3000W纯正弦波逆变器设计报告

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3000W纯正弦波逆变器的详细过程

3000W纯正弦波逆变器的详细过程什么是逆变器逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220V，50Hz正弦波）。

它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

简单地说，逆变器就是一种将低压（12或24伏或48伏）直流电转变为220伏交流电的电子设备。

因为我们通常是将220伏交流电整流变成直流电来使用，而逆变器的作用与此相反，因此而得名。

什么是正弦波逆变器逆变器可以按照它的输出波形进行分类，分为方波逆变器、修正波逆变器和正弦波逆变器。

因此正弦波逆变器的定义就是输出波形为正弦波的逆变器。

它的优点是输出波形好，失真度很低，且其输出波形与市电电网的交流电波形基本一致，实际上优良的正弦波逆变器提供的交流电比电网的质量更高。

正弦波逆变器对收音机和通讯设备及精密设备的干扰小，噪声低，负载适应能力强，能满足所有交流负载的应用，而且整机效率较高；它的缺点是线路和相对修正波逆变器复杂，对控制芯片和维修技术的要求高，价格较贵。

正弦波逆变器实物图工作原理在介绍正弦波逆变器工作原理之前，先介绍一下逆变器的工作原理。

逆变器是一种DCtoAC的变压器，它其实与转化器是一种电压逆变的过程。

转换器是将电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出，而逆变器是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电；两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制（PWM）技术。

其核心部分都是一个PWM集成控制器，Adapter用的是UC3842，逆变器则采用TL5001芯片。

TL5001的工作电压范围3.6～40V，其内部设有一个误差放大器，一个调节器、振荡器、有死区控制的PWM发生器、低压保护回路及短路保护回路等。

输入接口部分：输入部分有3个信号，12V直流输入VIN、工作使能电压ENB及Panel电流控制信号DIM。

VIN由Adapter提供，ENB 电压由主板上的MCU提供，其值为0或3V，当ENB=0时，逆变器不工作，而ENB=3V时，逆变器处于正常工作状态；而DIM电压由主板提供，其变化范围在0～5V之间，将不同的DIM值反馈给PWM控制器反馈端，逆变器向负载提供的电流也将不同，DIM值越小，逆变器输出的电流就越大。

工频纯正弦波逆变器

工频纯正弦波逆变器说明书目录目录 (2)一．特点 (3)二．面板说明 (4)三．技术参数 (5)四．安装 (6)1．连接示意图 (6)2．使用导线平方数 (6)3．安装指南 (7)4．远程控制安装 (7)五．蓄电池类型选择 (7)六．工作原理 (9)1．充电阶段解释 (9)2．充电曲线图 (9)七．使用说明 (10)八．应用领域 (10)1．家庭娱乐 (10)2．家庭设备 (10)3．办公设备 (11)4．照明设备 (11)九．状态指示及故障对照表 (11)一．特点z安静，高效率运作z前面板LED指示灯和可调开关选择器z可选设置铅酸电池，胶体电池，或玻璃纤维隔板（AGM）电池等 z70A自动三阶段充电（大电流充电，吸收，和浮充）z快速开关（栅板到电池和电池栅板）的备用电源z较低的闲置电流能和发动机一致,在没有负载情况下节约能源. z在极端环境条件下具有持久的寿命z高负载能力可以承担比较大的负载,在过载情况下能稳定处理 z电路板涂层可以保护他们免遭腐蚀及提高使用寿命和可靠性z持久的粉末涂层，耐腐蚀钢底盘,具有防水功能z保护功能:a)过电压和低电压保护b)高温保护c)自动过载保护d)短路保护二．面板说明正面面板交流输出端面板市电输入零线市电输入火线机器输出地线市电输入地线机器输出零线机器输出火线远程指示灯三．技术参数输入波形正弦波(实用工具或发电机)标称输入电压 120V 230V低压跳闸 90V ±4% 184V/154V ±4% 低压重启 100V ±4% 194V/164V ±4% 高压跳闸 140V ±4% 253V ±4% 高压重启 135V ±4% 243V ±4% 交流最大输入电压 150V 270V额定输入频率 50Hz/60Hz(自动检测)低频跳闸 47Hz-50Hz, 57Hz-60Hz高频跳闸 55Hz-50Hz, 65Hz-60Hz输出波形与输入波形相同（旁路模式）过载保护断路器短路保护断路器最大旁路电流 30安培/40安培在线转换式转换效率 95%以上在线切换时间 10ms (标准)旁路无电池连接是旁路最大电流 30安/40安旁路过载电流 35安/45安（报警）逆变器规格/输出输出波形纯正弦波持续输出功率 1000W 1500W 2000W 3000W 4000W 5000W 6000W 持续输出功率 1000V A 1500V A 2000V A 3000V A 4000V A 5000V A 6000V A 功率因数 0.9-1.0输出电压调节 ±10% rms输出频率 50Hz ±0.3Hz 60Hz ±0.3Hz额定效率大于88%峰值额定值 3000W 4500W 6000 9000 2000 15000 18000 短路保护是，故障后十秒接蓄电池端面板直流输入负极直流输入正极逆变器规格/输入额定输入电压12V 24V 48V最小启动电压10V 20V 40V电瓶低电压报警10.5V 21V 42V电瓶低电压脱扣10V 20V 40V高压报警16V 32V 64V节电器启用时低于25瓦节电器远程均为开关调节充电器模式规格输入电压范围 95-127V AC 194-243V AC/ 164-243V AC(W) 输出电压根据电池类型充电电流35A/70A启动时电瓶初始电压 0-15.7V,12V (*2,24V; *4, 48V）过充保护关断15.7V, 12V (*2,24V; *4, 48V）电瓶类型决定充电器（恒定电流四阶段）数控渐进充电四步走远程控制/RS232/USB 是，可选尺寸（mm） 1000W/1500W/2000W/3000W: 442*218*179mm4000W/5000W/6000W: 598*218*179 mm 重量： 1000W 1500W 2000W 3000W 4000W 5000W 6000W17kg 18kg 20kg 22kg 35kg 38kg 40kg 四．安装1．连接示意图2．使用导线平方数充电或逆变电流导线长0-1.5 米导线长1.5-4.0米125-180A 50平方 70平方180-330A 70平方 90平方3．安装指南a)将本品与蓄电池组距离尽量拉近b)保持阴凉，干燥以及良好通风c)本品放置方向无关d)无论从原厂购买1.5米长的导线，或者使用你自己的线，都要按照导线平方数表所指明的粗细以确保对直流电流足够粗。

工频3000W纯正弦波逆变器的参数

苏州日不落能源设备有限公司地址:江苏苏州金阊科技产业园A-504
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邮编：215000
电话：+86 512 68638910 传真：+86 512 68638916

SPT3000-112 SPT3000-124 SPT3000-148 SPT3000-212 SPT3000-224 SPT3000-248 3000W 9000W 12VDC 24VDC 100/110/120VAC±5% 50/60Hz±0.5% 0.1~1 83% 86% 88% ＜10W ＜10ms 190~245VAC 10.0~16.0VDC 20.0~31.0VDC 42.0~62.0VDC 10.0~16.0VDC 20.0~31.0VDC 42.0~62.0VDC 70A 40A 20A LED红色 UL458 FCC Part15 ClassA -20~40℃ 20~90%RH -30~70℃ 负载控制冷却风扇 24 460*220*190(L*W*H) 车载，游艇，太阳能系统，移动设备，工控，电动工具和家庭办公等 *备注:以上规格参数若有修改，恕不另行通知。 LVD（EN60950) CE (EN55022:2006+A1:2007) 70A 40A 20A 85% 87% 90% 48VDC 12VDC 24VDC 220/230/240VAC±3% 48VDC
参数
型号输出功率冲击功率输入电压输出电压输出频率功率因素满载效率待机损耗切换时间输入AC电压范围输入电压范围 DC充电电流故障指示安规认证电磁干扰工作温度工作湿度内储藏温度冷却重量(kg) 尺寸(mm) 运用
SPT3000系列

【DIY第二期】新做的3000W纯正弦波逆变器-已公布全部资料-步步解析原理

【DIY第二期】新做的3000W纯正弦波逆变器-已公布全部资料-步步解析原理【DIY第二期】新做的3000W纯正弦波逆变器，已公布全部资料，步步解析原理【DIY第二期】新做的3000W纯正弦波逆变器，已公布全部资料，步步解析原理前些时间做了几台了，朋友都拿去用了，说还不错，今天上图大家看一下标称功率3000W持续功率；2800W峰值功率6000W 2S；300次开机短路，200次短路开机过载保护3200W 3S短路立即保护，电池过压/欠压保护齐全！！！！前级16管MOS，后级四个50N50整机半成品重4KG看到贴子有这么长了，作为逆变器余业玩家的我甚是感到高兴，时到五一了，也有了点时间打打字了，刚好也马上到了本其DIY结束的时间了，为了方便大家学习和交流，我在这里浅要的说下此款逆变器的设计过程和原理图的局部浅析，小弟专业不精，有说不对的地方请各位高手前辈拍砖！进入正题。

一、此款逆变器的基本情况（架构，组成）总括的说，这是一款24V逆变器，这款逆变器由三个部分组成，1、前级驱动板；2、后级驱动板；3、功率主板。

1、前级驱动板上主要是由三个小部分组成，一个辅助电源部分，一个部分是PWM驱动，第三个部分是保护部分；2、后级驱动板主要由三个部分组成，一个是SPWM 信号的产生（单片机完成）部分，一个是硬件RC死区时间设置部分；再一个就是IR2110的驱动部分。

3、功率主板主要由四个部分组成，一个是前级升压及整流滤波，第二个是后级H全桥正弦变换部分，第三个是稳压反馈部分；第四个是LC滤波部分二、电路结构及原理分析1、前级驱动板A、辅助电源电路的功能就是将功24V的电池电压降到13-15V左右然后再经过LM7812稳成12V后供给整机电路的控制部分供电，先上图：在这个电路中，BT 输入电压范围可以达到15-36V,而输出稳定在12V.Q1也可以用P 型的MOS 管，适当的选取不同型号的P管可以将电压做到60V左右。

正弦波逆变器.doc

目录第1章概述 (2)第2章正弦波逆变器技术要求和主电路 (4)2.1总体框架图 (4)2.2逆变电源的设计要求和目标 (5)2.3主电路形式选择 (5)2.3.1有工频变压器的逆变电源 (5)2.3.2无工频变压器的逆变电源 (6)第3章正弦波逆变器主电路设计 (7)3.1有工频变压器的逆变电源主电路设计 (7)3.1.1电路形式 (7)3.1.2 参数设计 (8)3.2 无工频变压器的逆变器主电路设计 (9)3.2.1电路形式 (9)3.2.2 参数设计 (11)第4章正弦波逆变器输出变频调制方式 (12)4.1 SPWM正弦脉宽调制方式 (12)4.1.1单极性调制方式 (13)4.1.2双极性调制方式 (13)4.1.3单极性倍频调制方式 (13)第5章正弦波逆变器控制电路 (14)5.1总控制电路 (14)5.2 控制局部电路 (18)5.2.1放大电路设计 (18)第6章总结与心得 (19)第1章概述电力系统变电站和调度所的继电保护和综合自动化管理设备有的是单相交流供电的，其中有一部分是不能长时间停电的。

普通UPS设备因受内置蓄电池容量的限制，供电时间比较有限，而直流操作电源所带的蓄电池容量一般都比较大，所以需要一套逆变电源将直流电逆变成单相交流电。

随着电力电子技术的飞速发展，正弦波输出变压变频电源已被广泛应用在各个领域中，与此同时对变压变频电源的输出电压波形质量也提出了越来越高的要求。

对逆变器输出波形质量的要求主要包括两个方面：一是稳态精度高；二是动态性能好。

因此，研究开发既简单又具有优良动、静态性能的逆变器控制策略，已成为电力电子领域的研究热点之一。

逆变器，是指整流器的逆向变换装置，其作用是通过半导体功率开关器件（例如SCR,GTO,GTR,IGBT和功率MOSFET模块等）的开通和关断作用，把直流电能变换成交流电能，因此是一种电能变换装置。

由于多数负载要求逆变器输出正弦波，因而正弦波逆变器用途最广泛。

3000W逆变器的设计方案

3000W 正弦波逆变模块规格说明书一、概述本逆变器使用本公司专为逆变器研发的纯正正弦波芯片，采用高可靠性的设计方案，可以适用于任何负载，过载保护，过流保护，短路保护，保护后需要重新开关机器才能恢复输出，本机的体积小巧，便于携带和安装。

功能特性简介：板载元件大部分采用SMD工艺焊接，具有非常高的一次成型率。

功率元件采用IGBT模块，大大降低了大功率负载时候的损耗。

采用高抗冲击性设计，保证在空调等强冲击性负载下不会损坏机器。

采用高效率SPWM调制电路，实现最佳的效率与THD值的完美平衡。

内置短路保护，抗冲击保护。

横向散热风道设计，利于散热器风扇端部安装散热。

单独的直流高压输入，小信号供电部分无需另外单独供给。

极低的空载电流消耗。

板载温度传感器，隔离控制温控风扇开启与关闭。

工作状态指示输出。

蜂鸣器报警指示。

LCD液晶显示功能（可选）市电切换功能（可选）二、使用方法将足够功率的输入电源接上逆变器，注意电源电压要在规定范围内，连接的电源线要有足够的承载电流能力，并且尽量短，该逆变模块为DC0-400V输入，在要输出电压AC范围内，必须保证输入DC电压是输出AC电压的1.414倍以上，才可以稳定一个正常的范围。

三、输入电源要求输入电源电压必须在逆变器规定的电压范围内，不能超过DC400V,否则会造成板上电解电容元件提早失效或者爆炸。

输入电源必须能够提供足够的电流，其具体算法约为输出功率/输入电压 /0.8系数=输入电流，例如：带一个1200W 的负载，输入320VDC，则输入电流 =（输出功率1200W）/（输入电压320V）/ 0.8系数=4.69（A）。

说明：输入320V电源，必须能保证提供4.69的电流，机器才可能正常运作，并且持续输出额定功率。

输入电源线必须要与逆变器连接牢固，并且要有足够的承载能力。

电源线的截面积应该按照不大于4A/mm2的电流密度选择铜导线截面积。

3000W PV太阳能逆变器设计

产品的应用：逆变器 INVERTER采用GaN的逆变器应用—1500W， DEMO 板DC400Vin, 240Vacout, 98.7%, 成本明显下降TPH3006PSTI DSPSI-8230Silicon-Labs同样大的逆变器产品,氮化镓的体积减小了一半左右,同时整体成本下降100USD,售价反提高了100USD. 效率反提高了1.5个点. 4500W, 频率从16K提到到50K 散热器,风散,驱动电路,电感,EMC电路可大大减小体积,还有填充物GaN modules allowed for kW class PV power conditioner with 40% smaller size and loss• • • •Output power 4.5kw (Single Phase 200V) Input voltage 60-400V Maximum Power Efficiency > 98% (vs. >96.5% with Silicon) Volume about 10L <18L (existing Silicon based)Courtesy: Testing done and published by Yaskawa Electric.40% volume reduction >40% loss reduction微型逆变器应用传统线路输出采用600V的低频工作MOSFET 无‘无功补偿’ 新的设计需要输出逆变高频化以尽可能提高无功补偿氮化镓适合高频，高效+L1G DD1 C1+传统的采用变压器升压400V 因氮化镓支持大比例升压且高效率达98以上。

业余手工猛料打造24V3000W高频正弦波逆变器

业余手工猛料打造24V3000W高频正弦波逆变器有段时间没搞机子了,最近手有点“痒”,却又无奈业余搞条件有限,很多东西都搞不漂亮,比如这次的变压器,凡立水有点稠,也没稀释剂,泡好凡立水了,也没烤箱烤干,只好放在锅里烤,呵呵.先讲变压器吧,24V3000W,为了减少安装高度,加强散热,前级MOS均流没有用一个EE70而用了4个EC42-20,PC40材质的,为了每个上到750W,采用了约35KHZ的频率,初级4T+4T,用0.8mm的线9根并绕,次级16T用0.8mm的线4根并绕.4个EC42初级并联,次级串联,因为初级电流太大没用骨架引脚,铜线直接焊在PCB上.功率PCB:预留了一个前级闭环控制的EC42-20做整流后的电感,实际用的开环,没装.办法一:加焊扁铜;办法二:在下图标示处焊4组电池线,在接线柱上会合: 功率板原理图:3000W的功率,除了效率要高,要强制风冷,散热片也很重要,用了一整块和功率板差不多大的散热片,所有前后级的功率管和整流管都装在上面,重约1.5KG.功率管,前级用的是IRFP2907,8只,原装进口管.后级功率管4只FQL40N50,仙童40A500V的管子:前后级驱动板:由于采用了单片机控制后级所以做的比较简单,元件较少,也用的单面板.前级驱动板原理图:后级驱动板原理图:此图大部分参考了wwwjjwww大师的原理图,并做了一些改进,主要是为了大家便于使用wwwjjwww大师公布的程序.关于源程序,不愿意自己编的可使用wwwjjwww或z760622大师改过的: /topic/111661/topic/444342几点说明:1.这套方案支持输入电池12/24/36/48V,12V时装34063升压的辅助电源,24、36、48V装分立元件降压的辅助电源;。

床车用3000正弦波逆变器

床车用3000正弦波逆变器全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：床车用3000瓦正弦波逆变器是一种专门为床车提供电力供应的设备，逆变器可以将直流电转换为交流电，适用于各种电子产品。

在床车上使用正弦波逆变器可以提供稳定的电力输出，保证床车上的电子设备能够正常工作。

床车用3000瓦正弦波逆变器通常由直流输入端、交流输出端、控制单元和散热系统等组成。

直流输入端主要接入床车上的电池，将电池产生的直流电转换成交流电；交流输出端则输出转换后的交流电，供给床车上的各种电子设备使用；控制单元主要对逆变器的工作状态进行监控和控制；散热系统则负责散热，确保逆变器的稳定工作。

床车用3000瓦正弦波逆变器具有很多优点。

正弦波逆变器可以产生与市电相同的交流电，电压稳定，波形纯正，不会对床车上的电子设备造成损害，可以更好地保护床车上的设备。

正弦波逆变器的效率较高，能够有效地将床车上的电池供应的电能转换成电子设备所需的电能，节约能源。

正弦波逆变器体积小、重量轻，便于携带和安装，方便床车使用者进行移动和操作。

不过，床车用3000瓦正弦波逆变器也存在一些不足之处。

价格相对较高，普通消费者可能难以承受；功率不够大，无法为一些大型电子设备提供电力供应；在使用过程中需要注意保护好逆变器，避免受潮或受到撞击等。

第二篇示例：床车用3000正弦波逆变器是一种能够将直流电能转换为交流电能的装置，通常用于床车或其他设备的电力供应。

正弦波逆变器可以提供稳定的电源输出，使设备可以有效地运行，并且可以防止电力波动对设备造成损害。

本文将探讨床车用3000正弦波逆变器的原理、特点和应用场景。

正弦波逆变器的原理是通过将直流电压转换为交流电压，从而实现电力的转换。

在逆变器中，直流电压首先经过变压器变换为交流电压，然后经过整流、滤波等环节得到稳定的正弦波输出。

正弦波逆变器的输出电压波形与家用电源相同，具有较高的质量和稳定性，适用于各种电器设备的供电。

床车用3000正弦波逆变器具有多种特点，使其成为众多设备的理想选择。

正弦波逆变器

正弦波逆变器一．引言所谓逆变器，是指整流器的逆向变换装置。

其作用是通过半导体功率开关器件（例如GTO,GTR,功率MOSFET 和IGBT等）的开通和关断作用，把直流电能换成交流电能，它是一种电能变换装置。

逆变器，特别是正弦波逆变器，其主要用途是用于交流传动，静止变频和UPS电源。

逆变器的负载多半是感性负载。

为了提高逆变效率，存储在负载电感中的无功能量应能反馈回电源。

因此要求逆变器最好是一个功率可以双向流动的变换器，即它既可以把直流电能传输到交流负载侧，也可以把交流负载中的无功电能反馈回直流电源。

逆变器的原理早在1931年就在文献中提到过。

1948年，美国西屋（Westinghouse）电气公司用汞弧整流器制成了3000HZ 的感应加热用逆变器。

1947年，第一只晶体管诞生，固态电力电子学随之诞生。

1956年，第一只晶体管问世，这标志着电力电子学的诞生，并开始进入传统发展时代。

在这个时代，逆变器继整流器之后开始发展。

首先出现的是SCR电压型逆变器。

1961年，W.McMurray与B.D.Bedford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。

1960年以后，人们注意到改善逆变器波形的重要性，并开始进行研究。

1962年，A.Kernick提出了“谐波中和消除法”，即后来常用的“多重叠加法”，这标志着正弦波逆变器的诞生。

1963年，F.G.Turnbull提出了“消除特定谐波法”，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，转矩脉动最小等。

20世纪70年代后期，可关断晶闸管GTO、电力晶体管GTR及其模块相继实用化。

80年代以来，电力电子技术与微电子技术相结合，产生了各种高频化的全控器件，并得到了迅速发展，如功率场效应管Power MOSFET、绝缘门极晶体管IGT或IGBT、静电感应晶体管SIT、静电感应晶闸管SITH、场控晶闸管MCT，以及MOS晶体管MGT等。

正弦波设计报告

正弦波设计报告一、摘要产生正弦波基于正弦波基本发生器和运算放大器。

为了产生正弦波必须在放大电路中加入正反馈，产生一个较稳定的持续的振荡电路。

但是反馈量不能太大，太大之后由于放大电路中的三极管失真。

正弦波产生有多种方式，这里我们选用R 、C 串并联振荡电路，芯片是LM324。

（LM324是四运算放大器，接入正负15v ）。

正弦波发生电路的组成放大电路正反馈网络选频网络稳幅电路所需器件：示波器、±15v 直流电源、面包板、芯片LM324、二极管、滑动变阻器、电容等。

二、设计目的及要求㈠设计目的① 掌握正弦波电路的振荡条件，及电路的设计、搭建； ② 熟悉放大电路的初步应用、反馈电路； ③ 锻炼自学、设计能力。

㈡设计要求① 设计电路，在仿真软件上得到仿真波形，写终结报告； ② 在示波器上得到要求波形； ③ 要求频率在10K 左右。

三、设计思路⑴振荡条件过程(a)负反馈放大电路 (b)正反馈振荡电路由于振荡电路的输入信号iX =0，所以i X ' =f X 。

基本放大电路的输出为： X 0=A •X i X f =F •X 0振荡条件是..F A =1幅度平衡条件 |..F A |=1相位平衡条件 ϕAF = ϕA +ϕF = ±2n π ⑵起振条件整个电路经过正反馈反送，使电路不断的放大，若放大满足 |..F A |>1,使电路起振,最后进入放大器的非线性区或电路的稳幅环节,这样电路进入正常的振荡工作状态,故电路的起振条件是: |..F A |>1。

⑶使电路能从|..F A |>1 过渡到 |..F A |=1，从而达到稳幅振荡 ⑷基本的RC 串并联网络的频率特性 RC 串并联网络的电路如图所示。

RC 串联臂的阻抗用Z 1表示，RC 并联臂的阻抗用Z 2表示。

（采用的时候R1和R2，C1和C2都是相等的）可以得到如下式子：222222111j 1)j /1//()j /1(C R R C R Z C R Z ωωω+==+=)1j()1(1/j +)C j /1( )j 1]()C j /1([)]j 1/([+)C j /1()j 1/( 12211221212222111222211222211222212.o.f .C R C R C C R R R C C R C R R R R R C R R R C R R R C R R Z Z Z V V F ωωωωωωωωω-+++=+++=+++=+++=+==谐振频率为 f 0=2121π21C C R R当R 1 = R 2，C 1 = C 2时，谐振角频率和谐振频率分别为： RC 10=ω ， RCf π210= 幅频特性=.F 20022122121221)(31)1()1(1ωωωωωω-=-++++C R C R C C R R相频特性3arctg11arctg 0012211221F ωωωωωωφ--=++--=C C R R C R C R当f=f 0时的反馈系数=.F13，且与频率f 0的大小无关，此时的相角 ϕF =0︒。

正弦波并网运行逆变器及控制方法的研究的开题报告

正弦波并网运行逆变器及控制方法的研究的开题报告一、选题背景随着新能源的快速发展，智能电网建设也越来越成为社会关注的热点。

并网运行逆变器是新能源电力系统中的一个重要组成部分，它具有能够将太阳能、风能等等新能源直流发电的输出转换成交流电并接入电网的功能。

因此，对并网运行逆变器的研究和控制方法的研究，有着重要的理论和实用价值。

本文拟对正弦波并网运行逆变器及控制方法进行研究。

二、研究目的本文的研究目的主要包括以下两个方面：1. 对正弦波并网运行逆变器进行研究，探索其理论原理以及特点。

2. 对控制方法进行研究，提出一种优化的控制方法，以提高逆变器的性能。

三、研究内容本文主要研究内容如下：1. 正弦波并网运行逆变器的理论原理。

主要介绍逆变器的基本结构和工作原理，以及其在并网运行中所承担的作用。

2. 正弦波并网运行逆变器的特点和性能。

主要介绍逆变器在实际应用中的性能表现以及其存在的问题和不足。

3. 控制方法的研究。

分析现有的逆变器控制方法，并提出一种优化的控制方法，以提高逆变器的性能。

四、研究方法本文主要采用以下研究方法：1. 理论分析法：对正弦波并网运行逆变器的理论进行深入分析和研究。

2. 实验研究法：设计逆变器实验平台，通过实验验证逆变器的性能以及提出的控制方法的有效性。

五、预期成果通过本文的研究，预期能够取得以下成果：1. 掌握正弦波并网运行逆变器的理论原理和特点。

2. 提出一种优化的控制方法，可以提高逆变器的性能。

3. 在逆变器实验平台上进行实验验证，验证所提出的控制方法的有效性。

六、论文结构本文的论文结构如下：第一章：绪论第二章：正弦波并网运行逆变器的理论原理第三章：正弦波并网运行逆变器的特点和性能第四章：控制方法的研究第五章：实验验证第六章：结论与展望。

Invertek 600 3000W 纯正弦波太阳能逆变器用户手册说明书

Invertek pure sine wave solar inverter 600/3000WUser’s manualContentsManual instruction----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 Important safety instructions---------------------------------------------------------------------------------------------------------3 1. Product introduction-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 1.1. General function description-------------------------------------------------------------------------------------------------5 1.2. Series models introduction---------------------------------------------------------------------------------------------------7 1.3. Electrical specifications-------------------------------------------------------------------------------------------------------7 1.4. Audible alarm--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 1.5. Environmental specifications------------------------------------------------------------------------------------------------9 1.6. Fan control-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------9 1.7. Power limitation-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------9 1.8. Short circuit protection--------------------------------------------------------------------------------------------------------91.9. Over load protection---------------------------------------------------------------------------------------------------------102. Installation and operation--------------------------------------------------------------------------------------------------------10 2.1. Unpacking and inspection--------------------------------------------------------------------------------------------------10 2.2. Handling and storage--------------------------------------------------------------------------------------------------------11 2.3. Front panel description and operation-----------------------------------------------------------------------------------12 2.4. Rear panel description and operation-----------------------------------------------------------------------------------152.5. Installation----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------153. Maintenance and troubleshooting---------------------------------------------------------------------------------------------18 3.1. Preventative maintenance-------------------------------------------------------------------------------------------------18 3.2. Troubleshooting guide------------------------------------------------------------------------------------------------------18Manual instructionPurposeThe purpose of this manual is to provide explanations and procedures for operating, maintaining, and troubleshooting the pure sine wave inverter. This manual should be read through carefully before installations and operations. Please retain this manual for future reference.ScopeThis document defines the functional requirements of pure sine wave inverter, intended for worldwide use in electronic processing equipment. The inverter unit shall contain a fan for forced air-cooling. The inverter may be used singly or in redundant configurations. All manuals are applicable under all operating conditions when installed in the end use system, unless otherwise stated.Order of precedenceThis manual is intended for anyone who needs to install and operate the inverter. In the event of a conflict between this manual and references cited herein, this manual shall take precedence.OrganizationThis manual is composed of three chapters.Chapter 1: product introduction contains the information about general description, features and specifications of inverter.Chapter 2: installation and operation provides the information about installation and operation of inverter.Chapter 3: maintenance and troubleshooting contains the information of how to maintain and troubleshoot inverter.Important safety instructionsGeneral safety precautions1. Before installing and using the inverter, read all instructions and cautionary markings on the inverter andall appropriate sections of this guide. Be sure to read all instructions and cautionary markings for any equipment attached to this unit.2. This unit is designed for indoor use only. Do not expose the inverter to rain, snow, or spray.3. To reduce risk of fire hazard, do not cover or obstruct the ventilation openings. Do not install the inverterin a zero-clearance compartment.4. Use only attachments recommended or sold by the manufacturer. Doing otherwise may result in a risk offire, electric shock, or injury to persons.5. To avoid a risk of fire and electric shock, make sure that existing wiring is in good condition and that wireis not undersized. Do not operate the inverter module with damaged or substandard wiring.6. Do not operate the inverter module if it has received a sharp blow, been dropped, or otherwise damagedin any way.Precautions when working with batteriesTo avoid personal injury and property damage, read these battery precautions on handling, charging and disposing batteries.1. Not reverse INPUT+ and INPUT- to battery.2. Keeps the battery away from heat sources including direct sunlight, open fires, microwave ovens, andhigh-voltage container? Temperatures over 60ºC may cause damage. Make sure the area around the battery is well ventilated.3. Never smoke or allow a spark or flame near the engine or batteries.4. Use caution to reduce the risk or dropping a metal tool on the battery. It could spark or short circuit thebattery or other electrical parts and could cause an explosion.5. Remove all metal items, like rings, bracelets, and watches when working batteries.6. Have plenty of fresh water and soap nearby in case battery acid contacts skin, clothing, or eyes.7. If battery acid contacts skin or clothing, wash immediately with soap and water. If acid enters your eye,immediately flood it with running cold water for at least twenty minutes and get medical attentionimmediately.8. If you need to remove a battery, always remove the grounded terminal from the battery first. Make sure allaccessories are off so you don’t cause a spark.1. Product introduction1.1. General function descriptionThe pure sine wave inverter adopts many superior features and is designed based on the highest standards in the industry. The advanced high frequency infrastructure with pure sine wave output is perfectly designed for diverse applications including home, office, and heavy-duty industrial power environments. The inverter can operate independently. However, the unique optional N+X parallel redundancy structure design can maximize the expansibility of integrating additional units to the inverter system in the future. Pure sine wave inverter promises to provide the extraordinary performance in terms of reliability and flexibility all environments from home to heavy-duty industrial.1.1.1. FeaturesØAdopts new pure sine wave inverter topologyØHigh power density with superior reliability and performanceØSurge rating: 2 * power ratingØInput/output isolated designØOptional N+X redundancy functionØDesign for harsh environment and various equipmentsØ“All master” dynamic mechanism eliminate single point failure to optimize reliabilityØPure sine wave output(THD<3%) for wide range of applications and harsh environmentØOutput frequency: 50/60Hz switch selectableØLow power “power saving mode” to conserve energyØCapable of driving highly reactive & capacitive loads at start momentØLED indicators displayØAdvanced DSP controlØProtection: input low voltage/overload/short circuit/low battery alarm/input over voltage/over temperature/high output voltage/low output voltage/unit internal failure/unit parallel failure1.1.2. ApplicationPower tools: circular saws, drills, grinders, sanders, buffers, weed and hedge trimmers, air compressors. Office equipment: computers, printers, monitors, facsimile machines, scanner.Household items: vacuum cleaners, fans, fluorescent and incandescent lights, shavers, sewing machines. Kitchen appliances: coffee makers, blenders, ice markers, toasters.Industrial equipment: metal halide lamp, high – pressure sodium lamp.Home entertainment electronics: television, VCRs, video games, stereos, musical instruments, satellite equipment.1.2. Series models introductionTo fulfill the diverse environments and power demands, the pure sine wave inverter has complete lines for meeting the requirements from the clients. The inverter system ranges from 600W to 3000W that can fulfill the majority power demands from home, small business to industrial heavy-duty environment.1.2.1. Product linePart number DescriptionInvertek600/120 600W inverter (I/P: 12VDC, O/P: 120VAC)Invertek1000/120 1000W inverter (I/P: 12VDC, O/P: 120VAC)Invertek2000/120 2000W inverter (I/P: 12VDC, O/P: 120VAC)Invertek3000/120 3000W inverter (I/P: 12VDC, O/P: 120VAC)Invertek600/220 600W inverter (I/P: 12VDC, O/P: 220VAC)Invertek1000/220 1000W inverter (I/P: 12VDC, O/P: 220VAC)Invertek2000/220 2000W inverter (I/P: 12VDC, O/P: 220VAC)Invertek3000/220 3000W inverter (I/P: 12VDC, O/P: 220VAC)1.2.2. Physical specifications:Inverter mechanicalModel Dimension(L*W*H) mm Weight Invertek600 270(L)*160(W)*70(H) 2.2KgInvertek1000 355(L)*180(W)*82(H) 4.0KgInvertek2000 425(L)*245(W)*95(H) 7.5KgInvertek3000 495(L)*245(W)*95(H) 9.5Kg600W dimension (mm)1000W dimension (mm)2000W dimension (mm)3000W dimension (mm)1.2.3. CertificationCertification CESafety Comply with EN60950, UL-458 StandardEMCFCC part 15 class B; EN55022 Class B; IEC61000-4-2; IEC61000-4-3;IEC61000-4-4; IEC61000-4-5; IEC61000-4-61.3. Electrical specificationsNominal voltage 12VDC Operating range 10VDC~15VDC Output waveform Pure sine wave Surge rating 2*power rating Nominal output voltage 110/115/120VAC 220/230/240VACOutput voltage regulation±5% Output frequency50/60Hz ±0.1%Output current @110/115/120Invertek600/120 5.45A/5.22A/5AInvertek1000/120 9.09A/8.70A/8.33AInvertek2000/120 18.18A/17.39A/16.67AInvertek3000/120 27.28A/26.09A/25AOutput current @220/230/240Invertek600/220 2.73A/2.61A/2.50AInvertek1000/220 4.55A/4.35A/4.17AInvertek2000/220 9.10A/8.70A/8.34AInvertek3000/220 13.65A/13.05A/12.51ACrest factor 3:1THD <3%, linear load;<5%, non-linear load;Peak output current@110/115/120 Invertek600/120 10.92A/10.44A/10AInvertek1000/120 18.2A/17.4A/16.68AInvertek2000/120 36.4A/34.8A/33.36AInvertek3000/120 54.6A/52.2A/50.04APeak output current@220/230/240 Invertek600/220 5.46A/5.22A/5.00AInvertek1000/220 9.10A/8.70A/8.34AInvertek2000/220 18.20A/17.40A/16.68AInvertek3000/220 27.3A/26.1A/25.02APeak efficiency > 90%No load current drawInvertek600/1000 <12WInvertek2000/3000 <20W Stand-by current drawInvertek600/1000 <6WInvertek2000/3000 <10WPower saving recovery time 5 secondsProtection Overload, short circuits, reverse polarity,Over/under input voltage, over temperature,Over/under output voltage, unit internal failure,Unit in-parallel failure1.4. Audible alarmItem Alarm mode Beep mode RemarkInput level<battery-low level or >battery-high level1 Alarm Beep 1 time/1sLoad>150%2 Alarm Beep 2 time/1s Power limitation by temperature3 Alarm Beep 3 time/1s Fan fault4 Fault Beep always All fault modeSwitch on/off Chirp one time When switch on/off the unit 5Remote on/off Chirp one time When remote switch on/off the unit 1.5. Environmental specificationsOperating temperature Operation temperature: –20°C to +70°C –5°C to 40°C with full performanceStorage temperature -30°C to 70°COperating humidity 90% relative humidity(no condense) Noise <50dBOperating attitude 1500MForce cooling Load and temperature controlled cooling fan 1.6. Fan controlLoad level and temperature Fan speed Load<=10% and temperature<=40℃0Else Full speed 1.7. Power limitation½¼¾Temperature (°C)Power de-rating V.S. ambient temperature1.8. Short circuit protectionShort circuit protection algorithm consists of 2 stages:Stage 1: power limited during short circuitThe short current is set as the normal value for inverter, if output voltage is less than 40VAC and output current is higher than 2A for 4 cycles, Inverter will judged as short circuit fault maybe happened, and the short circuit protection algorithm will go to the second stage.Stage 2: unit resumed from short circuit conditionThe short current is regulated to 50% normal value, if output voltage is less than 50VAC and output current is higher than 2A for 30 seconds, the inverter system will consider the short circuit occurs, and the short current is set to a small value (4A), otherwise the short circuit alarm will be cleared.1.9. Over load protectionOver load protection consists of 2 stages:Stage 1: The overload protection will happen if the load power exceeds the rated power. With the conditions of 20s of 125% overload/10s of 150% overload/5s of 200% overload, the inverter system will judge as overload and de-rate the output power less than the rated power. Then the protection algorithm goes to the second stage.Stage 2: The inverter system remains operating with the de-rating power. If the load power is less than 10% for 10s, the system will recover back to the normal operation status.2. Installation and operation2.1. Unpacking and inspectionOnce receiving your pure sine wave inverter, remove the unit from its packaging and inspect it for scratches, cracks, broken connection. Your purchase of inverter unit should ship with the manual. If you want to add other more modules into the system achieve parallel function, you can choose the propositional packaging, if any missing or damage is discovered, repack the unit and return it to the original place of purchasing.Packing of inverterIn addition, some optional accessories are available could work with pure sine wave inverter. Please base on your application and then choose the suitable package.Part name Function descriptionFigureSync-hub-4A necessary kit for the in-parallel application. It can make modules parallel and achieve synchronized operationMax. in-parallel ports: 42.2. Handling and storageIf the inverter is going to be stored, it should be stored in a cool, dry, well-ventilated location where the rain, splashing water, chemical agents, etc. will not reach based on the environment specification standard. The equipment should be covered with a tarpaulin or plastic wrapper to protect it from dust, dirt, paint, or other materials.The equipment can be lifted from the front panel by drawing out the handle. Firstly, screw off the steel bolt, then drawing out the handle until the whole module out. When the inverter module has to be installed in the shelf, the bolt should be screwed down.2.3. Front panel description and operationFront panel view (1000W)2.3.1. LED indicatorRefer to the above figure. There are 3 dual color LED indicators on the front panel: 1. Unit status indicator, 2. Load level indicator, 3. Input voltage indicator.1. Unit status indicatorSolidInverter okay Blink(slow) Power saving Green LEDBlink(fast) Unit starting SolidEEPROM faultBlink(slow) Unit start failure(DC-DC circuit) Orange LEDBlink(fast) Unit start failure(DC-AC circuit)SolidOver temperatureBlink(slow) Unit internal failure(DC-DC circuit)Red LEDBlink(fast)Short circuitOrange and red interchanged(slow) Unit internal failure(DC-AC circuit)Orange+red LED Orange and red interchanged(fast)Unit in-parallel failure2. Load level indicatorLED status OFF Green solid Orange solid Red solid Red blink 600W0~30W30~198W198~450W450~576WOver 576WPower saving / Frequency settingAC output outletLED indicatorParallel portCom. port1000W 0~50W 50~330W 330~750W 750~960W Over 960W 2000W 0~100W 100~660W 660~1500W 1500~1920W Over 1920W 3000W 0~150W 150~990W 990~2250W 2250~2880W Over 2880W3. Input voltage indicatorLED status Battery cut-off level(12VDC)Load level 0~29% 30~69% 70~100%Red solid <10.3VDC <10.2VDC <10VDCRed blink 10.3~11.3VDC 10.2~11.2VDC 10~11.0VDCGreen solid 11.3~14VDC 11.2~13.9VDC 11.0~13.7VDCOrange blink 14~15VDC 13.9~14.9VDC 13.7~14.7VDCOrange solid >15VDC >14.9VDC >14.7VDC2.3.2. Power saving/frequency setting1. Power saving mode can be set by 3 dip switches, SW1, SW2 and SW3 on front panel. For example: when the power saving watt setting is 15W, if load level>15W, the inverter will go to normal operation; if load level<15W, the inverter will go to the power saving mode.Invertek600 Invertek1000 Invertek2000/3000 SW1 SW2 SW3 Disable Disable Disable OFF OFF OFF 13W 20W 40W ON OFF OFF 35W 50W 100W OFF ON OFF 60W 80W 160W ON ON OFF 85W 110W 220W OFF OFF ON 85W 110W 220W Others2. Frequency can be set by a dip switch SW4 on front panel.Frequency S4 Status50Hz OFF60Hz ON2.3.2. AC outlets600W1000W2000W&3000WGFCI*1GFCI*1NEMA 5-15R(2 position)*2Schuko*1Schuko*1Schuko*1Universal*1Schuko*1, hardwireSchuko*2, hardwireIEC(2 position)*1Universal*1, hardwireGFCI*1, hardwireNEMA 5-15R(2 position)*1 IEC(2 position)*1Universal*2, hardwireAustralia/New Zealand*1 NEMA 5-15R(2 position)*1IEC(4 position)*1, hardwireUnited Kingdom*1Australia/New Zealand*1,hardwireNEMA 5-15R(2 position)*2,hardwireUnited Kingdom* 1, hardwireAustralia/New Zealand*2,hardwireIEC*1, hardwireUnited Kingdom*2, hardwireNEMA 5-20R(2 position)*12.4. Rear panel description and operationRear panel view (1000W)Main switchON: Located the switch to “On”, the machine power on.OFF: Located the switch to “OFF”, the machine power off.REMO: Located the switch to “REMO”, the machine can be switched on or off remotely by wired remote control.Remote control portConnect the remote control to the port.Ground terminalConnect the GND to the ground terminal.Please using #6 AWG wire to connect vehicle chassis.The inverter should be installed in a location that meets the following requirements:n Dry — Do not allow water to drip or splash on the invertern Safe — Do not install in a battery compartment or other areas where flammable fumes may exist, such as fuel storage areas or engine compartmentn Ventilated — Allow at least one inch of clearance around the inverter for air flow. Ensure the ventilation opening on the rear and front of the unit are not obstructedn Dust — Do not install the inverter in a dusty environments where are dust, wood particles or other filings/shavings are present. Dust can be pulled into the unit when the cooling fan is operatingn Close to batteries — Avoid excessive cable lengths but do not install the inverter in the same compartment as batteries. Also do not mount the inverter where it will be exposed to the gases produced by the battery. These gases are very corrosive and prolonged exposure also will damage the inverterM6 screwPVC WIRE AWG#2, #2/0, #4, #4/0TerminalBattery to inverter cable connection2.5.2. Battery connectionStep 1-Following battery polarity guide located near battery terminal! Place the battery cable ring terminal over inverter’s battery terminal. Tighten the M6 nut. Do not place anything between the flat partof battery terminal and the battery cable ring terminal, or overheating may occur.Caution! DO NOT place anything between battery cable ring terminals and battery terminals. The terminal stud is not designed to carry current. Apply anti-oxidant paste to terminals after terminals have been torqued.Step 2- Connect battery cables to your batteriesl Single battery connection:when using a single battery, its voltage must be equal to the voltage of pure sine wave inverter nominal input voltage.Caution! For the user operation safety, we strongly recommend that you should isolate the battery terminals before you start to operate the unit. If you parallel more batteries to extend the backup time, please make sure that you already use tapes to isolate the rest battery terminals before you start to operating the unit.l Parallel battery connection:when using multiple batteries in parallel, each battery’s voltage must be equal to the voltage of pure sine wave inverter nominal input voltage.DC wiring connectionsPlease be noted that connect the battery cables to the DC input terminals of the pure sine wave inverter. Your cables should be as short as possible (ideally, less than 6 feet/1.8 meters) enough to handle the required current in accordance with the electrical codes or regulations application. Cables are not an adequate gauge (too narrow) or too long will decrease the inverter performances such as poor surge capability and low input voltage warnings frequently and shutdowns.If the cables longer or narrower, the greater the voltage drop. Increasing your DC cable size will help improve the situation.The following cable recommendations are for the best performance of inverter (apply both 120V and 220V versions).Model P/N Wire AWG Inline fuseInvertek600 # 4 120AInvertek1000 # 2 160AInvertek2000# 2/0 320AInvertek3000# 4/0 480AWarning:1. Connect the cables to the power input terminals on the rear panel of the inverter. The red terminal is positive (+) and black terminal is negative (-). Insert the cables into the terminals and tighten screw to clamp the wires securely2. Also, use only high quality copper wire and keep cable length short, a maximum of 3-6 feet. Make sure all the DC connections are tight. Loose connections could result overheat in a potential hazard.3. Carefully check that all wiring is disconnected from any electrical sources. Do not connect the output terminals of the inverter to an incoming AC source.2.5.3. AC connectionBefore having AC connection, match the power requirements of connected devices with the power output of pure sine wave inverter to avoid overload. Consult a qualified electrician, follow local code for the proper outlet connectors and select the correct outlet (reference 2.3.3. AC outlet).3. Maintenance and troubleshooting3.1. Preventative maintenanceThe following preventive maintenance routines should be considered as a minimum requirement. Your installation and site may require additional preventive maintenance to assure optimal performance from your installed inverter and associated equipment. These routines should be performed twice a year (more often if required). We strongly recommend a contract with pure sine wave inverter customer support services for preventive and remedial maintenance. The technician or electrician performing preventive maintenance on the equipment must read and understand thoroughly this manual and be familiar with the indicators, controls, and operation of the equipment.3.2. Troubleshooting guideIf the inverter fails to operate properly, use the troubleshooting table to determine the probable cause(s) and solution(s) to resolve error conditions. For unlisted error conditions, please contact your local dealer for technical assistances.Troubleshooting tableError condition Possible cause RecommendationNo AC output and all LEDs off Lack of input power1. Check if input cables are all firmlyconnected to power source.2. Check if power source is not yet switchedon, or is low in power.3. Check if input cables are connected tocorrect polarity, positive to positive, negative to negative(reverse connect will lead to the fuse open, need be repaired).No AC output and status LED isred/blink(fast) Short circuit1. Check if the devices connect to the ACoutput is damaged.Turn off the input power source, remove theload and check the connection, then switchon the input power to restart the inverter.No AC output and status LED isred/blink(slow) Audible alarm: beep always Unit internal failure(DC-DC circuit)Reboot the inverter unit, If the inverter cannot work normally; suggest to send the unitback to supplier.No AC output and status LED isred/solidAudible alarm: beep always Over temperature1. The inverter has been overheated, switchoff the inverter and the consumer, and waitfor approx. 2 minutes and switch on theinverter only, suggest reduce the loadingand make sure that a better ventilation forthe inverter is given ,Then switch on theconsumer again.No AC output and status LED is orange/blink(fast) Audible alarm: beep always Unit start failure(DC-AC circuit)Reboot the inverter unit, if the inverter cannot work normally; suggest to send the unitback to supplier.No AC output and status LED is orange/blink(slow) Audible alarm: beep always Unit start failure(DC-DC circuit)Reboot the inverter unit, if the inverter cannot work normally; suggest to send the unitback to supplier.No AC output and status LED isorange red /blink (red one time and Yellow one time (slow)) Audible alarm: beep always Unit internal failure(DC-AC circuit)Reboot the inverter unit, if the inverter cannot work normally; suggest to send the unitback to supplier.No AC output and status LED isorange red/blink(red one times and yellow one time(slow)) Audible alarm: beep always Unit in-parallel failure1. Check if output power cables areconnected to correctly;2. Check if parallel communication cablesare connected to correctly.No AC output and input level LEDis red solidAudible alarm: beep 1 time/1s Input voltage lower thanoperatingrange(10~15V)No AC output and input level LEDis orange solidAudible alarm: beep 1 time/1s Input voltage higherthan operatingrange(10~15V)Ensure input voltage in 10V~15VDC range.AC output exists and beep alarm3 times per second Fan failureReboot the inverter system, if the invertercan not work normally, suggest to send theunit back to supplier.。

正弦波逆变器的设计

第一章概述电力系统变电站和调度所的继电保护和综合自动化管理设备有的是单相交流供电的，其中有一部分是不能长时间停电的。

电力电子器件的发展经历了晶闸管（SCR）、可关断晶闸管（GTO）、晶体管（BJT）、绝缘栅晶体管（IGBT）等阶段。

目前正向着大容量、高频率、易驱动、低损耗、模块化、复合化方向发展，与其他电力电子器件相比，IGBT具有高可靠性、驱动简单、保护容易、不用缓冲电路和开关频率高等特点，为了达到这些高性能，采用了许多用于集成电路的工艺技术，如外延技术、离子注入、精细光刻等。

IGBT最大的优点是无论在导通状态还是短路状态都可以承受电流冲击。

它的并联不成问题，由于本身的关断延迟很短，其串联也容易。

尽管IGBT模块在大功率应用中非常广泛，但其有限的负载循环次数使其可靠性成了问题，其主要失效机理是阴极引线焊点开路和焊点较低的疲劳强度，另外,绝缘材料的缺陷也是一个问题。

对逆变器输出波形质量的要求主要包括两个方面：一是稳态精度高；二是动态性能好。

因此，研究开发既简单又具有优良动、静态性能的逆变器控制策略，已成为电力电子领域的研究热点之一。

在现有的正弦波输出变压变频电源产品中，为了得到SPWM波，一般都采用双极性调制技术。

该调制方法的最大缺点是它的4个功率管都工作在较高频率(载波频率)，从而产生了较大的开关损耗，开关频率越高，损耗越大[1]。

本文针对正弦波输出变压变频电源SPWM调制方式及数字化控制策略进行了研究，以TMS320F240数字信号处理器为主控芯片，以期得到一种较理想的调制方法，实现逆变电源变压、变频输出。

第二章设计总体思路2.1总体框架图电力系统变电站和调度所的继电保护和综合自动化管理设备有的是单相交流供电的，其中有一部分是不能长时间停电的。

正弦波逆变器设计方案

逆变器建议删除该贴!! | 收藏| 回复| 2008-03-15 12:18:15楼主搞正弦波,难度最大的就是要生产稳定的SPWM波,还有就是要有合理的电压调整电流,电流检测.很多在网上都介绍些用单片机,分立元件等.其实不用哪么麻烦的.主要一个U3990加一个IR2110,4 个IRF460,两个滤波器就可以做成一款精度误差为2%的纯正弦波电源.在这里详细原理图我就不发了,我发一些提示性的东西给大家;U3990:U3988是数字化的、功能完善的正弦波单相逆变电源 / UPS 主控芯片,它不仅可以输出高精度的SPWM正弦波脉冲序列,还可以实现稳压、保护、市电/逆变自动切换、充电控制等功能,并且具备LED指示灯驱动、蜂鸣器控制、逆变桥控制引脚,从而可以利用该芯片组成一个完整的逆变电源/UPS系统,用该芯片控制的逆变桥输出,既可以是传统的工频变压器结构,也可以是高频升压后的直接逆变结构.为方便生产过程中的调试,该芯片还具备测试模式,在该模式下,所有的保护功能、市电切换、充电控制均不起作用,仅工作在可以稳压的逆变状态,为最基本的调试和测试提供了方便.U3988 的内部构成主要有:正弦波发生器、双极性调制脉冲产生逻辑、50Hz(或 60Hz) 时基、电压反馈/短路检测、正弦波峰值调压稳压单元、外部扩展的保护响应逻辑、市电过零脉冲过滤、市电电压测量、电池电压测量、逆变控制、充电控制、指示灯控制、蜂鸣器控制、抗干扰自恢复单元构成.整个电路封装成一个18引脚IC(DIP18),其内部结构框图如图一所示:图二是U3988的引脚图.VDD是芯片的电源引脚,接单一+5V;GND是地;OSC1、OSC2是时钟引脚,接20MHz晶振;OUTA、OUTB是正弦波SPWM脉冲序列的输出引脚,这两个引脚输出的信号一般要通过死区控制电路才能送到逆变桥;OUTG是逆变桥使能控制输出,该引脚输出低电平时允许逆变桥工作,输出高电平时则禁止逆变桥工作;AV_CK是逆变输出电压反馈引脚,该引脚接受的是模拟量输入,逆变桥最终输出的正弦波交流电压通过反馈电路送到该引脚,由芯片对逆变输出电压实现稳压、调压和短路检测;BT_CK是电池电压测量引脚,是模拟量输入引脚,电池电压经过电阻降压送到该引脚,由芯片对电池实现欠压保护、充电检测,若不需要使用该引脚,可以直接接+5V;AC_CK是市电电压测量引脚,这也是模拟量输入引脚,市电电压经过降压、整流、滤波、电阻分压后,送到该引脚,芯片会根据该引脚电压的变化,判断市电是否异常,并决定是否进行市电/逆变切换;若不需要使用该引脚,也可以直接接+5V;ACPLUS引脚是市电检测输入,芯片由此引脚的高低电平判断市电的有无;有市电时要将该引脚拉成低电平,对于检测市电的电路,如果为了提高响应速度而不采用滤波电容,也是允许的,虽然在该引脚的低电平信号中含有过零脉冲,但并不会使U3988频繁地进入逆变状态,因为在芯片的内部有过零脉过滤逻辑;AC/DC引脚是市电/逆变控制输出,输出高电平时为市电,输出低电平时为逆变;CHARG引脚是充电控制输出,高电平有效;LED_L引脚是逆变/欠压指示输出,低电平时表示逆变状态,闪烁时表示欠压;LED_P引脚是保护指示输出,当检测到短路或者外部的扩展保护时,芯片停止逆变,进入保护状态,此时指示灯闪烁;PROT引脚是扩展保护输入引脚,高电平有效,用户可以通过外部的或门逻辑实现过流、过温等保护输入 ,该引脚在逆变和市电状态都可以响应外部的保护请求;BEEP/TEST是双向引脚,正常工作时是蜂鸣器控制输出引脚,通过三极管驱动电磁式蜂鸣器,当在芯片加电的瞬间,该引脚是输入引脚,用来检测外部TEST跳线的状态;关于该引脚的详细用法,将在后面介绍;NC引脚是空余的引脚,一定要接到高电平.在逆变状态下,OUTA、OUTB引脚输出的是双极性的SPWM脉冲序列,见图三所示:OUTA 输出的SPWM脉冲序列,经过逆变后对应正弦波的正半周;OUTB输出的SPWM脉冲序列,对应正弦波的负半周.逆变输出电压反馈引脚的作用是测量逆变输出的交流电压,根据测量值计算输出电压的误差并对输出电压值作出调整.当输出电压升高时,该引脚的电压也随之升高,芯片内部的调压电路会降低输出电压,反之,当该引脚的电压降低时,芯片会升高输出电压.该引脚采用的峰值电压取样法,如图四所示:图中的虚线标识就是芯片的取样点,峰值取样的优点是测量值准确、对电压变化反应迅速.在大多数情况下对于发生偏离的输出电压,芯片可以在1-5个交流电周期内调整完毕,为了降低正弦波形的失真度、保证波形的完整性,这种调整是在下一个交流电周期起作用的.该引脚也可以测量整流滤波后的直流电压(平均值),只是因为滤波电容的存在,使芯片对输出电压的变化反应迟钝.加在AV_CK 引脚上的电压必须是实时的,不能是静态的电压.例如:在某一应用中为了能够调节逆变输出电压,在该引脚施加了一个固定的直流电压,这个电压是可以调节的,但不是输出电压的反馈,这种情况是不允许的(但不会损坏芯片),因为这个电压不是反馈回来的,芯片始终会认为这个值偏高(或偏低),从而会一直做出相反的调整,直到把输出电压调到了最低(或最高),才会停止.芯片的调压 / 稳压范围大约是最高输出电压的50%-100%.该引脚能够测量的电压范围是 0-5V,为了保护该引脚不会因为过压而损坏,要在该引脚串接一只10K的电阻(特别重要).该引脚是以4.5V作为稳压基准的.AV_CK引脚同时还要检测输出电压的短路情况,短路检测的周期是100uS检测一次,同时检测的还有扩展保护引脚,但是在输出电压过零点的前后10度范围内不进行上述检测,在这段时间内,芯片要检测电池电压和市电电压以及市电状态.BT_CK引脚对电池电压检测的动作阀值:该引脚的电压低于1.9V为欠压保护;低于2V为欠压告警;低于2.4V时开始充电(在有市电时),高于2.8V时停止充电.充电控制引脚CHARG的动作带有10秒钟的延迟.并且每次上电芯片都尝试对电池进行充电.AC_CK引脚对市电电压检测的动作阀值:该引脚电压低于1.9V或者高于2.4V表示市电异常,芯片会自动转入逆变;该引脚带有施密特触发特性,在市电高于2V或者低于2.3V时,芯片才认为市电正常.蜂鸣器控制引脚BEEP/TEST是具有两个功能的双向引脚,它的外围电路建议如图五所示:正常情况下,跳线器TEST是断开的,由BEEP/TEST引脚输出的蜂鸣信号通过R3、C1、D1、Q1驱动电磁蜂鸣器发声;在芯片加电启动的过程中,若芯片检测到TEST跳线短接,就会进入测试状态.在测试状态,芯片不理会各种保护信号和市电状态,始终处在可以稳压、调压的逆变状态.图五中的R1为TEST跳线提供高电平上拉,R2是为了及时释放掉C3上的电压,保证跳线未短接时BEEP/TEST引脚是低电平.改变跳线后要对芯片重新加电.蜂鸣器采用不同长度的发声来代表芯片的状态:市电/逆变切换时短鸣一声;电池欠压告警时以3秒钟的间隔短鸣;欠压、短路、扩展保护时以1秒的间隔短鸣;进入测试状态时短鸣两声. PCB布线时要注意的问题:一.时钟引脚要接一20MHz的普通晶振,晶体的两个引脚还要各接一只外部电容,尽管没有外部电容C,振荡电路也能起振,但为了工作稳定和避免干扰,最好采用15-30PF的电容; 二.三个模拟量测量引脚BT_CK、AC_CK、AV_CK的线条要尽可能短,并且能与地平行或者被地包围,以减小干扰;三.U3988的+5V供电和地线要单独到走电源,不要从其它的电路单元分支过来,这样可以把芯片受到的干扰降到最低程度;U3988芯片有两个系列:50Hz和60Hz.每个系列又有不同的版本变化,用户可以从芯片型号的后缀字符加以区分.如:U3988T5-50表示50Hz系列的T5版本,U3988T5-60表示60Hz系列的T5版本.目前U3988提供的版本是T8.RI2110;在功率变换装置中,根据主电路的结构,起功率开关器件一般采用直接驱动和隔离驱动两种方式.美国IR公司生产的IR2110驱动器,兼有光耦隔离和电磁隔离的优点,是中小功率变换装置中驱动器件的首选.IR2110引脚功能及特点简介内部功能如图4.18所示:LO(引脚1):低端输出COM(引脚2):公共端Vcc(引脚3):低端固定电源电压Nc(引脚4): 空端Vs(引脚5):高端浮置电源偏移电压VB (引脚6):高端浮置电源电压HO(引脚7):高端输出Nc(引脚8): 空端VDD(引脚9):逻辑电源电压HIN(引脚10): 逻辑高端输入SD(引脚11):关断LIN(引脚12):逻辑低端输入Vss(引脚13):逻辑电路地电位端,其值可以为0VNc(引脚14):空端IR2110的特点:(1)具有独立的低端和高端输入通道.(2)悬浮电源采用自举电路,其高端工作电压可达500V.(3)输出的电源端(脚3)的电压范围为10—20V.(4)逻辑电源的输入范围(脚9)5—15V,可方便的与TTL,CMOS电平相匹配,而且逻辑电源地和功率电源地之间允许有 V的便移量.(5)工作频率高,可达500KHz.(6)开通、关断延迟小,分别为120ns和94ns.(7)图腾柱输出峰值电流2A.桥电路驱动原理IR2110内部功能由三部分组成:逻辑输入;电平平移及输出保护.如上所述IR2110的特点,可以为装置的设计带来许多方便.尤其是高端悬浮自举电源的设计,可以大大减少驱动电源的数目,即一组电源即可实现对上下端的控制.高端侧悬浮驱动的自举原理:IR2110驱动半桥的电路如图所示,其中C1,VD1分别为自举电容和自举二极管,C2为VCC 的滤波电容.假定在S1关断期间C1已经充到足够的电压(VC1 VCC).当HIN为高电平时如图4.19 :VM1开通,VM2关断,VC1加到S1的栅极和源极之间,C1通过VM1,Rg1和栅极和源极形成回路放电,这时C1就相当于一个电压源,从而使S1导通.由于LIN与HIN是一对互补输入信号,所以此时LIN为低电平,VM3关断,VM4导通,这时聚集在S2栅极和源极的电荷在芯片内部通过Rg2迅速对地放电,由于死区时间影响使S2在S1开通之前迅速关断.当HIN为低电平时如图4.20:VM1关断,VM2导通,这时聚集在S1栅极和源极的电荷在芯片内部通过Rg1迅速放电使S1关断.经过短暂的死区时间LIN为高电平,VM3导通,VM4关断使VCC经过Rg2和S2的栅极和源极形成回路,使S2开通.在此同时VCC经自举二极管,C1和S2形成回路,对C1进行充电,迅速为C1补充能量,如此循环反复./play/4356/1.html/html/zipaitoupai/list_5_6.html。