基于单片机的变频变压电源设计
一种基于单片机的变频电源设计
一种基于单片机的变频电源设计发表时间：2020-08-31T01:21:51.878Z 来源：《中国科技人才》2020年第12期作者：王长亮王凯[导读] 现在我们国家在不断发展的过程中，电源逐渐朝着高效率高稳定高功率等方向去进行发展，同时随着绿色发展观念的不断深入，电源也逐渐朝着低污染以及无模块化的方向发展。
南京熊猫汉达科技有限公司摘要：现在我们国家在不断发展的过程中，电源逐渐朝着高效率高稳定高功率等方向去进行发展，同时随着绿色发展观念的不断深入，电源也逐渐朝着低污染以及无模块化的方向发展。
为了更好地满足现阶段人们生活的需求，在一种基于单片机变频电源的设计上，设计者也在逐渐提高自己的理念以及改变设计方向和设计方法。
本文通过分析这种变频电源如何进行更好的设计，提出了如何利用这种电源来满足人们的日常生活需求。
关键词：设计；电源；变频引言：在我们国内现阶段中变频电源是分为两类的，分为有成控制型和模拟型，但是二者在应用的过程中都是需要在一定条件下对电路进行搭建，才能够实现应用，同时，这二者之间也是存在着一定的差异的。
但是，因为现阶段我们国家在变频电源的应用上仍然存在着一定的漏洞和不足，导致这两种变频电源的运用类别不能够很好的区分，然而在实际中如果能够将这两种电源以混合模式的方式进行运用的话，能够更好地将数据进行一定的传递。
一、我国现阶段变频电源应用现状及设计我们国家现阶段的变频电源主要分为有成控制型和模拟型，这两类均采用了一项先进的技术，但是在这项技术的应用过程中是需要一定的硬件条件对其进行实现的，而且在电路的搭建上面也要考虑这个硬件是否能够承受，但是这两种类型之间他们最大的差异就是，有成控制型能够更好地将系统的人机对话进行一定的应用，而这种应用能够有效地帮助数据进行一定的传递，同时这种系统在应用的过程中是存在一定的漏洞和不足的。
而模拟型能够将硬件进行一定的调配，通过硬件去对电压进行一定的设置，使电压能够满足人们现阶段的使用需求。
基于单片机的高性能三相变频电源
基于单片机的高性能三相变频电源1 引言变频电源是一种电源变换设备，因具有输出波形纯正、输出电压稳定、输出频率和输出电压可调等优点。
其良好的性能，在传感、仪器仪表、工业控制等领域有广泛应用。
本文主要介绍利用SPMC75F2413A和IPM（PS21865A）实现高性能三相变频电源的开发。
2 芯片特性简介SPMC752413A是μ’nSP"系列产品的一个新成员，是凌阳科技新推出的专用于变频驱动的16位微控制器。
其拥有性能出色定时器和PWM信号发生器组。
SPMC75F2413A在4.5V~5.5V工作电压范围内的工作速度范围为0~24MHz，拥有2K字SRAM和32K字闪存ROM；最多64个可编程的多功能I/O端口；5个通用16位定时器/计数器（其中有二个电机驱动专用PWM波形发生器，二个位置侦测接口定时器），且每个定时器均有PWM发生的事件捕获功能；2个专用于定时可编程周期定时器；可编程看门狗；低电压复位/监测功能；8通道10位模-数转换。
在这些硬件外设的支持下SPMC75F2413A可以方便实现各种变频系统。
SPMC75F2413A的特性如下：点击看原图3 系统总体方案介绍本高性能三相变频电源系统主要由凌阳16位单片机SPMC75F2413A、三凌的IPM 功率模组芯片PS21865A组成，系统框图如图3-1。
图3-1系统框图这个系统的功能：(1) 系统运行参数可调化，以适应不同应用的需要调整系统的输出频率和输出电压；(2) 拥有实时的信息和状态显示，主要用于当前系统的状态信息显示和人机接口的一部分；(3) 带有系统参数设置和控制用的键盘；(4) 完备的系统保护功能，在系统异常时保护系统不受损坏；系统工作流程：SPMC75F2413A接收根据设置来自键盘或是通信接口的控制信息产生相应的SPWM驱动信号，信号经PS21865A功率变换后、输出滤波和输出变压器后输出。
同时SPMC75F2413A会随时监视系统的运行，保证输出正常，一旦出现异常便会立即保护，同时报警，以提醒用户进行处理。
单片机与SA8282控制的SPWM变频电源
单片机与SA8282控制的SPWM 变频电源罗惠谦,秦 凡(武汉理工大学自动化学院 湖北武汉 430070)摘 要:介绍以8051为控制器,结合专用的SPWM 集成电路,设计三相SPWM 变频电源。
系统主电路形式采用AC 2DC 2AC 结构,逆变部分选用IG B T 单元模块加上并联缓冲电路,输入采用三相全波不可控整流电路,提高了系统的功率因数。
系统控制电路由MCS 251系列的8051单片机最小系统和SA4828三相SPWM 产生器及少量的扩展外围芯片构成,使得控制系统简单可靠,使用灵活,适用性强,具有良好的应用前景。
关键词:电源;SPWM ;控制器;单片机最小系统中图分类号:TP332 文献标识码:A 文章编号:10042373X (2010)022198203SPWM V ariable Frequency Pow er Supply B ased on SA8282and Single Chip MicrocomputerL UO Huiqian ,Q IN Fan(School of Automation ,Wuhan University of Technology ,Wuhan ,430070,china )Abstract :This design uses 8051as controller and combines special 2purpose SPWM integrated circuit design SPWM f re 2quency conversion power supply.The main circuit form of the system adopts AC 2DC 2AC structure ,the inverter part consist of IG B TS and a parallel buffer circuit.The system adopts three 2phase whole wave uncontrolled rectification input circuit ,im 2proves quality of the electric which is supplied to inverter.The control circuit of the system consists of is 8051single 2chip mi 2crocomputer minimum system of MCS 251series and three phases SPWM generator integrated circuit SA8282and a small amount of peripheral chip of expansion ,the power supply has a good application prospect with the advantages of reliability ,fea 2sibility and adaptability.K eywords :power supply ;SPWM ;controller ;single chip microcomputer minimum system收稿日期:20092082130 引 言随着电力工业的发展,越来越多的用电设备对电源的性能提出了更高的要求,迫切需要输出电压稳定但频率可以连续调节的三相电源。
基于单片机控制逆变稳压电源的设计
基于单片机控制逆变稳压电源的设计王一铧,黄耀志(福州大学机械工程及自动化学院 福建福州 350002)摘 要:介绍了基于单片机、SP WM 逆变控制技术的新型稳压电源的设计,详述了该电源的主电路和控制系统结构,重点介绍了SA 8382单相SP WM 发生器的应用,并给出了控制程序的框图。
关键词:单片机;A T 89C 51;SP WM ;SA 8382;稳压电源中图分类号:T P 36811 文献标识码:B 文章编号:1004373X (2004)2403903D esign of Si ngle Ch ip M icrocom puter Con trol I nverter Regula ted Power SupplyWAN G Y ihua ,HUAN G Yaozh i(M echanical Engineering and A utom ati on Schoo l ,Fuzhou U niversity ,Fuzhou ,350002,Ch ina )Abs tra c t :T h is article p resents the design of a new type inverter pow er supp ly ,the single ch i p m icrocomputer contro l techno logyand the SP WM inverter contro l techno logy are used 1T he structure of the m ain circuit and contro l system are discussed in detail ,the app licati on of SA 8382and the fram e p icture of the contro l p rogram are given 1Ke yw o rds :single ch i p m icrocomputer ;A T 89C 51;SP WM ;SA 8382;regulated pow er supp ly收稿日期:20040627 本设计的目的是研制一种输入为市电,输出为220V ,50H z 的交流稳定电压,输出功率为5k W 的通信用单相稳压电源。
基于单片机的逆变电源设计说明
摘要本设计是基于单片机STC而设计的纯正弦波逆变电源。
额定输入电压为12V 的直流电，输出为50Hz,220V的交流电。
额定输出功率为300W。
设计了全方位的保护电路。
包含了可以根据温度来控制散热风扇的开启。
实现了输入低压、过压的关断功能。
当输入的电压过低时，停止逆变，可以防止损坏蓄电池，当输入的电压过高时，停止逆变，可以防止损坏芯片。
拥有输入防反接功能，当输入正负极接错时，关断输入与后级电路的连接，不会烧坏芯片或蓄电池。
采用了一个液晶屏来显示输出的电压，输出频率等信息。
采用了两个发光二极管来指示工作状态。
采用了一个蜂鸣器，当产生错误时，发出蜂鸣报警。
输出的交流电为标准的正弦波，而不是方波或修正波，可以实现更宽围的带负载能力。
根据测试，转换效率在85%以上，输出稳定，达到了良好的实验效果。
关键词：单片机，逆变电源，正弦波，反接保护AbstractThe design is based on STC microcontroller designed for pure sine wave inverter. Rated input voltage of 12V DC, output is 50Hz, 220V AC. Rated output power of 300W. Designed a full range of protection circuits. Can be included to control the temperature on the cooling fan. Achieve a input voltage, overvoltage shutdown function. When the input voltage is too low, the inverter is stopped, to prevent damage to the battery, when the input voltage is too high, the inverter is stopped to prevent damage to the chip. Has the input anti-reverse function when the input is negative then the wrong time, and after the shutdown input stage circuit connections will not burn chips or batteries. Uses a liquid crystal screen to display the output voltage, output frequency and other information. Uses two light emitting diodes to indicate the operating status. Uses a buzzer when an error occurs, the alarm beeps. The standard AC output sine wave, rather than a square wave or modified wave, a wider range can be achieved with a load capacity. According to the test, the conversion efficiency of more than 85%, stable output, to achieve a good experimental results.Key Words:MCU,Inverter,Sine wave, reverse polarity protection目录1引言41.1系统研究的背景41.2 系统研究的意义52 系统的工作原理与结构52.1系统的工作原理52.2系统的硬件结构92.3系统的软件设计103 系统的硬件设计113.1主控制器113.2 DC-DC模块123.3 DC-AC模块163.4 保护模块213.5直流5V电路设计233.6显示与报警模块234.系统的软件设计244.1开发环境介绍254.2 SPWM程序设计284.4液晶驱动程序设计344.5 输出采样程序设计385完毕语40致41参考文献41附录一系统原理图42附录二系统源程序错误!未定义书签。
单片机驱动的PWM变频电源设计及电磁兼容性分析
单片机驱动的PWM变频电源设计及电磁兼容性分析一、简介随着工业化的发展，工业电力的需求量越来越大，为了满足不同负载电器的需求，电源设备也不断在进行更新、升级。
变频电源因其电能质量好、具有稳定输出、可靠性强等优点，在工业领域得到了广泛的应用。
单片机驱动的PWM变频电源，是指通过单片机控制，利用PWM技术对设备进行变频控制的电源。
本文将介绍如何设计出这种变频电源，并对其电磁兼容性进行分析。
二、PWM技术的介绍PWM技术，即脉冲宽度调制技术，是一种经典的模拟调制技术，利用周期恒定、占空比可变的方波信号，通过滤波得到可控电压输出。
PWM技术具有控制简单、输出精确、效率高等优点，被广泛应用于各种场合。
利用PWM技术可以实现电压、电流、功率甚至是频率等各种参数的控制。
三、基于单片机的PWM变频电源设计1. 硬件设计对于基于单片机的PWM变频电源设计，首先需要进行的是硬件设计。
硬件设计过程中，需要考虑到设备的输出电压、输出电流、功率要求，以及可控范围等因素。
同时还需要考虑电源的质量、可靠性等方面。
2. 软件设计软件设计是基于单片机控制的PWM变频电源设计中不可或缺的一部分。
在软件设计中，需要编写控制代码，实现对设备的控制。
针对不同应用场合，软件设计也是需要进行调整的。
因为不同负载电器的参数不同，对于控制代码也会从而发生变化。
四、电磁兼容性分析作为重要的工业设备，电源输出电磁干扰对于其他设备的影响是不可避免的。
因此，在PWM变频电源设计完成后，需要进行电磁兼容性测试。
电磁兼容性测试，涵盖了多方面的测试内容，如辐射测试、传导测试等。
通过对测试结果的分析，可以确定设备是否达到了国际标准要求。
同时，在设计过程中，也需要考虑到电源的电磁兼容性。
例如，选用合适的滤波器和屏蔽等措施，可以有效的减少电磁干扰。
五、结论基于单片机的PWM变频电源，在工业领域具有广泛的应用前景。
通过精确控制输出电压、电流、功率等参数，可以满足不同设备的需求。
基于单片机控制新型逆变稳压电源.
基于单片机控制新型逆变稳压电源电力电子技术是利用半导体功率电力电子器件、电力电子技术和控制技术，对电气负载进行功率变换。
电力电子技术对工业发展产生了巨大的推动作用，被各国专家称为继计算机之后的第二次电子革命。
电源是电力电子技术的主战场，随着新的电子元器件，变换技术和控制技术的出现与应用，逆变技术得到了很大的应用。
电力电子技术经历了若干阶段，由可控硅整流式到发展逆变式，使电源技术得到了很大的应用。
一、可灵活调节输出电压或电流幅值和频率来控制回路，根据单片机设定程序来调节幅值和频率，从而改善负载功率需求。
二．可将蓄电池的直流电转换为交流电或其他直流电，三、变压采用变压器，体积和重量占有很大比重。
当采用电力电子技术时，则改善了器件的体积和重量问题。
四、采用逆变技术电源具有高效节能性，如下情况：）在应用交流电动机的场合，电动机负载变化，以往的调节方式是调节电动机的通电时间所占的比重，这样交流电动机就会出现制动、起动间断变换。
这样起动、制动消耗能量会变得很大。
但是如果使用变频电源来调节电动机所需的电源类型，则可节约传统电源很大的一部分能量。
二）采用逆变电源，是传统的所谓变压器形式的体积和重量大大减小。
变压器本身的损耗包括原、副边铜耗和铁心损耗，使铜耗和铁耗大大减小。
因此，采用逆变技术大大提高变压器的工作频率，是节能效率变得更高。
三）传统的变压器效率不高，功率因数在较低，电流谐波成分和相移角较大。
在逆变电源中，可使用功率因数校正技术，则提高功率因数，提高节能效果。
五、动态响应，控制效果好，变频器的工作频率高，则大大改善电气性能指标。
六、由于逆变器工作频率高，增加了系统的可靠性。
电力系统仿真工具的应用和意义为了提高设计逆变电源的效率，首先提出理论算法，对其进行仿真以验证该理论是否可行，观察是否能够达到预期的效果。
如果仿真可行，在进行硬件实验。
可以大大提高实验的成功率。
计算机仿真技术为现代工业产品设计带来了很大的帮助，其作用有：减轻重复性劳动和劳动强度，用仿真的技术来提高实验实现的成功率。
基于单片机控制的变频器设计
基于单片机控制的变频器设计目录一、前言-------------------------------P3二、本实验所选取器件及技术指标------P5三、硬件设计---------------------------P5四、AT89C51程序设计及仿真---------P8五、总结-------------------------------P11六、参考文献---------------------------P12 一、前言（1）变频器原理：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。
整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
（2）变频器发展历程及未来展望：变频器及其控制系统的发展主要经历三个阶段：第一阶段八十年代初日本学者提出了基本磁通轨迹的电压空间矢量（或称磁通轨迹法）。
该方法以三相波形的整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成二相调制波形。
这种方法被称为电压空间矢量控制。
典型机种如1989年前后进入中国市场的FUJI（富士）FRN5OOOG5/P5、SANKEN（三垦）MF系列等。
第二阶段矢量控制，也称磁场定向控制。
它是七十年代初由西德F.Blasschke等人首先提出，以直流电动机和交流电动机比较的方法分析阐述了这一原理，由此开创了交流电动机等效直流电动机控制的先河。
它使人们看到交流电动机尽管控制复杂，但同样可以实现转矩、磁场独立控制的在本质。
第三阶段 1985年德国鲁尔大学Depenbrock教授首先提出直接转矩控制理论（Direct Torque Control简称DTC）。
基于单片机控制的智能化变频逆变电源研制
第 45卷
WM 波控制功率开关器件的导通与截止来实现交 流输出的 , 较之于小功率不间断电源 (UPS) 采 用正弦波放大的方法具有效率高 、体积小等一系 列优点 , 但同时对驱动电路和开关器件也提出了 较高的要求 。例如 10 kHz三角波调制 50 Hz正弦 (调制比为 200) , PWM 波周期为 100 μs, 调制深 度为 1 时 , 最宽的脉冲为 100 μs, 而最窄的脉冲 为 1003 sin (1 /23 360°/200) = 1157μs, 所以 10 kHz调制却要求电源达到 600 kHz的响应速度 [ 5 ] 。 当考虑稳压时将增加调制深度 , 从而使脉宽更窄 。 设计中采用超音频调制波 ( 16 ～20 kHz) , 从而 SPWM 脉冲波的第一组谐波中心向高频端迁移 , 远离基波频率 , 使得输出滤波网络得以小型轻量 化 , 且只有很小的噪声 , 动态品质也得以改善 。 调制频率越高所需的滤波电容 、电感就越小 , 但 驱动脉宽也越窄 , 为适应高频的要求 , 采用高速 光耦 , 光耦输出送至驱动电路 , 驱动部分采用类 似 EXB841的结构 , 具有放大 、过流保护等功能 , 是驱动 IGBT的理想电路 。
图 1 智能化逆变电源的系统硬件框图 Fig11 The hardware diagram of intelligent inverter supp ly
在智能化逆变电源中 , 单片机对整个电源系 统进行控制 。首先软件产生两个相位相差 1800的 SPWM 波形 , 分别由两个脉宽调制 ( PWM ) 口输 出 (见图 2 ) 。 PWM1、 PWM2 各经两路高速光耦 隔离输出四 路控 制信 号 , 再 由驱 动 电 路 转 换 为 18V 的 PWM 波去驱动 4 只 IGB T。 IGB T既具备功 率器件 MOSFET的电压驱动和超高速开关特性 , 又具有双极性晶体管的大电流开关特性 , 是当今 主流的大功率高速开关器件之一 [ 4 ] 。
基于单片机控制新型逆变稳压电源的设计
基于单片机控制新型逆变稳压电源的设计与仿真中文摘要本文主要论述了基于单片机控制逆变稳压电源的基本原理、结构和设计过程，并且在搭接实验电路之前，利用仿真工具软件对所设计的电路进行仿真，验证电路的可行性，最后在此基础上完成样机的调试工作。
本文设计的电源是输出220V，额定输出功率是3KW的单相稳定电源，在设计中，我们采用SPWM逆变控制技术，单片机AT89C51控制的SA4828芯片输出SPWM波，经EXB841驱动模块去驱动以IGBT为开关元件的单相电压型逆变电路，从而把三相电源经整流滤波后得到的直流电压逆变成稳定的交流电压。
在本文中，我们首先对电源主电路进行分析与设计，然后对SA4828三相SPWM波发生器的使用和编程进行了介绍，还对IGBT驱动模块EXB841进行了介绍，另外，我们还讨论了IGBT管的缓冲电路和系统的保护电路，同时分析了系统的软件设计过程。
利用仿真工具软件对所设计的电力电子设备进行仿真，有利于缩短产品的设计时间，有利于提高产品的可靠性，在本文中，我们着重讨论MATLAB语言的电力仿真工具箱SimPower及其在所设计电源的仿真中的应用。
【关键词】IGBT，SPWM，逆变，SA4828，SimPower，仿真目录第一章绪论 (1)1.1电源技术的发展概况 (1)1.2电力系统仿真工具箱SimPower的应用及其意义 (2)1.3本课题完成的主要任务 (3)第二章基本原理 (4)2.1 IGBT管的基本原理及特性 (4)2.1.1 IGBT的工作原理 (4)2.1.2 IGBT的特性与参数特点 (5)2.1.3 IGBT的保护 (7)2.2逆变技术及其原理 (8)2.2.1现代逆变技术的分类 (8)2.2.2逆变电路的基本工作原理 (8)2.2.3电力器件的换流方式 (9)2.2.4单相电压型逆变电路 (10)2.3 SPWM控制技术及其原理 (11)2.3.1 SPWM控制的基本原理 (11)2.3.2单极性和双极性SPWM控制方式 (12)第三章系统硬件设计 (14)3.1系统总体介绍 (14)3.2系统主电路的设计 (15)3.2.1输入EMI滤波器的设计 (15)3.2.2输入整流滤波电路的设计 (17)3.2.3逆变器和输出滤波电路的设计 (19)3.2.4 RCD缓冲电路的设计 (20)3.3采样电路及A/D转换电路 (23)3.4 SPWM波产生芯片SA4828及其应用 (25)3.4.1 SA4828工作原理 (25)3.4.2 SA4828与单片机的连接 (27)3.4.3 SA4828的编程 (28)3.5 IGBT驱动电路EXB841 (31)3.5.1 IGBT驱动电路的要求 (31)3.5.2集成化IGBT专用驱动器EXB841 (33)3.5.3使用EXB841应注意的一些事项 (35)3.6系统保护电路设计 (36)3.7辅助电源电路的设计 (38)第四章系统的软件设计 (39)4.1 PI控制原理 (39)4.1.1过程控制的基本概念 (39)4.1.2模拟PI调节器 (39)4.1.3数字PI控制器 (40)4.2标准PI算法积分项的改进 (41)4.3数字PI参数的选择 (42)4.3.1采样周期的选择 (42)4.3.2数字PI控制参数的选择 (43)4.4中位值滤波技术 (44)4.5系统控制程序设计 (45)4.6软件抗干扰技术 (47)第五章系统的MATLAB仿真 (48)5.1 MATLAB简介 (48)5.2动态仿真工具Simulink (48)5.3电力系统仿真工具箱SimPower (49)5.4系统仿真模型的建立 (50)5.5仿真结果及其分析 (55)第六章结论 (58)致谢 (59)参考文献 (60)附录一SA4828编程例子 (62)附录二主控制板电路图 (63)第一章绪论1.1电源技术的发展概况电力电子技术就是利用半导体功率开关器件、电力电子技术和控制技术，对电气设备的电功率进行变换和控制的一门技术。
基于单片机的变频电源控制器设计
天津大学网络教育学院本科毕业设计（论文）题目：基于单片机的变频电源控制器设计完成期限：2016年9月1日至2016年11月10日学习中心：私立青岛国创科技培训学校奥鹏学习中心[43]专业名称：电气工程及其自动化学生姓名：李沛达学生学号：141701442005指导教师：杜春燕变频器是从上世纪中叶发展起来的一种交流调速设备。
它是为了解决传统的交流电机调速困难、传统的交变速设备不但结构复杂且效率和可靠性均不尽人意的缺点而出现的。
由于其使交流电机的调速范围和调速性能均大为提升，因此交流电机逐渐代替直流电机出现在各种应用领域，即便是以往只可能是直流电机出现的伺服控制领域。
随着电力半导体长足发展，变频器也随之不断进步。
今变频器已深入我们的日常生活，随处可见其为我们服务的身影。
本文从变频器的基础理论出发，对主要器件和开发环境进行分析，之后对硬件设计进行研究，主要包含变频器的总体结构、交流功率模块、变频控制模块等内容的设计。
在系统软件设计方面主要进行SPWM参数的计算和串行通信中断程序等内容。
希望本文的研究可以为我国变频器的研究带来具有价值的参考和借鉴。
关键词：变频器；STC单片机；智能功率模块( SPM )；SPWM引言 (1)第一章绪论 (2)1.1课题研究背景及意义 (2)1.2变频器的现状与发展方向 (3)1.3主要内容 (4)第二章逆变电路的拓扑结构及工作原理 (5)2.1逆变电路常用拓扑结构简介 (5)2.2 变换电路常见拓扑结构的工作原理及其特点 (5)第三章硬件系统设计 (9)3.1变换电路选择 (9)3.2主电路设计 (9)3.3 SPWM逆变器的设计 (10)3.4控制电路设计 (12)3.5 IGBT驱动电路设计 (12)3.6 电压、电流、频率测量电路 (13)3.7 键盘、显示电路 (14)第四章系统软件设计 (18)4.1 控制模块设计 (18)4.2 初始化程序 (22)4.3 显示中断程序 (22)4.4 显示子程序及键盘服务程序流程图 (23)第五章结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)引言变频电源顾名思义就是能够提供可调频率输出的电源，变频电源是这样一种设备，能够将交流电输入转换为用户所需要的电压和频率的正弦波输出的变换器。
基于单片机控制新型逆变稳压电源的设计与仿真
基于单片机控制新型逆变稳压电源的设计与仿真一、本文概述随着现代电子技术的飞速发展，逆变稳压电源在各个领域中的应用日益广泛。
单片机因其高可靠性、低成本和易于编程等特点，在电力电子设备控制领域扮演着越来越重要的角色。
本文旨在设计并仿真一种基于单片机控制的新型逆变稳压电源，以实现对传统逆变电源系统的优化和改进。
本文首先对逆变稳压电源的基本原理和工作流程进行了详细阐述，分析了现有逆变电源系统的优缺点，并提出了基于单片机控制的新型设计方案。
该方案主要包括电源模块、逆变模块、单片机控制模块和输出稳压模块。
通过单片机控制，可以实现对电源系统的实时监控和智能调节，有效提高电源系统的稳定性和效率。
接着，本文详细介绍了新型逆变稳压电源的硬件设计和软件编程。
硬件设计部分主要包括电源模块的设计、逆变模块的设计、单片机控制模块的设计以及输出稳压模块的设计。
软件编程部分则重点介绍了单片机控制程序的设计和实现，包括电源参数的实时采集、逆变过程的精确控制以及输出电压的稳定调节。
本文通过仿真实验验证了所设计的新型逆变稳压电源的性能。
仿真结果表明，基于单片机控制的新型逆变稳压电源具有响应速度快、稳压精度高、负载能力强等优点，能够满足现代电子设备对电源系统的高要求。
本文提出了一种基于单片机控制的新型逆变稳压电源的设计与仿真方案，通过理论与实践相结合的方式，为逆变稳压电源领域的研究提供了新的思路和方法。
二、逆变稳压电源工作原理及关键技术分析逆变稳压电源是一种能够将直流电源转换为交流电源，并且保持输出电压稳定的电子设备。
在现代电力系统中，逆变稳压电源广泛应用于各种需要稳定交流供电的场合，如计算机、通信设备、医疗设备、工业自动化控制等领域。
本文将详细介绍逆变稳压电源的工作原理及关键技术分析。
直流输入：逆变稳压电源首先接收直流电源输入，这通常是来自电池、整流器或其他直流电源设备的直流电压。
逆变过程：逆变器通过电力电子开关器件（如IGBT、MOSFET等）的通断控制，将直流电压转换为交流电压。
一种基于单片机的变频电源设计
①基金项目：吉林省教育厅教研项目（项目编号：SJJY201703）、教育教学课题（项目编号：XJYB2018050、XJYB2017003）资助。 作者简介：董嘉雪（1997—），女，内蒙古根河人，本科，研究方向：电气工程及其自动化专业。 通讯作者：辛平(1980 —)，女，吉林吉林人，硕士，副教授，研究方向：电力电子与电力传动,E-mail:359411897@ 。
而在输出端得到一个无失真的正弦信号波形。本文设计了一种交流电力频率转换器(AFC)，提高交直流转换器与无功功率
控制，其超前相位补偿原理是导致减少当前控制回路的给定线频率带宽的要求。由于这些特性，可使用相对减缓转换功
率等设备，因此它可以用于高电平交流线频率。
关键词：变频电源 IGBT SPWM调制 单片机
C2 C4 C3 33uF
(5)
29.35k
R3 3k
R4 O1
D2
+
(17) S2(8)
+ 20V
(15)
RS 23.5k
(4)
(6)
(3)
图2 绝缘栅双极晶闸管的驱动与保护电路
电源电路
按键输入
复位电路 晶振电路
单 片 机
图3 SPWM软件流程图
ห้องสมุดไป่ตู้
DAC0832电 路
LM358电路
LCD1602液 晶显示电路
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工业技术
科技创新导报 2019 NO.14
Science and Technology Innovation Herald
变频变压电源的设计
变频变压电源的设计引言变频变压电源是一种能够改变交流电频率和电压的电源设备，它在现代电子设备中发挥着至关重要的作用。
通过改变电源的频率和电压，变频变压电源可以为各种电子设备提供稳定、可靠的动力，并实现节能、减排等目标。
本文将详细介绍变频变压电源的设计思路、应用实例及其在现实生活中的应用价值。
关键词：变频、变压、电源、设计变频变压电源的作用变频变压电源主要应用于需要同时改变电力频率和电压的场合，如工业控制、电力传动、电动汽车等领域。
通过调整电源的频率和电压，变频变压电源可以为负载提供所需的功率和电流，保障设备的正常运行。
同时，变频变压电源还具有减小谐波干扰、降低能耗、提高设备寿命等作用，在节能减排方面具有重要意义。
变频变压电源的基本原理变频变压电源基于变频技术、变压技术和电源技术等多项技术，主要由整流器、逆变器、变压器等组成。
整流器负责将交流电转化为直流电，逆变器则将直流电再转化为所需频率和电压的交流电。
通过控制逆变器的开关器件，可以调节交流电的频率和电压，实现变压变频的目的。
变频变压电源的设计思路3.1整体设计思路变频变压电源的整体设计需要从负载特性、电源特性、控制策略等方面进行考虑。
首先，要了解负载的性质和需求，确定电源的输入和输出参数。
其次，选择合适的变压器、整流器和逆变器等元器件，并设计相应的电路。
最后，制定合理的控制策略，确保电源能够稳定运行，同时实现能量的高效转换。
3.2详细设计步骤（1）明确电源输入输出参数。
根据负载需求，确定电源的输入电压范围、输出电压范围以及输出电流等参数。
（2）选择合适的元器件。
根据电压、电流等参数要求，选择合适的变压器、整流器和逆变器等元器件。
同时，还要考虑元器件的耐压、电流、开关速度等性能指标。
（3）设计电路。
根据整体设计思路，开始设计电源的各个电路模块，如整流电路、逆变电路、控制电路等。
在电路设计过程中，要考虑到各模块之间的相互影响以及电路的稳定性和可靠性。
基于单片机的变频变压电源设计的开题报告
基于单片机的变频变压电源设计的开题报告
一、课题背景
随着科技的发展，电子设备的发展也越来越快，尤其是在高端领域
的应用越来越广泛，电源技术的研究也逐渐显得越来越重要。
当今市场
上已经出现了大量的电源产品，但是这些产品的功率密度并不高，因此
无法满足高电压、大功率、高精度需求的场景，因此需要设计一款基于
单片机的变频变压电源。
二、研究目的
本项目旨在设计一款基于单片机的变频变压电源，通过调整单片机
控制器，实现变频变压的操作。
通过降低主电源的电压，提高转换效率，以减少能量损耗。
为追求高电压输出时能够保证输出精度，本设计应采
用比例-积分-微分（PID）控制器进行电压调节，以提高输出精度和稳定性。
三、研究内容
（1）电源变压器的设计与制造。
（2）将可编程逻辑控制时钟（PLC）替换为单片机以提高响应速度
和精度，并且在微处理器上实现电压和频率控制。
（3）采用改进的PWM控制方法，以避免变压器中的回流电压和异
步电动机的噪声。
（4）采用PID控制电路以提高电源的稳定性和精度。
（5）在单片机控制器中增加通信接口，以支持恒力特等工具的远程控制。
四、成果预期
通过本项目研究，将得到一款基于单片机的变频变压电源。
与传统的电源产品相比，本电源将具有更高的功率密度、更高的转换效率和更高的输出精度，并且具有纠错和远程控制等先进特性，可广泛应用于各行业的领域。
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摘要
随着社会的飞速发展，新型电子产品的广泛应用与不断的更新，对应用电源的要求也不断的提高。
然而，电源对电子产品的安全、可靠运行起着关键性的作用，因此研究一种电压、频率可调的电源具有重要的意义。
本设计从变频变压电源的原理开始研究，设计主要研究变频变压电源主电路设计、控制电路设计、数字控制算法以及软件流程的设计。
对整流电路、滤波电路、逆变缓冲电路和控制电路都做出了具体的分析。
对变频变压电源进行了主电路的整体设计，设计思想是将220V交流电通过EMI滤波，进入整流电路，将交流电变换为直流电，输入到直流母线，再经整流滤波电路滤波后，输入到逆变电路，将直流电变换为频率、电压可调的交流电，经输出滤波器滤波后提供给负载。
根据主电路的特点和设计要求，控制电路采用PIC16F877单片机，主要产生控制脉冲SPWM波，以及开关管MOSFET的开关频率，再通过软件控制，实现电压和频率的随时可调。
关键词：变频变压；SPWM控制；PIC16F877
Abstract
With the rapid development of society, new electronic products have been widely applied and updated constantly; as a result the requirements of power application are also increasing continually. Indeed, in terms of the security of the electronic products and their operation, power plays a key role so the development of a kind of power which its voltage and frequency can be adjustable has significant meaning.
The design starts from the principle of variable frequency and variable voltage power, and it mainly develops variable frequency and variable voltage power’s design of main circuit, control circuit, digital control algorithm and software process. The design analyzes the rectifier circuit, filter circuit, inverter buffer circuit and control circuit specially. Design the main circuit power of variable frequency and variable pressure power overall. The design thought is that first 220V alternating current goes through the EMI filter, then goes into the rectifier circuit and transforms the AC to DC, and inputs to the DC bus. Then it is filtered by the rectifier filter circuit, inputs to inverter circuit, and transforms the DC to AC of which frequency and voltage is adjustable after filtered by the output filter to the load.
According to the main circuit characteristics and design requirements, the control circuit applies the PIC16F877 microcontroller which mainly produces control pulse SPWM wave and switching frequency of MOSFET switch. Through software control, voltage and frequency can be adjustable at any time.
Keywords: variable frequency variable voltage; SPWM control; PIC16F877;。