系列的IGBT 功率管即可。 e 0 由于蓄电池直流电压选择为 22O 放电时的最 V, 低工作电压可设定为 198V,考虑采用 SPWM 控制 时的调制深度及基波含量,变压器原边电压选择为 120V ,去除电感和线路上的压降后,副边电压可选 择为 230V, 所以变压器原边额定电流为 2 A, 5 其峰

纯正弦波逆变器电路图大全(数字式-自举电容-光耦隔离反馈电路图详解)

纯正弦波逆变器电路图大全(数字式-自举电容-光耦隔离反馈电路图详解)

纯正弦波逆变器电路图大全(数字式/自举电容/光耦隔离反馈电路图详解)纯正弦波逆变器电路图(一)基于高性能全数字式正弦波逆变电源的设计方案逆变电源硬件结构如图2所示。

主要包括直流推挽升压电路、正弦逆变电路、输出滤波电路、驱动电路、采样电路、主控制器和点阵液晶构成。

其中,直流升压部分将输入电压升高至输出正弦交流电的峰值以上的母线直流电压,正弦逆变部分将母线直流电压逆变后经输出滤波电路得到正弦式交流电,采样电路则对母线电压、母线电流、输出电压、输出电流、输入电压进行采样,以实现短路保护、过压欠压保护、过流保护、闭环稳压等功能。

驱动电路的功能是将驱动信号的逻辑电平进行匹配放大,以满足驱动功率管的要求。

控制电路的功能是产生驱动信号,并对采样信号进行处理,以实现复杂的系统功能。

点阵液晶的功能是显示系统工作信息,如果输出电压、电流以及保护信息等。

1)主控制器主控制器选用STM32F103VE增强型单片机,STM32系列单片机是意法半导体公司专门为高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用设计的产品。

此单片机采用哈佛结构,使处理器可以同时进行取址和数据读写操作,处理器的性能高达1.25 MIPS/MHz.支持单周期硬件乘除法,最高时钟频率72 M,最大可达512 kB片上Flash及64 kB片上RAM.同时具有多达30路PWM及3个12位精度的ADC等众多适合做逆变及电机驱动的外设。

在本系统中用于产生PWM、SPWM驱动信号,并对采样信号进行处理,以完成稳压反馈及保护功能,并驱动点阵液晶显示系统信息。

考虑实际的功率管及驱动芯片的速度,升压PWM波的频率为20 kHz,逆变SPWM波的频率为18 kHz.根据调制方法的不同,SPWM驱动信号形式可以分为:双极性、单极性和单极性倍频。

由于双极性调制失真度小,故本设计中SPWM 采用双极性驱动方式。

2)点阵液晶选用LPH7366型点阵液晶,具有超低功耗的特点。

用于显示系统当前的工作状态,如输出电压、输出电流、输入电压等信息。

基于STM32单相正弦波逆变电源的设计

基于STM32单相正弦波逆变电源的设计

—科教导刊(电子版)·2018年第06期/2月(下)—256基于STM32单相正弦波逆变电源的设计唐涛杨冰李稳国兰岳旺吴航(湖南城市学院信息与电子工程学院湖南·益阳413000)摘要针对传统线性电源输出功率低、稳定性差、带负载能力不强等问题,设计并制作了一种效率高、稳定性强的开关稳压式电源。

该开关电源系统主要是由STM32单片机、驱动模块、DC-DC 升压模块、DC-AC 逆变模块、采样调频模块等组成。

以DC-DC 升压模块和DC-AC 逆变模块为电路主拓扑,由STM32单片机产生的信号经过驱动模块放大增幅后进行控制调节,采样调频模块进行采样反馈和频率调节。

测试结果表明,该开关电源系统具有过压欠压保护功能,输出交流电压的幅值频率可调,且效率达到86%以上。

关键词STM32单片机DC-DC DC-AC 中图分类号:G632.3文献标识码:A 0引言随着电子技术的飞速发展,各种电子装置对电源功率的要求越来越大,对电源效率和稳定性的要求也越来越高。

因此,开关电源技术得以飞速发展。

传统线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠,但它存在效率低(40%-50%)、体积大、工作温度高及调整范围小等缺点,而开关式稳压电源效率可达85%以上,且稳压范围宽。

相比传统线性稳压电源,开关电源所具有的电能转换效率高、体积小、重量轻、控制精度高和快速性好等优点,为它在小功率范围内取代线性电源奠定了良好基础,并且还迅速地向中大功率范围推进。

文献[2]提出的开关电源稳定性好,但电源转换效率不高。

针对上述问题,本文提出了单相正弦波逆变电源的设计。

该设计主拓扑电路由DC-DC 升压模块和DC-AC 逆变模块构成。

其中,DC-DC 升压模块采用两路B00ST 并联结构,提高了输入电流,有利于电流分配调节。

而DC-AC 逆变模块采用全桥逆变结构。

与半桥逆变结构相比,全桥逆变的开关电流减小了一半,在大功率场合得到了广泛应用,且稳定性更好。

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等级: 湖南工程学院
课程设计
课程名称电力电子技术
课题名称 SG3525正弦波逆变电源设计
专业
班级
学号
姓名
指导教师
2013年12 月16 日
湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称单片机原理及应用
课题智能密码锁设计
专业班级
学生姓名
学号
指导老师
审批
任务书下达日期2013 年12 月16 日
设计完成日期2013 年12 月27 日
设计内容与设计要求
一.设计内容:
1.电路功能:
1)逆变就是将直流变为交流。

由波形发生器产生50Hz、幅度可变的正弦波,与锯齿波比较后,再通过PWM电路,输出SPWM波,经
过驱动电路驱动逆变电路进行逆变,再经过高频变压器与滤波电
路输出-50Hz的正弦波。

2)电路由主电路与控制电路组成,主电路主要环节:高频逆变电路、滤波环节。

控制电路主要环节:正弦信号发生电路、脉宽调制PWM、
电压电流检测单元、驱动电路。

3)功率变换电路中的高频开关器件采用IGBT或MOSFET。

4)系统具有完善的保护
2. 系统总体方案确定
3. 主电路设计与分析
1)确定主电路方案
2)主电路元器件的计算及选型
3)主电路保护环节设计
4. 控制电路设计与分析
1)检测电路设计
2)功能单元电路设计
3)触发电路设计
4)控制电路参数确定
二.设计要求:
1.要求输出正弦波的幅度可调。

2.用SG3525产生脉冲。

3.设计思路清晰,给出整体设计框图;
4.单元电路设计,给出具体设计思路和电路;
5.分析所有单元电路与总电路的工作原理,并给出必要的波形分析。

6.绘制总电路图
7.写出设计报告;
主要设计条件
1.设计依据主要参数
1)输入输出电压:输入(DC)+15V、10V(AC)
2)输出电流:1A
3)电压调整率:≤1%
4)负载调整率:≤1%
5)效率:≥0.8
2. 可提供实验与仿真条件
说明书格式
1.课程设计封面;
2.任务书;
3.说明书目录;
4.设计总体思路,基本原理和框图(总电路图);
5.单元电路设计(各单元电路图);
6.故障分析与电路改进、实验及仿真等。

7.总结与体会;
8.附录(完整的总电路图);
9.参考文献;
11、课程设计成绩评分表
进度安排
第一周星期一:课题内容介绍和查找资料;
星期二:总体电路方案确定
星期三:主电路设计
星期四:控制电路设计
星期五:控制电路设计;
第二周星期一: 控制电路设计
星期二:电路原理及波形分析、实验调试及仿真等
星期四~五:写设计报告,打印相关图纸;
星期五下午:答辩及资料整理
目录
第1章概述 (1)
1.1课题来源 (1)
1.2解决方法 (1)
1.3设计的优点 (2)
第2章系统总体设计 (2)
2.1 系统设计总体思路 (2)
2.1 系统基本工作原理 (3)
2.3 系统设计框图 (4)
第3章系统主电路设计 (5)
3.1 系统主电路结构设计 (5)
3.2 系统保护电路设计 (5)
第4章单元电路设计 (6)
4.1 正弦信号发生电路设计 (6)
4.2 宽度调制PWM电路设计 (7)
4.3 电压电流检测电路设计 (11)
4.4 光耦合驱动电路设计 (12)
第6章总结与体会 (13)
附录1总电路图 (14)
附录2 参考文献 (15)
附录3 课程设计成绩评分表 (16)
滤波如上图所示,这种检测技术是上一种的改进形式,只不过它的检测器件不是FET 而是小电阻。

在这种检测电路中检测小电阻的阻值相对来说比检测FET 的RDS要精确很多,其检测精度也相对来说要高些,而且无需专门电路来保证功率FET 和检测FET 漏端的电压相等,降低了设计难度,但是其代价就是检测小电阻所带来的额外功率损耗比第一种检测技术的1/ N 还要小( N 为功率FET 和检测FET 的宽度之比) 。

此技术的缺点在于,由于M1 ,M3 的V DS不相等(考虑VDS对IDS的影响), IM 与IS 之比并不严格等于N ,但这个偏差相对来说是很小的,在工程中N 应尽可能的大, RSENSE应尽可能的小。

在高效的、低压输出、大负载应用环境中,就可以采用这种检测技
术。

[M][M] [M] [M] [M] [M] [M] [M]
电气信息学院课程设计评分表
评价
项目
优良中及格差设计方案合理性与创造性(10%)
硬件设计及调试情况(20%)
参数计算及设备选型情况*(10%)
设计说明书质量(20%)
答辩情况(10%)
完成任务情况(10%)
独立工作能力(10%)
出勤情况(10%)
综合评分
指导教师签名:________________
日期:________________
注:①表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容;
②此表装订在课程设计说明书的最后一页。

课程设计说明书装订顺序:封面、任务书、目录、正文、评分表、附件(非16K大小的图纸及程序清单)。

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