逆变电源设计1
一种基于单片机控制的逆变电源电路设计
一种基于单片机控制的逆变电源电路设计摘要：本文主要介绍一种以单片机为核心控制器，能够输出交流电压的逆变电源系统，并且实现了对频率的改变，为用电器的不同电压需求提供了方便。
关键词：SCT，逆变，电源Abstract: This paper introduces a single-chip microcomputer as the core controller, to the output voltage of the inverter power supply system, and the realization of frequency change, providing convenience for different voltage requirements for electrical equipment.Keywords: SCT, inverter, power supply一、系统总体方案设计本系统是以STC12C5A60S2单片机作为主控制芯片而实现的逆变电源，驱动元件使用的是IR2110，，单片机产生SPWM波的方法是采用等面积法，采用此方法可以实现正弦波的输出，频率可以调节是通过对程序的控制来实现的，进而最终可以设计出直流到交流的逆变过程。
1.1、脉宽调制器（SPWM）用STC12C5A60S单片机，此单片机为新一代的51单片机，它的flash为64k，具有两路的PWM输出，脉宽可以通过软件的方式来调节，优点是：不仅具有较高的精度，而且具有不复杂，价格不高的外围电路。
1.2、SPWM控制方案有两种SPWM控制的方案：单极性与双极性调制法。
在单极性法中生成的SPWM信号有正、负和0三种电平，在双极性法中生成的却仅有正、负两种电平。
通过对比二者产生的SPWM波可以得知：当二者的载波比相同时，双极性SPWM所生成的波中所含谐波量较单极性的要大；而且在正弦逆变电源控制当中，双极性SPWM波控制不够简单。
控制的单相逆变电源系统设计LC滤波电路
控制的单相逆变电源系统设计LC滤波电路单相逆变电源系统是将交流电源转换为直流电源的一种电源系统，具有较高的效率和可靠性。
在单相逆变电源系统中，为了减小输出波形的谐波含量，需要设计合适的LC滤波电路。
LC滤波电路是一种常用的低通滤波电路，由电感L和电容C构成。
其作用是通过电感的电流和电容的电压变化来实现对谐波频率的抑制。
具体而言，当系统中产生谐波电流时，电感和电容组成的滤波电路会使谐波电流通过短路回路，从而减小谐波影响。
在设计LC滤波电路时，需要考虑以下几个关键因素：1.谐波频率：根据谐波的频率确定电感和电容的参数。
一般而言，电感的电阻性能对低频谐波的抑制起重要作用，而电容则对高频谐波的抑制效果更好。
根据工程经验，可以选择合适的电感和电容数值。
2.载流能力：根据单相逆变电源系统的负载特性和负载的谐波含量，选择合适的电感和电容，确保其能够承受系统的最大载流能力。
3.设计电路拓扑结构：根据系统的设计需求和成本限制，选择合适的电路拓扑结构。
常见的拓扑结构有L型滤波电路、CL型滤波电路等。
除了以上几个关键因素之外，还需要考虑以下几个设计原则：1.电感和电容的选择：电感的电流回路阻抗选择较小，能够有效抑制低频谐波；电容的导纳选择较大，能够有效抑制高频谐波。
根据这一原则，选择合适的电感和电容数值。
2.系统的稳定性：LC滤波电路需要确保在整个工作范围内具有稳定的电流和电压特性。
因此，需要进行系统稳定性分析，以保证滤波电路的有效工作。
3.滤波电路的损耗：滤波电路会引入一定的损耗，特别是电感会引入一定的电阻损耗。
因此，在设计中需要合理选择电感和电容的参数，以控制滤波电路的损耗。
4.温度和环境适应性：滤波电路必须适应工作环境的变化，特别是温度的变化。
因此，在选择电感和电容时，需要考虑其温度特性和环境适应性。
总结起来，设计LC滤波电路需要考虑谐波频率、载流能力、电路拓扑结构等关键因素，并且需要遵循电感和电容的选择原则，保证系统的稳定性和滤波电路的损耗控制。
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。
逆变电源设计范文
逆变电源设计范文逆变电源的设计主要包括以下几个方面：输入电路设计、直流滤波电路设计、逆变电路设计和输出电路设计。
输入电路设计是逆变电源设计的第一步。
通常输入电路包括整流桥电路和滤波电路。
整流桥电路用于将交流电转换成直流电，常用的整流桥电路有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路。
滤波电路用于滤除直流电中的杂散波动，常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路。
直流滤波电路设计是逆变电源设计的第二步。
直流滤波电路的作用是进一步滤除输入直流电中的脉动成分，保证逆变电源输出的直流电质量。
常见的直流滤波电路一般由电容器和电感器组成，可以选择适当的电容器和电感器参数来满足输出直流电的要求。
逆变电路设计是逆变电源设计的核心。
逆变电路用于将滤波后的直流电转换成交流电。
常见的逆变电路有全桥逆变电路、半桥逆变电路和单桥逆变电路。
逆变电路一般由功率开关管和驱动电路组成，功率开关管可以选择晶体管、场效应管等器件，驱动电路可以选择IC芯片或者自己设计。
输出电路设计是逆变电源设计的最后一步。
输出电路用于将逆变电路输出的交流电转换成需要的电压、电流形式。
输出电路的设计要根据具体的应用来确定，可以选择变压器、整流电路、滤波电路等来完成输出电路的设计。
在逆变电源设计过程中，需要考虑一些关键参数，如输入电压范围、输出电压、输出功率等，以及一些保护功能，如过流保护、过压保护和短路保护等。
设计者还需要考虑一些因素，如元器件的选型、电路的散热和电磁兼容等。
总之，逆变电源设计是一项复杂而重要的工作，设计者需要充分了解逆变电源的原理和特点，结合具体应用的需求，选择合适的电路拓扑和元器件，实现逆变电源的设计。
二极管钳位三电平逆变器电源设计
（ Ｈｕ ｎ ａ ｎ Ｖ ａ ｌ ｉ ｎ Ｌ Ｙ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｍａ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｌ ｏ ｕ ｄ ｉ ， Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ ４ １ ７ ０ ０ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｄ ｉ ｏ ｄ ｅ — ｃ ｌ ａ ｍｐ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ — ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ｖ ｅ ｔｅ ｒ ｒ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＤＳ Ｐ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． Ａ ｐ ｕ ｓ ｈ －ｐ ｕ ｌ ｌ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｉ ｓ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ｔ ｏ
ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ＇ ｓ ｄ ｕ ｔ ｙ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ｉ ｓ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｅ ｄ ｖ ｉ ａ Ｐ Ｉ ａ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍｅ ｔ ｉ ｃ ｔ ｏ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ － ｌ ｏ ｏ ｐ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ ． Ｔ ｈ ｅ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍ ｅ ｉ ｓ ｖ ｅ ｒ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ
相 比煤 、 石油、 天 然 气 等传 统 能 源 ， 太
阳能和风能是取 之不尽 用之 不竭 的新 型环
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ３ — ０ ３
中图分类号 ： Ｔ Ｍ４ ６ ４ ． ２ ２ 文献标识码 ： Ａ
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｄｉ ｏ ｄ ｅ － － ｃ ｌ ａ ｍｐ ｅ ｄ Ｔｈｒ ｅ ｅ ・ － ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｕ ｐｐ ｌ ｙ
电源逆变器课程设计
电源逆变器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电源逆变器的基本原理，掌握其工作流程及关键部件功能。
2. 掌握电源逆变器的种类、性能指标及其在生活中的应用。
3. 了解电源逆变器相关的安全知识及使用注意事项。
技能目标：1. 能够分析电源逆变器的电路图，并进行简单的设计与搭建。
2. 学会使用万用表、示波器等工具对电源逆变器进行性能测试。
3. 能够运用所学知识解决实际生活中与电源逆变器相关的简单问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识，提高实践能力。
2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通、协作能力。
3. 培养学生关注环保、节能，提高社会责任感。
课程性质：本课程属于电子技术领域，以实践操作为主，注重理论知识与实践技能的结合。
学生特点：初中年级学生，具备一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. 电源逆变器的基本原理：包括逆变器的工作原理、关键部件（如整流器、滤波器、逆变器电路等）的作用及相互关系。
- 教材章节：第三章“电源逆变器原理及其应用”2. 电源逆变器的种类及性能指标：介绍不同类型的电源逆变器，如方波逆变器、正弦波逆变器等，及其性能参数、适用范围。
- 教材章节：第四章“电源逆变器的种类及性能参数”3. 电源逆变器的应用：分析电源逆变器在生活中的应用实例，如车载逆变器、太阳能逆变器等。
- 教材章节：第五章“电源逆变器的应用实例”4. 电源逆变器电路分析与设计：学习电源逆变器电路分析方法，进行简单电路设计与搭建。
- 教材章节：第六章“电源逆变器电路分析与设计”5. 电源逆变器性能测试：掌握使用万用表、示波器等工具对电源逆变器性能进行测试的方法。
- 教材章节：第七章“电源逆变器性能测试与调试”6. 安全知识及使用注意事项：了解电源逆变器使用过程中的安全常识，强调注意事项。
基于单片机的逆变电源设计
基于单片机的逆变电源设计摘要：为了适应当今新能源发展速度，逆变电源技术也在不断更新换代。
本文介绍了一款基于STM32芯片的SPWM逆变电源系统。
采用BOOST升压技术和SPWM逆变技术，将180V的直流电转换成220V的工频优质正弦交流电。
直流电经过升压斩波电路进入控制电路，在经过LC低通滤波器，滤除高次谐波，得到频率可调的正弦波交流输出。
本系统由升压模块，逆变模块，控制模块，反馈模块，保护模块构成具有良好的性能并实现了数字智能化为家用电器提供了一种可靠、优质的交流电源。
关键词：STM32逆变电源SPWM升压斩波电路1.课题研究背景和意义在日新月异的今天，新能源的应用范围越来广阔，而对于如何将其所转化的电输入到电网或者设备所需要的稳压恒频、体积小、重量轻、噪音低、效率高的交流电成为了成为逆变电源研制领域所要解决的问题。
逆变电源是一种采用电力电子技术进行电能变换的装置，它的作用是将输入的高低不同压，大小不同频的电转化为电网、设备、用户所需频率的交流电输出。
目前逆变电源所跨领域之大，所涉范围之广逆变电源的改进不仅能在新能源中有着不可缺少的作用，还在车载电器、野外作业、应急抢险和移动办公中有着重要的地位；而各行各业要求着逆变电源朝着更高的效率，更低的成本和更高的可靠性，还必须环保无污染，但是传统的逆变电源难以实现以上要求。
因而研究数字化、模块化的绿色逆变电源技术对当今提出的节能，高效，绿色，环保工业口号实现具有重要意义。
1.课题研究内容本论文基于当前新能源发展活跃的背景下市场对逆变电源特定负载性能和外特性功能要求下，设计了一种还具备安全可靠、高效、高功率因素、低噪音、绿色无污染的基于STM32单片机芯片的逆变电源。
1.系统总体设计1.系统设计指标采用STM32单片机作为控制主控芯片来设计一款能产生可靠、优质的交流正弦逆变电源。
开关频率：21.5KHz输入电压：直流电48V输出电压：交流电220V/50Hz输出功率：5kw逆变效率：90％1.1.总体设计方案本文采用TL494芯片与 STM32芯片来分别控制前一部分直流升压电路和后一部分的逆变电路。
单相桥式有源逆变电路设计
单相桥式有源逆变电路设计1. 引言有源逆变器是一种将直流电源转换为交流电源的装置，常用于电力电子领域。
单相桥式有源逆变电路是其中一种常见的拓扑结构，可以实现从直流电源到交流电源的有效转换。
本文将介绍单相桥式有源逆变电路的设计原理和步骤。
2. 单相桥式有源逆变电路的原理单相桥式有源逆变电路由四个开关管和一个电源组成，其中两个开关管为上桥臂开关管，另外两个开关管为下桥臂开关管。
开关管通过开关控制器进行开关操作，通过改变开关管的状态来实现对电流的控制和转换。
在正半周的工作状态下，上桥臂的开关管S1和S2打开，下桥臂的开关管S3和S4关闭。
此时，电源的正极连接至负载，负载的交流电路通过开关管S1和S2直接接通。
在负半周的工作状态下，上桥臂的开关管S1和S2关闭，下桥臂的开关管S3和S4打开。
此时，电源的负极连接至负载，负载的交流电路通过开关管S3和S4直接接通。
通过交替切换开关管的状态，可以实现直流电源到交流电源的转换。
3. 单相桥式有源逆变电路的设计步骤3.1 确定输入和输出参数在设计单相桥式有源逆变电路时，首先需要确定输入和输出的参数。
输入参数包括直流电压和电流的范围，输出参数包括交流电压和电流的要求。
3.2 选择开关管和开关控制器根据输入和输出参数的要求，选择适合的开关管和开关控制器。
开关管需要能够承受输入参数的范围，并具有较低的开关损耗和导通损耗。
开关控制器需要能够实现准确的开关控制，并具有过流保护和过温保护等功能。
3.3 设计滤波电路为了减小逆变电路的谐波含量，需要设计合适的滤波电路。
滤波电路可以采用LC滤波器或LCL滤波器，通过选择合适的电感和电容参数来实现滤波效果。
3.4 进行仿真和优化在设计完成后，使用电路仿真软件对单相桥式有源逆变电路进行仿真。
通过仿真可以评估电路的性能，如电压波形的失真程度和效率等。
根据仿真结果进行优化，调整参数和设计，以达到设计要求。
3.5 PCB布线和制作根据最终的设计结果，进行PCB布线设计。
怎样设计一个电源逆变器电路
怎样设计一个电源逆变器电路设计一个电源逆变器电路是一个复杂而关键的任务，它在现代电子设备中起着至关重要的作用。
本文将介绍如何设计一个高效稳定的电源逆变器电路，以满足不同应用场景的需求。
I. 电源逆变器电路的基本原理电源逆变器电路的主要功能是将直流电源转换为交流电源，常用于供电给交流电器设备。
其基本原理是通过逆变器模块将直流电源转换为高频交流电，然后再通过滤波电路将其滤波成稳定的交流电。
II. 器件选型与参数计算在设计电源逆变器电路之前，需要进行器件选型与参数计算。
主要涉及以下几个方面：1. 逆变器模块：选择合适的逆变器模块非常重要，常见的逆变器模块有单相半桥逆变器和全桥逆变器。
选择逆变器模块时需要考虑其功率输出、转换效率、电压稳定性等参数。
2. 滤波电路：滤波电路用于将逆变器输出的高频交流电转换为稳定的交流电。
在选择滤波电路时需要考虑其截止频率、滤波效果等参数。
3. 控制电路：控制电路用于对逆变器进行启动、停止和调节电压等操作。
选择合适的控制电路需要考虑其稳定性、响应速度等参数。
III. 电路设计与布局电路设计和布局对电源逆变器电路性能起着重要作用。
以下是一些建议：1. 进行电路仿真：在实际设计之前，可以使用电路仿真软件进行模拟和分析。
这有助于优化电路结构和解决潜在问题。
2. 确定元件位置：对于高功率逆变器电路，元件位置的合理布局可以减少电路噪音和干扰。
需要充分考虑散热、电磁兼容性等因素。
3. 保护电路设计：考虑到电源逆变器电路的安全性，保护电路是必不可少的。
例如，过压保护、过流保护等电路可以有效保护电路和外部设备。
IV. 性能调试与优化在完成电路设计和布局后，还需要进行性能调试与优化。
以下是一些常见的调试方法：1. 输出波形分析：通过观察输出波形，可以判断逆变器电路是否存在噪音、失真等问题，并进行相应的调整。
2. 效率优化：通过改变元件参数、优化电路结构等方式，提高逆变器电路的转换效率，减少能量损耗。
三相PWM逆变器的设计
三相PWM逆变器的设计三相PWM逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置，具有高效率、低失真、输出电压可调等特点，在工业领域中应用广泛。
设计一个三相PWM逆变器涉及到电路拓扑结构、电路参数选择、控制策略等多个方面。
以下是一个基础的三相PWM逆变器设计的详细步骤。
1.三相桥式逆变器拓扑选择三相桥式逆变器是最常用的逆变器拓扑，由6个功率开关器件组成，可以实现全桥或半桥逆变。
全桥逆变器的输出电压质量接近正弦波，但需要更多的功率开关器件；半桥逆变器只需要3个功率开关器件，但输出电压质量稍差。
根据实际应用需求和成本限制，选择适合的拓扑结构。
2.电路参数选择根据输出功率和频率要求，选择合适的功率开关器件。
常见的功率开关器件有IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）。
考虑到功率开关器件的导通压降、开关速度、热稳定性、价格等因素，选择适应需求的器件。
3.控制策略选择PWM（脉宽调制）是实现三相逆变器输出的常用控制策略。
常见的PWM控制策略有SPWM（正弦脉宽调制）、SVPWM（空间矢量脉宽调制）等。
SPWM控制策略简单易实现，但需要大量的计算和存储器件；SVPWM控制策略计算复杂度更低，输出电压质量更高。
根据实际需求选择合适的控制策略。
4.电路设计根据逆变器的拓扑结构和控制策略，设计逆变器的详细电路图。
包括功率开关器件的连线方式、驱动电路的设计、滤波电路的设计等。
电路设计时需要根据功率开关器件的参数和电源电压进行合理的限流和保护设计，确保逆变器的可靠性和安全性。
5.控制器设计根据控制策略设计逆变器的控制器。
控制器可以采用单片机、DSP（数字信号处理器）、FPGA（可编程门阵列）等实现。
控制器的主要任务是通过PWM控制信号控制功率开关器件的导通和断开，实现逆变器输出电压的调节和控制。
6.仿真验证和实验验证使用电子电路仿真软件（如PSIM、Simplorer）对设计的三相PWM逆变器进行仿真验证。
逆变电源设计
逆变电源设计摘要：本系统是根据无源逆变的实用原理，采用单相全桥逆变电路工作方式，实现把直流电源（12v）转换成交流电源（320V，50HZ），并对负载进行供电。
达到的性能要求就是转换出稳定的工频电源.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。
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。
三相桥式PWM逆变电路设计
三相桥式PWM逆变电路设计一、设计原理三相桥式PWM逆变电路主要由桥式整流器、滤波器和逆变器三部分组成。
首先，桥式整流器将输入的交流电源转换为直流电源，然后通过滤波器对直流电进行滤波，使其变为平滑的直流信号。
最后，逆变器将平滑的直流信号通过逆变操作转换为所需的交流输出信号。
在逆变过程中，PWM技术（脉冲宽度调制）被应用于控制逆变器开关管的开关动态。
PWM技术通过调整开关管的导通时间和非导通时间，控制输出波形的频率和幅值，从而实现对输出电压的精确控制。
脉冲宽度与输出电压大小成正比，因此可以通过改变脉冲宽度比例来调节输出电压的大小。
二、关键步骤1.选择合适的开关管：逆变电路中使用的开关管需要能够承受高电压和高电流，并具有快速开关速度和低开关损耗。
常用的开关管有IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）等。
2.确定工作频率：逆变器的工作频率决定了逆变器的输出波形的周期。
工作频率一般选取在几KHz到几十KHz之间。
3.设计PWM控制电路：通过选择合适的控制器（如DSP、FPGA或微控制器）和编程，实现对逆变电路的脉冲宽度调制控制。
根据输出电压的需求和开关管的性能参数，计算脉冲宽度的比例关系。
4.设计滤波器：滤波器的作用是将逆变器输出的脉冲波形平滑为纯正弦波形，以降低输出谐波和滤除高频噪声。
滤波器一般由电感和电容组成，其设计需要根据输出电压的需求和带宽进行计算。
5.功率管的散热设计：功率管在工作过程中会产生热量，需要进行有效的散热设计，以保证逆变电路的稳定和可靠性。
散热设计主要包括散热器的选择和散热风扇的设计。
6.过流和过压保护：逆变电路需要添加过流和过压保护电路，以防止过载和电路故障对设备和电源的损坏。
三、设计小提示1.合理选择开关管的型号和参数，避免过分浪费和过度损耗。
2.控制器的选择要考虑其计算能力和控制精度，以满足实际需求。
3.设计滤波器时要注意对过多谐波的抑制，以防干扰其他设备的正常运行。
毕业设计—便携式DCAC逆变电源设计
毕业设计—便携式DCAC逆变电源设计一、引言逆变电源是将直流电能转换为交流电能的一种电子设备，广泛应用于无线通信、家用电器和电子产品等领域。
传统的逆变电源通常采用大型变压器和独立的整流和逆变电路，体积大、效率低。
为了满足现代化生活的需求，便携式逆变电源的设计变得越来越重要。
本文旨在设计一种便携式的直流-交流逆变电源，具有小巧轻便、高效率和良好的负载适应性等特点。
二、设计原理本设计主要采用的是基于全桥拓扑的逆变电路，输入电源为一个稳定的直流电压，输出电源为一个稳定的交流电压。
1.全桥逆变器原理全桥逆变器的基本原理是将直流电能转换为交流电能。
它由四个开关管组成，它们根据逆变器的工作方式交替打开和关闭，以便将直流电流交替流过变压器的不同侧。
2.控制电路控制电路对开关管的开关时间进行控制，以保证逆变器工作的稳定性。
常见的控制电路有PWM控制和SPWM控制。
PWM控制的原理是通过调整开关管的开关频率来控制输出电压的幅值，同时通过调节占空比来控制输出电压的频率。
SPWM控制则是调整开关管的开关频率和占空比来控制输出电压的波形。
3.滤波电路滤波电路用于滤除逆变过程中产生的高频噪声和谐波，保证输出电压的稳定性和平滑性。
三、设计步骤1.确定输入和输出参数根据实际需求，确定输入电压、输出电压和输出频率等参数。
2.选择开关管和变压器根据输出功率和电流要求，选择适合的开关管和变压器。
3.设计控制电路根据所选定的控制电路，设计和搭建控制电路，并进行实验测试。
4.设计滤波电路根据所选定的滤波电路，进行电路设计和实验测试，确保输出电压的稳定性和平滑性。
5.优化电路和布局优化电路和布局，减小电路的尺寸和体积，提高整体效率和稳定性。
四、实施计划1.设计电路的原理图和PCB布局图，并进行调试和测试。
2.确定电路的参数和性能指标，并进行性能测试。
3.优化电路和布局，减小尺寸和体积。
4.编写设计报告，并撰写毕业论文。
五、预期结果与意义本设计将设计一种小巧轻便、高效率和负载适应性好的便携式逆变电源。
单相逆变电源设计
题目：18KV A 单相逆变器设计与仿真院系：电气与电子工程学院专业年级：电气工程及其自动化2010级姓名：郑海强学号：1010200224同组同学：钟祥锣王敢方骞2013年11月20号单相逆变器设计一、设计得内容及要求0.8 1.0,滞后5DC333V将直流电变成交流电得电路叫做逆变电路。
根据交流侧接在电网与负载相接可分为有源逆变与无源逆变，所以本次设计得逆变器设计为无源逆变。
换流就是实现逆变得基础。
通过控制开关器件得开通与关断，来控制电流通过得支路这就是实现换流得方法。
直流侧就是电压源得为电压型逆变器，直流侧就是电流源得为电流型逆变器，综上本次设计为电压型无源逆变器。
三、主电路原理图及主要参数设计3、1 主电路原理图如图1所示图 13、2输出电路与负载计算3、2、1 负载侧参数设计计算负载侧得电路结构图如图2所示，根据图2相关经计算结果如下：C'L RiV R I 'L I CI V L LI图2 负载侧电路结构图 1、 负载电阻最小值：cos ϕ=1、0时，R=2o V /23300/(1810)5oP ；cos ϕ=0、8时，R=2o V /(o P ⨯23cos )300/(18100.8) 6.252、 负载电感最小值：'L ='L Z /(2f π)=8、3/(2100)=0、0132H μ3、 滤波电容：取滤波电容得容抗等于负载电感感抗得2倍，则：C =1/(2πf c Z )=1/(2⨯π10032)=95、92F μ取电容为100F μ,将10个10F μ得AC 电容进行并联，c()Z 实=1/(2πf C )=1/6(210010010)=15、94、滤波电抗L 得计算选取主开关器件工作频率K f =N ⨯O f =32100=3200Hz 由于移相原因，输出线电压得开关频率变为：2K f =6400HZ 取滤波电路固有谐振频率'f=1/(2πK f /6=533、3Hz则：L = 1/（42π2'f C ）= 1/(4⨯2π⨯2533⨯100610-⨯)=880H μ 实选用 L=900uH 由此 特征阻抗3、2、2 逆变电路输出电压1、 滤波电路输入端电压(无变压器时)逆变电路得输出与后续电路得连接电路如图3所示，有图3可以得到如下得计算结果。
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。
无电解电容高功率因数逆变电源的设计
无电解电容高功率因数逆变电源的设计
一、无电解电容高功率因数逆变电源的基本原理。
无电解电容高功率因数逆变电源是指采用无电解电容并具有高功率因
数的逆变电源。
其基本原理是利用谐振型逆变器结构和变流器的单相桥臂
控制策略，使形成的交流电流波形与网络电压同步，从而消除了直流毛刺，并满足了高功率因数的要求。
二、无电解电容高功率因数逆变电源的设计步骤。
1、逆变电路的选择。
一般采用谐振型逆变器结构，可以采用三相桥臂谐振逆变器或变压器
谐振逆变器等。
2、变流器的设计。
变流器一般采用单相桥臂，需选择合适的IGBT器件和电容，以保证
对输入电流波形的谐波滤波。
3、滤波电路的设计。
滤波电路需满足对输出电压波形进行滤波，同时消除谐波干扰。
4、控制电路的设计。
控制电路需要实现对变流器和逆变器的控制，满足输出电压和电流的
仿真要求。
5、系统整体设计。
系统整体设计需要考虑电路的稳定性、可靠性和节能性。
三、无电解电容高功率因数逆变电源的主要优点。
1、采用无电解电容，提高了系统的可靠性。
2、高功率因数，减少了对电网的污染，提高了电网的效率。
3、输出电压稳定，满足对负载的需求。
4、节约了能源的消耗，降低了运行成本。
四、无电解电容高功率因数逆变电源的应用领域。
无电解电容高功率因数逆变电源广泛应用于交流驱动器、太阳能光伏、风力发电等领域，也可用于电网稳定器和新能源集中式发电站。
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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：逆变电源设计专业班级：电气工程1082学生姓名：李鹏超学号：23指导老师：李祥来审批：谢卫才任务书下达日期2013 年6 月3日设计完成日期2013 年6月14日目录1概述 (6)（1）逆变电路原理 (7)（2）电路工作原理 (8)2单元电路设计 (8)2.1.2高频滤波 (9)2.3各部分支路设计 (13)2.3.1DC/DC变换电路 (13)2.3.2输入过压保护电路 (14)2.3.3输出过电压保护电路 (15)2.3.4DC/AC变换电路 (15)2.3.5TL494芯片I外围电路 (17)2.3.6TL494芯片II外围电路 (18)3故障分析与电路改进、实验及仿真等 (19)4总结与体会 (19)5附录 (21)6参考文献 (23)1概述该电源的设计主要要应用到功率转换、高频滤波等知识点，并且需要了解脉冲发生电路、脉宽调制PWM等电路。
该电路可以将电瓶的12V直流电转换为220V/50HZ的交流电，为随身携带的许多电子产品提供稳定可靠的电源，具有相当强的通用性。
1.1设计思路本电路的设计思路框图如下图1所示。
该电路由12V直流输入、输入过压保护电路、过热保护电路、逆变电路I、220V/50KHZ整流滤波、逆变电路II、输出过压保护电路等组成。
逆变电路I、逆变电路II的框图分别见图2、图3。
逆变电路包括频率产生电路（50KHZ和50HZ PWM脉冲宽度调制电路）、直流变换电路（DC/DC）将12V直流转换成220V直流。
交流变换电路（DC/AC）将12V直流变换为220交流。
1.2基本原理（1）逆变电路原理逆变电路I原理如图2所示。
此电路的主要功能是将12V直流电转换为220V/50KHZ的交流电。
逆变电路II如图3所示。
此电路的主要功能是将220V直流电转换为220V/50HZ的交流电。
全桥电路以50HZ的频率交替导通，产生50HZ交流电。
（2）电路工作原理输入12V直流电源电压，经过逆变电路I得到220V/50KHZ的交流电，此交流电在经过整流滤波电路得到220V高压直流电，然后经过逆变电路II得到220V/50HZ交流电。
其中输入过压保护电路。
输出过压保护电路、过热保护电路构成整个电路的保护电路。
一旦输入电压出现过大或者过小时，保护电路立即启动，然后停止逆变电路I的工作。
过热保护电路是当电路工作温度过高时，启动保护使逆变电路I停止工作。
输出过压保护电路与逆变电路II构成反馈回路，一旦电路输出异常则停止逆变电路II的工作。
在逆变电路I中使用一块TL494芯片产生50KHZ的脉冲频率，经过变压器推挽电路将12V直流转换成220V/50KHZ 的交流电。
在逆变电路II中再使用一块TL494芯片产生50HZ的脉冲波，全桥电路以50HZ的频率交替导通，从而将220V直流和50HZ脉冲电路整合，然后输出220V50HZ的交流电。
在该电路中都是利用TL494的输出端作为逆变电路工作状态的控制端。
2单元电路设计2.1主电路2.1.1功率变换2.1.2高频滤波2.2控制电路2.2.1脉宽调制PWMTL494是一种固定频率脉冲宽度调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛用于单端正激双管式、板桥市以及全桥式开关电源。
TL494有SO ——16和PDIP——16两种封装形式，以适应不同场合的要求。
（1）主要特征继承了全部的脉冲宽度调制电路。
TL494内置现行锯齿波振荡器，外置振荡元件仅两个（一个电阻和一个电容）。
TL494内置误差放大器。
TL494内置5V参考基准电压源。
可调整死区时间。
TL494内置功率晶体管，可提供500MV的驱动能力。
有推或拉两种输出方式。
（2）引脚设置及其功能TL494的内部电路由基准电压产生电路、振荡器、死区时间比较器、误差放大器（两个）、PWM比较器以及输出电路等组成，各引脚功能见表1图：TL494内部结构图·输入电源电压为7—40V，可用稳压电源作为输入电源，从而使辅助电源简化。
TL494末级的两只三极管在7-40V范围工作时，最大输出电流可达250mA。
因此，其负载能力较强，即可按推挽方式工作，也可以将两路输出并联工作，小功率时可以直接驱动。
·内部有5V参考电压，使用方便，参考电压短路时，有保护功能控制很方便。
·内部有一对误差放大器，可作为反馈放大及保护功能，控制方便。
·在高频开关电源中，输出方波必须对称，在其他一些应用中有需要方波认为不对称，即需控制方波的占空比。
通过对TL494的4脚控制，即可调节占空比，还可以作输出软启动保护用。
·可以选择单端、并联及交替三种输出方式。
TL494的1脚及2脚为误差放大器的输入端。
由TL494芯片构成电压反馈电路时，1、2脚上通过电阻从内部5V基准电压上取分压，作为1脚比较的基准。
3脚用于补偿校正，为PWM比较器的输入端，接入电阻和电容后可以抑制振荡，4脚作为死区时间控制端，加载4脚上的电压越高，死区宽度越大。
当4脚接地时，死区宽度为0，即全输出；当其接5V电压时，死区宽度最大，无输出脉冲。
利用此特点，在4脚和14脚之间接一个电容，可达到输出软启动的目的，还可以供短路保护用。
5脚6脚接振荡器的接地电容、电阻。
TL494内置线性锯齿波振荡器，振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节，起振荡频率如下：Fosc=1/CtRt输出脉冲的宽度是通过电容Ct上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较实现的。
三极管VT1和VT2受控于或非门。
当双稳态触发器的时钟信号为低电平时才会被导通，即只有在锯齿波电压大于控制信号时才会被导通。
当控制信号增大时，输出脉冲的宽度将减小。
控制信号由集成电路外部输入，其中一条送至死区比较器，另一路送往误差放大器的输入端。
死区时间比较器具有120mV的输入补偿电压,它限制了最小输出死区时间约等于锯齿波周期的4%。
当输出端接地时，最大输出占空比为96%，当输出端接参考电平时，占空比为48%。
在死区时间控制端上接固定电压（0-3.3V 之间）时，即能在输出脉冲上产生附加的死区时间。
PWM比较器为误差放大器调节输出脉冲宽度提供了一个手段：当反馈电压从0.5变为3.5时，输出的脉冲宽度由被死区确定的最大导通百分比时间下降到0.两个误差放大器具有从0-0.3V到Ucc-2.0V的共模输入范围，这可从电源输出电压和电流中察觉到。
误差放大器的输出端常处于高电平，它与PWM比较器反相输入端进行“或”运算。
正是由于这种电路结构，误差放大器只需最小的输出即可支配控制回路。
当Ct放电时，一个正脉冲将出现在死区时间比较器的输出端，受脉冲约束的双稳态触发器进行计时，同时停止VT1和VT2的工作。
若输出控制端连接到参考电压上，那么调制脉冲交替送至两个三极管，输出频率等于脉冲振荡器的一版。
如果工作于单端状态，且占空比小于50%时，则输出驱动信号可分别从VT1和VT2中取得。
输出变压器为一个反馈绕组及二极管提供反馈电压。
在单端工作模式下，当需要更大的驱动电流输出时，可将VT1和VT2并联使用，这时需将输出模式控制端接地，以关闭双稳态触发器。
在这种状态下，输出脉冲的频率将等于振荡器的频率。
TL494内置一个5V的基准电压产生电路，使用外置偏置电压时，可提供高达10mA的负载电流。
在典型的0℃—70℃范围和50mV电压的条件下，该基准电压产生电路能提供±5%的精度。
2.2.2 场效应管MOSFETMOSFET开关较快而无存储时间，故在较高工作频率下开关损耗较小，另外所需的开关驱动功率小，降低了电路的复杂性。
本设计采用的是N沟道增强型MOSFET。
只有在正的漏极电源的作用下，在栅源之间加上正向电压（栅极接正，源极接负），才能使该场效应管导通。
当Vgs>0时才有可能有电流即漏极电流产生。
即当Vgs>0时MOS管才导通。
2.2.3 三极管本设计选用两种三极管，应为电路中有50KHz和50Hz两个频率，用于50LHz 电路的三极管选择为8550型，而用于50Hz的三极管选择为KSP44型。
三极管的工作状态有截止、放大、饱和三种。
此设计电路中主要运用三极管的导通截止的开关特性。
2.3各部分支路设计2.3.1DC/DC变换电路由DC/AC和整流滤波电路组成。
电路结构如图6.VT1和VT2的基极分别接TL494的两个内置晶体管发射机。
中心器件变压器T1，实现电压由12V脉冲电压转变为220V脉冲电压。
此脉冲电压经过整流滤波电路变成220V高压直流电压。
变压器T1的工作频率选为50KHz左右，因此T1可选用EI33型高频变压器，变压器的匝数比为12/220=0.05，变压器选择为E型。
经过实践调制选择初级匝数为10×2，次级匝数为190。
10/190≈0.05即满足变压器匝数比约为0.05.电路正常时，TL494的两个内置晶体管交替导通，导致图中晶体管VT1、VT2的基极也应此而交替导通，VT3和VT4交替导通。
因为变压器选择为E型，这样使变压器工作在推挽状态，VT3和VT4以频率为50KHz交替导通，使变压器的初级输入端有50KHz的交流电。
当VT1导通时，场效应管VT3因为栅极无正偏压而截止，而此时VT2截止，导致场效应管VT4栅极有正偏压而导通。
当VT1导通时，VT2截止，场效应管VT3因为栅极无正偏压而截止，而此时VT2截止，导致场效应管VT4栅极有正偏压而导通。
且交替导通时其峰值电压为12V，即产生了12V/50KHz 的交流电。
当电路工作不正常时，TL494输出控制端为低电平时，TL4949的两个内置晶体管的集电极（8脚和9脚）有12V正偏压，基极为高电平，导致两晶体管同时导通。
VT1和VT2因为基极都为高电平而饱和导通，而场效应管VT3、VT4将因栅极无正偏压都处于截止状态，逆变电源停止工作，。
极性电容C1滤去12V 直流中的交流成分，降低输入干扰。
滤波电容C1可取2200µF。
R1、R2、R3起限流作用，取值为4.7KΩ。
整流滤波电路由四只整流二极管和一个滤波电容组成。
四只整流二极管D1-D4接成电桥形式，称单相桥式整流电路。
在桥式整流电路中，电容C2滤去了电路中的交流成分，由模拟电路直流稳压电源的电容滤波电路知：τd=RC≥（3——5）T1/2当f=50KHz时，T=1/50KHz，R=116KΩ时，R为后继负载电阻，则C≥4.3×10-10F。
根据电容标称值选择C2为10µF.输出220V高压直流电，供后继逆变电路使用。
2.3.2输入过压保护电路电路结构如图7，由DZ1电阻R1和电阻R2、电容C1、二极管VD1组成。