一款纯硬件的SPWM正弦波逆变系统

一款纯硬件的SPWM正弦波逆变系统（来自：萧山老寿）首先说明一下,我不是搞电源的专业人士,搞逆变器完全是出于一种喜好,我没有专门学过系统的理论,所有对SPWM的认识,均学自网络,当然主要是这个电源网.xzszrs、 lizlk及其他坛中的高手就是我没有见过面的老师,也就是我是看着大家的贴子长大的.特别是钟工,他技术精湛,为人坦荡,是一位真诚的工程师,他的贴子,我不但全看,有的已经看了N遍,差不多会背了.因为不懂单片机的编程,所以,一直热衷于硬件SPWM的研究.这款SPWM经我三次大的修改,三次PCB打样,现在基本可以定稿了,经我试装的几张样板,现在性能都很稳定.现在发这个贴子,旨在抛砖引玉,电路设计方面肯定还有很多不合理之处,请大家斧正.本电路的正弦波信号预处理部分,我是参考了钟工的原创,这里特此表示感谢.一,电路原理分析及部分元件的选择.电路中的U1B组成一个文氏电桥振荡器 ,它的特点是起振容易,波形失真很小,频率也很稳定.其振荡频率由R1 R2 C1 C2决定,当C1,C2为标准的104时,R1,R2为31.8K时,频率刚好为50HZ左右,R1,R2可以在标称电阻33K中挑选.VR3为反馈调节电位器,可以调节振荡器输出的正弦波的幅度.D5,D6为稳幅二极管.从振荡器出来的正弦波分成4路,2路进入U2A,U2B组成的精密整流电路变成馒头波;2路进入由U6A,U6B组成的同步波发生电路变成方波.U1A是一级隔离放大器,其电压增益为2倍,也可以接成跟随器的形式,因为我考虑到5532在做跟随器时是否会不稳定,所以给它一定的增益,它的主要作用是隔离振荡电路和它的4路负载.U2A,U2B组成一个精密整流电路,其特点是,经它整流的正弦馒头波,失真很小,能满足SPWM的要求.图中 R4,R7,R8,R9,R16的阻值一定要一致,特别是R7,R9要配对(这5个10K 电阻我用的是0.1%的精密电阻),否则,出来的馒头波会上下跳动.U3B就称它为稳压放大器:从精密整流电路出来的馒头波进入U3B的同相端,从H桥取样变压器次级出来的馒头波(也经整流,不能滤波)进入U3B的反相端,用来控制该运放的输出电压,起到稳压作用.U3A是一个加法电路:从U3B出来的馒头波进入U3A的同相端,同时U3A的同相端也接在一个直流电位上,把PP值为4V的馒头波,垫高2.5V.这个经垫高的馒头波就可以送到SPWM 调制电路中,做为SPWM的基波信号.本电路的载波振荡器的核心是一块NE555时基电路U4.它实际上是一个高线性度的三角波发生器,三角波频率由R29,R30及C7决定,如图中所标的数值R29,R30为470R,C7为822,这时,三角波的频率约为20K,能满足SPWM调制电路的要求.为确保三角波的线性度,由Q1,Q2,Q3,Q4为电容充放电回路组成恒流源.三角波信号经Q5的E极输出,分别送到SPWM调制器U5A,U5B的同相端和反相端.这个调制电路实际上是一个电压比较器,它把 20K的三角波信号和100HZ的馒头波信号进行比较,在输出端1脚和7脚分别输出二路极性相反的SPWM 信号.U5可以用LM339或LM393,不能用速度较慢的普通运放,如324,358等等.另一块5532即U6A,U6B组成一个50HZ同步方波发生电路:从正弦波振荡器过来的正弦波信号(约12VPP),经二个电压比较器 U6A,U6B后,产生二路带死区时间的低频同步波,电路中R39,R14决定二路方波的死区时间.经试验,当用5532时,R39,R14取510R 时,死区时间大约为100US .U6A,U6B用358时死区时间为200US.在U5的输出端,接有一个高频波死区时间调整电路,由R47,R48,C20,C21组成,这4个元件是我第三次修改时加上去的.在没有这二组延时电路时,高频波的死区时间约为100ns,接上H桥后,在开环不稳压的情况下,表现很好.但在闭环空载时,H桥有轻微的直通现象.加了这二个回路后,高频波的死区时间调整为2us,闭环空载时的轻微直通现象消失.从U5出来的二路SPWM波和从U6出来的二路同步方波,一并送到由U7,U8,U9组成的时序编码电路进行分相编码,出来的是4路标准的SPWM单极性调制波,分别送到H桥的4个驱动电路中.这里有一点要特别说明:我用的H桥是用4个光藕做为输入驱动的,其设计要求为“低电平有效”,如果用其它驱动方式的H桥,原则上也可以,但如果其驱动方式为“高电平有效”的话,最后一级反相器U9一定要取掉.补充一点:电路中所有的电容,一定要用CBB电容,性能稳定,质量可靠,其它电阻最好用1%的真金膜电阻.二,信号板电路的调试:1.在J1上接上+15V和-15V电源,D7,D16应该亮,测一下电流,+15V应该在50MA左右,-15V应该在60MA左右,说明电路基本正常.2.用示波器测S1点,调节VR3,应该看到正弦波,频率在50HZ左右,调VR3使S1点的正弦波幅度在12Vpp,振荡器就基本调好了.3.用示波器测S2点波形,应该看到馒头波,调VR1使馒头波的幅度在6Vpp,一般大于11V 就会出现削顶,这样,精密整流电路就调好了.4.用示波器测S3点波形,也应该是馒头波,调VR4让S3点的波形幅度在4Vpp,再调VR2使馒头波的谷点离开直流底线2.5V,这样,加法器电路就基本调好了,等接上H桥再细调.三,接上H桥联调:我把我用的H桥的电路也贴上来供大家参考,过载保护部分的电路没有画出来,原因是:当初设计时没有想到取样电阻上的电流是高频脉冲电流, 误当成恒定直流了,一直到PCB做好了,装机调试时才发现这个失误,所以,原来的保护电路要重新设计,花了几百元打样的PCB也做废了,但H桥主电路部分还是能用的.下面我讲一下信号板和H桥部分联调的过程.1.先把信号板上J2插头上的第2号线断开,也就是,让H桥处在开环状态.2.把信号板J2和H桥连接好.3.接上母线电源,注意:为了安全起见,先不要接高压,可用低压先试,我是用一台双组0~30V,5A的稳压电源来试的,双组串联成60V,因为稳压电源一般都有恒流保护,所以比较安全.4.把示波器的探头打在10:1档,夹在H桥AC输出的二个端子上,再接上一点负载,我是接一个100W的36V的灯泡.5.接通信号板电源,H桥应该有正弦波输出,灯泡会亮.6.细调信号板上的VR2,让正弦波上下二个半波的过渡光滑自然,没有阶梯感;再调VR4,慢慢调大,正弦波会出现削顶,再稍回调一点,让正弦波顶部光滑自然,这样整个系统就基本调试好了.四,闭环稳压的调试:如果你只让系统工作在开环状态,那么,这一步可以不做,因为开环状态的波形失真很小,效率很高,经试验,在母线电压为52V的情况下,如果接上一个36V的灯泡,这时,母线电流为2A,也就是母线实际消耗功率为104W,测灯泡上的电流为2.79A,灯泡上电压为36V,这时实际效率为:2.79*36/104=96.5%.如果你一定要稳压,那就再做如下几步:1.调信号板上的VR4,慢慢调大馒头波的幅度,用示波器观看H桥AC输出端的波形,波形会出现明显的削顶,直到波形变成梯形波,停止调节,关机.2.把信号板J2上的第2号线接通,再开机,调信号板上的VR5,让输出的梯形波幅度慢慢变小,顶部分会慢慢开始圆滑,直到整个波形又变成正弦波时停止调节,这时,系统就工作在闭环稳压状态了,你可以取掉负载,看看电压有没有升高(应该变化很小),而且在空载时也应该是正弦波.系统工作在闭环稳压状态时,我还发现二个小问题:(1)闭环时的正弦波失真要大一点,波形有点发胖,馒头半波都有点轻微地往左歪(虽然是在可接受范围内),原因是,从取样变压器上反馈回来的馒头波的相位,和信号板上的馒头波的相位有一点点误差,我不知道怎么补偿才能解决这个问题,请有关专家指点.(2)在闭环情况下,如果走线布局处理不当,很容易在U3B上引入干扰.原先,取样调节电位器VR5是装在H桥板上的,这样送回的信号电平很低, 干扰很大,后来,我把VR5移动信号板上,送回来的是21VPP的馒头波,干扰问题基本解决了.H桥的PCB因为要重新打样,所以我没有传上来,信号板的PCB文件我传上来了,朋友们下载后可以直接去打样,如果哪个朋友去打样,不要忘记送我二片,因为我此前已经为这块信号板打了三次样了,花了不少冤枉钱,哈哈,这样下去,只得戒烟了.信号板的PCB文件是PROTEL99的,上面还有几根网络线不要去管它,线路是没有错误的,放心用好了.因为我是刚学的PCB设计,这板信号板还算是“处女作”,走线有点难看,请大家将就着看就是了.最后,我对还有二位朋友做一个感谢:一位是上海理工大学的ZZ教授,他是一位电子专家,特别是对运放非常熟悉,因为他初中阶段我教他过一段时间,所以,我这里只要一有运放方面的问题,我就不管他忙不忙,打一个电话过去,他也无奈,每次都是耐心做答;还有一位是杭州大蒙电子厂的ZM先生,他厂里有全套焊接设备,我做实验的PCB板,都是送到他厂里焊接的,免去了我戴着老花镜一点一点焊接的痛苦.WenQunElec正弦波进入比较器输出正负十二伏的方波，用二极管隔掉负压，但是我用4148隔掉后，还是有-1.2V，这个-1.2V可以输入到与门HD74HC08P吗?weinen真票亮,就是这个正弦波震荡有温飘,幅度会跟温度变化.xzszrs确实是这样的,作为实验型研究正弦波逆变器的原理来讲还是可以的,商用的话就还需改进了.萧山老寿文氏振荡器稳幅是一个大问题,钟工原图上就是用二个二极管稳幅的,方法简单,效果也不错,我曾试过把结型管接成压控电阻的方式来稳幅,但发现输出的波形有点失真(可能是结型管正反向特性不一样引起的),也不理想;我还试过用8038输出的正弦波,发现它输出的正弦波波形比较生硬,可能是它是用三角波整形出来当正弦波的原因.另外,我发现元器件的选择对振荡器的稳定性至关重要,电容一定要用CBB的,电阻一定要用真金属膜的;集成电路也不能忽视,用 358,324温漂就大一点,用5532,084情况就很好.不知有没有更好的振荡器,性能更稳定,同时失真也要求尽可能的小,请各位赐教! xzszrs我觉得8038的稳定性还是不错的,波形失真度可以调外围元件.另外可以试下RC移相振荡.roy2003左下右下两个管能不能用同步50Hz方波驱动?现在两个下管工作状态是:一直导通10ms,然后高频(spwm)导通10ms.如果改为两个下管交替导通10ms,截止10ms.会不会更好呢?谢谢前辈的指教!萧山老寿你一共有二个问题:第一个问题:为什么基波和载波都要同时垫高一些?我估计有二个作用:一是可以避开有源器件初始导通时的非线性特性,有利于减少失真;二是可以让载波和基波在调制时更好地吻合,便于调试.因为馒头波的起始部分直接影响到输出正弦波的交越失真,如果这部分调制特性没有调试到位,上下二个半波在过渡时会出现明显的失真,会看到被拉伸或有阶梯感.我设计的用555的载波振荡器,默认出来就垫高4V,我加了一个2.7V的稳压管后变成2.5V.至于二个信号同时从0~6V进行调制,我没有试过,你可以实验一下.专用IC3525的要求垫高0.9V.第二个问题:你说下面二管用50HZ方波直接导通,这种时序方式我试过,也可以出来正弦波,但必须有一定的负载,一到空载时,输出的就是方波了, 且是接近母线电压的方波,感觉比较不安全.所以,以单极性调制方式的时序,一般下管也要通高频波,这样空载时也是正弦波,且电压不会升高,据说效率也高一点.萧山老寿我用的是一种叫“铁硅铝”的磁环,外径47MM,内径24MM,厚19MM.用直径1.2-1.3MM的漆包线绕60匝,电感量大约是1mH,绕80匝大约是2mH.我今天刚好又绕了二个,就拍了几张照片,你看一下,外面套上一段50MM直径的热缩管,既绝缘又美观.xzszrs我觉得用125的铁硅铝容易饱和,一般中小功率用60的,大功率用25的. 萧山老寿原来铁硅铝还有这些指标,我还真是不知道,这几个磁环我是网上买的,很贵,25元一个.不知哪位朋友能买到60的铁硅铝?。

正弦波逆变器驱动芯片介绍

光伏逆变器600W正弦波逆变器制作详解自从公布了1KW正弦波逆变器的制作过程后，有不少朋友来信息，提这样那样的问题，很多都是象我这样的初学者。

为此，我又花了近一个月的时间，制作了这台600W的正弦波逆变器，该机有如下特点：1.SPWM的驱动核心采用了单片机SPWM芯片，TDS2285，所以，SPWM驱动部分相对纯硬件来讲，比较简单，制作完成后要调试的东西很少，所以，比较容易成功。

2.所有的PCB全部采用了单面板，便于大家制作，因为，很多爱好者都会自已做单面的PCB，有的用感光法，有点用热转印法，等等，这样，就不用麻烦PCB厂家了，自已在家里就可以做出来，当然，主要的目的是省钱，现在的PCB厂家太牛了，有点若不起（我是万不得已才去找PCB 厂家的）。

3.该机所有的元件及材料都可以在淘宝网上买到，有了网购真的很方便，快递送到家，你要什么有什么。

如果PCB没有做错，如果元器件没有问题，如果你对逆变器有一定的基础，我老寿包你制作成功，当然，里面有很多东西要自已动手做的，可以尽享自已动手的乐趣。

4.功率只有600W，一般说来，功率小点容易成功，既可以做实验也有一定的实用性。

下面是样机的照片和工作波形：一、电路原理：该逆变器分为四大部分，每一部分做一块PCB板。

分别是“功率主板”；“SPWM驱动板”；“DC-DC驱动板”；“保护板”。

1.功率主板：功率主板包括了DC-DC推挽升压和H桥逆变两大部分。

该机的BT电压为12V，满功率时，前级工作电流可以达到55A 以上，DC-DC升压部分用了一对190N08，这种247封装的牛管，只要散热做到位，一对就可以输出600W，也可以用IRFP2907Z，输出能力差不多，价格也差不多。

主变压器用了EE55的磁芯，其实，就600W而言，用EE42也足够了，我是为了绕制方便，加上EE55是现存有的，就用了EE55。

关于主变压器的绕制，下面再详细介绍。

前级推挽部分的供电采用对称平衡方式，这样做有二个好处，一是可以保证大电流时的二个功率管工作状态的对称性，保证不会出现单边发热现象；二是可以减少PCB 反面堆锡层的电流密度，当然，也可以大大减小因为电流不平衡引起的干扰。

(完整word版)SPWM全桥逆变器主功率电路和控制电路设计

SPWM全桥逆变器主功率电路和控制电路设计一．设计目的通过电力电子技术的学习，熟悉无源逆变概念；采用全桥拓扑并用全控器件MOSFET形成主电路拓扑，设计逆变器硬件电路，并能开环工作。

熟悉全桥逆变器拓扑，掌握逆变原理，实现正弦波输出要素，设计SPWM逆变器控制信号发生电路。

输入：48VDC 输出：40VAC/400HZ二．设计任务(1) 掌握全桥逆变的概念，分析全桥逆变器中每个元件的作用；（2）分析正弦脉宽调制SPWM原理，及硬件电路实现形式；（3）应用Protel 制作SPWM 逆变器线路图；（4）根据线路图制作硬件，并调试；三．设计原理电路组成及工作原理分析：电路主要由正弦波和三角波发生电路，控制电路和逆变电路组成。

电路中所用到的元器件主要有ICL8038，运算放大器LF353，比较器LM311，IR2110，MOSFET，CD4069，电阻电容及齐纳二极管组成。

控制电路分析：当电路开始工作，首先由ICL8038产生的正弦波和三角波，正弦波和三角波的幅值由可调电阻来控制，得到的波可以通过LF353运算放大器构成的反相电路进行反向，得到方向相反的正弦波，正弦波与三角波信号通过LM311比较芯片产生SPWM脉冲。

主电路分析：本次设计我们采用倍频式SPWM技术，在开关频率不变的情况下，达到输出频率倍增的效果。

IR2110用于驱动全桥逆变器用以控制MOSFET的通断，在IR2110的外围电路使用二极管和齐纳二极管防止MOSFET的同时导通而击穿。

如下图所示，MOSFET采用2SK1825，4个2SK1825两两串联后并联成桥式逆变主电路，U输入为出入电压，VDC 输出电压，电容C1、C3为VCC的滤波电容，电容C2、C4为自举电容，二极管为自举二极管。

MOSFET的驱动采用芯片IR2110驱动，2个IR2110芯片分别驱动桥式逆变主电路的2个桥臂。

工作时，两个IR2110（1）和IR2110（2）的输入SPWM脉冲是相反的，两个IR2110分别驱动不同桥臂的MOSFET管，IR2110（1）的HO驱动Q1、IR2110（1）的LO驱动Q2，IR2110（2）的HO驱动Q3、IR2110（2）的LO 驱动Q4，由于输入的两个SPWM脉冲是相反的，2个桥臂上的MOSFET 管会交叉导通，即Q1、Q3同时导通或者Q2、Q4同时导通，两种情况依次循环导通，从而完成逆变。

基于SG3525设计单相正弦波SPWM逆变电源

摘要本论文所需单相正弦波SPWM逆变电源的设计采用了运算放大器、二极管、功率场效应管、电容和电阻等器件来组成电路。

逆变电源是一种采用电力电子技术进行电能变换的装置，它从交流或直流输入获得稳压恒频的交流输出。

通过对电路的分析，参数的确定选择出一种最适合的方案。

输出频率由电压控制，波形幅值由电阻确定。

本论文以SG3525驱动芯片为核心，完成了单相正弦波SPWM逆变电源的参数设计，并利用所得结果，完成了实际电路的连接，通过调试与分析，验证了设计的正确性。

关键词: SPWM,SG3525IIITitle: Design of Sine Wave Inverter Power Supply By SG3525Applicant: Cao LeiSpeciality: Electrical Engineering And AutomationABSTRACTDesign of sine wave inverter power supply by SG3525 was designed using operational amplifier,diodes,transistors,zener diodes,the capacitor and resistor voltage devices such as to constitute circuit.Inverter power supply is one kind of power electronics process transformation of electrical energy device.It alternating voltage or volts d.c input to acquire voltage stabilization constant amplitude the alternating voltage output.Get through the circuit analytical.To ensure the parameter to chose one kind of best fit program.The output frequence is confirmed by voltage and resistance ect.The thesis use SG3525 as a core to achieve design of sine wave inverter power supply.Take the advantage of the result to achieve circuit ligature.Get through the debug to check the validity.KEY WORDS：SPWM，SG3525IIIIV目录1绪论 (1)1.1逆变电源的发展背景 (1)1.2逆变电源的研究现状 (1)1.3设计的主要工作和难点 (3)1.3.1 设计的主要工作 (3)1.3.2 论文的主要难点 (5)2 SPWM逆变电源原理与应用 (7)2.1SPWM控制原理 (7)2.2SPWM控制的发展前景 (8)2.3本章小结 (8)3 硬件电路的设计 (9)3.1SG3525介绍 (9)3.2 文氏电桥振荡电路 (11)3.3移位电路分析 (13)3.4 逆变电路的工作原理分析 (13)3.5 本章小结 (14)4 系统的检测与分析 (15)4.1正弦发生器部分的调试 (15)4.2逆变部分及整体运行结果 (16)5结论与展望 (19)致谢 (21)参考文献 (23)III1绪论1.1逆变电源的发展背景逆变电源是一种采用电力电子技术进行电能变幻的装置，它从交流或直流输入获得稳压恒频的交流输出。

一种易忽略的单、双极性SPWM波产生电路

一种易忽略的单、双极性SPWM波产生电路【摘要】随着SPWM逆变技术的发展和广泛应用，SPWM信号的获得也多种多样。

本文介绍一种简单、方便但易忽略的纯硬件单、双极性SPWM波产生电路。

仿真结果表明，该方法确实可行。

【关键词】SPWM波；纯硬件；单极性；电路0 引言随着正弦脉宽调制（Sinusoidal PWM 简称SPWM）技术的不断发展，SPWM 逆变技术也成了当今电力电子学领域最活跃的研究内容之一并涉及民用、商用、军用及科研四大板块，相关产品几乎涵盖了所有的开关电源、斩波器及电流变换器等领域[1]。

人们也真实的感受到了相关系统性能的改善、能源转换效率的提高和电磁污染的减少或净化，也为应用的持续发展奠定了坚实的基础，并且不断与其他科学领域相互关联、相互交叉和相互渗透，继而使应用系统逐渐朝高性能、高效率、大功率、高频化和智能化的方向发展[2]。

SPWM逆变技术中的小功率SPWM信号是不可避免的，而SPWM信号的产生主要可分为纯硬件电路法和利用微处理器实现SPWM技术的数字化方法[3]，两种方法各有优缺点，而前者主要以简单方便著称。

本文仅介绍一种易忽略的纯硬件单、双极性SPWM波产生电路。

1 单、双极性SPWM波产生电路设计所谓SPWM脉宽调制技术，是一种以参考波（正弦波）为调制波（Modulating Wave），而以N倍于调制波频率的三角波（有时也用锯齿波）为载波（Carrier Wave）进行波形比较，在调制波大于载波（反之亦可）的部分产生一组幅值相等而宽度正比于调制波的矩形脉冲序列[4]。

1.1 双极性SPWM波产生电路采用双极性调制方式时，在调制波的半个周期内，三角载波为双极性的（即有正有负），且所得SPWM波也是有正有负即双极性[5]，如图1（a）、图1（b）所示。

在图1（a）中，正弦波的产生并未直接采用正弦振荡器，而是代之以迟滞比较器产生的方波经二阶有源滤波后得到近似的正弦波，目的是为了可适当调频调幅。

正弦脉宽调制SPWM逆变器原理图以及特点

正弦脉宽调制SPWM逆变器原理图以及特点
将正弦波(调制波) 与高频载波(三角波) 相交生成的正弦脉宽调制信号用来控制驱动逆变桥功率开关, 便可得到脉宽宽度按正弦规律分布的SPWM 波uAB ,如图所示。

图(b) 为单极性正弦脉宽调制波, 图(c) 为双极性正弦脉宽调制波。

正弦脉宽调制SPWM 逆变器电路的特点为:
1) 变压器仍工作在工频, 体积大且笨重, 体积与重量仅和输出电压频率有关, 与逆变器开关频率无关, 提高逆变器开关频率并不能减小变压器体积和重量;
2) 输出滤波器体积、重量小;
3) 对于输入电压和负载的波动, 系统的动态响应特性好;
4) 变压器和输出滤波电感产生的音频噪音得到改善;
5) 功率器件开关频率高, 开关损耗增加, 降低了系统变换效率。

在低频环节DCöA C 逆变技术中, 由于工频变压器的体积和逆变器的开关频率无关, 只和输出电压的频率有关。

为克服此缺点, 必须采用高频环节逆变技术。

【1】SPWM系统设计 (1)

SPWM设计目标一颗SPWM 芯片，用于正弦波逆变器工作频率：40Hz-70Hz 可调，精度0.1Hz ，周期25mS~14.28mS 功能：带有相位、频率跟踪功能子系统：频率可调【基本方案】工频周期分为N 段，即时间精度为N 单段内占空比精度1/M ，即电压精度为M【调频方案】周期变为原来的1+x%，基础频率50Hz20mS ，变化x<±40%，变化精度0.2%工频周期数N 不变单段内占空比精度1/M 变化，即电压精度为M*(1+x%)【该方案也可小范围内调压】正弦数据应保持占空比不变，故数据变为(1+x%)【性能参数】时间精度是4的倍数该值越大，则输出信号的纹波会越小，更好进行滤波工作频率最少20KHz （经验值）以上，所以时间精度需要>400电压精度是2的倍数电压精度体现在占空比上，该值若太小，则频率调整上受限，所以该值更重要占空比需要精度0.2%，所以电压精度需要>500【注意】采用时相位修正PWM 时，频率会减半，所以电压精度需要>1000【时间精度和电压精度如何权衡？】如果时间精度、电压精度，其中任意一个很低，都会影响最终数据若无法得出明确结论的情况下，让这两个值相等即可，可能不是最优解，但是应该也不会太差子系统：相位、频率跟踪调整相位应该是个逐渐过程频率跟踪，基准信号连续出现3次，才进行调整子算法：(0~1024)*(0.600~1.400)快速算法，精度0.002=1/500【分析】±40%=±205/5121024*205=209920>>65536，2^18，数据类型处于int 和long 之间结果1024*1.4=1433<65536，2^11，数据类型int 乘法可以被分解65536/1024=64，所以首先分解为精度1/64=0.015625，1次方，2次方，N 次方运算值用到int 型乘法和int 型移位【验证】1024实现1.40倍=1433.6(1.40-1)*64=25.61024*25=25600<6553625600/64=400，得到粗精度1.6%下的系数400(1.40-1-25/64)*64*=0.6<10.6*64=38.41024*38=38912<6553638912/64/64=9.5，得到细精度0.02%下系数9总结果为1024+400+9=1433【验证】1433/1024=1.3994141433-1024=409409*64=26176<6553626176/1024=25.56，取2526176-25*1024=576576*64=36864<6553636864/1024=36，取36总倍数为1+25/64+36/64/64=1.399414子算法：SPWM 数据生成电压、幅度变化，数据相对值不会变化。

基于SPWM控制的正弦波逆变器的研究与设计_张彦兵

波在相应区间内的面积相等。如图 2 所示。通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。
图 1 系统设计框图系统中 DC 升压部分的设计，采用有体积小、低耗能，兼具电气隔离作用，宽输入的电压范围等诸多优点的反激式变换器。 DC－AC 部分，采用全桥电路，相比于半桥电路，不仅具有更高的功率驱动能力，而且控制方案灵活多变，为 SPWM 的设计提供了硬件基础。主控板选用一款 16 位的芯片，该款芯片具有 PWM、AD、PIT、SCI、SPI、CAN 总线等诸多模块。调试软件界面操作简单，能够满足该系统的设计应用。 2 SPWM 2．1 SPWM 原理 SPWM（Sinusoidal PWM）法是一种使用较广泛的 PWM 调制方法，基于采样控制理论中的一个结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。 SPWM 法就是以该结论为理论基础，用脉冲宽度按正弦规律变化的等效于正弦波等幅 PWM 波形，控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦
示波器：Tektronix TPS2012 ×1
直流电源：SK1731SL2A ×1
万用表：VC9205 ×1
5．2 检测方案及结果
1）用示波器测量 H 桥 SPWM 驱动波形，测试结果如图 9 所
示。
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机载蓄电池地面维护系统自检方法研究
表 3 维护过程中实时自检结果表
3．3 定期计量实验结果在使用过程中，通过定期对维护系统进行计量，以保证维护

全硬件纯正弦SPWM逆变器后级详解

全硬件纯正弦SPWM逆变器后级详解一提正弦波逆变器,大家首先想到SPWM技术.如何实现SPWM呢?肯定很多人的第一想法是使用单片机.的确,使用单片机的好处不少:SPWM波精度高,输出正弦波波形好,稳压精度高,方便加入电压指示功能等,单片机确实非常适合工业量产.但是对于咱们玩家,可不是这样了.单片机不是人人可以掌握的,即便掌握,像我这种只会做电子钟红外遥控之类的初级玩家也很难写出好的SPWM程序.因此,我考虑了全硬件方案.本电路优点:1.电路极简单,可能为世界上最简单的分立SPWM电路2.单电源宽电压供电(10V-30V)3.输出最大占空比高,仿真时最大占空比已经接近100%.这将导致母线电压利用率高,母线电压340V就足够产生230V的工频正弦交流电.4.隔离输出,受外围电路干扰少经过几天的思考,我确定了系统的框图:本电路没有使用稳压反馈,故稳压功能全靠前级完成.前级一般由SG3525或者TL494组成,稳压功能不用可惜了.看本图,由于使用了虚拟双电源,因此单电源供电即可,省略一个辅助电源变压器.再看驱动板电路图:麻雀虽小,五脏俱全.如图,LM7809将电池电压降为稳定的9V,这使得电路可以在宽电源(10V-30V)情况下工作,TDA2030为核心组成了虚拟双电源,将正9V变成正负4.5V的双电源.NE555及周边元件组成频率约为20KHz的高线形度三角波振荡器,如图,在NE555的2和6脚可以得到在3V和6V之间运动的三角波.IC1为LM324,IC1A及周边元件组成50Hz工频正弦振荡器,产生幅度4.5V的正弦波(对于产生的虚地),圈一电位器将这个正弦波幅度分压到3.5V.IC1B和IC1C及周边元件组成精密整流电路,将正弦波变成3V赋值的馒头波.这个馒头波要去和NE555的三角波比较,三角波和馒头波的幅值虽然向同,都是3V,但是这个馒头波的最低电位比三角波的高1.5V.因此,IC1D及周边元件组成减法电路,将馒头波整体下调1.5V,这样三角波和馒头波就可以比较了.LM393B进行比较工作,产生同相位的SPWM波,此波与LM393A组成的正弦波-方波转换器输出的同步方波送入CD4081等组成的编码电路进行编码,产生最终驱动功率管的SPWM信号.两个20K电阻和47P 电容用于产生死区于高频臂.本电路设计巧妙的地方之一就是虚地和实地的转换.LM393A之前电路是工作在虚地状态的,而LM393之后的电路却变成了实地.因为4.5V的交流(对于虚地)对于实地来说是个9V的脉冲.LM393B周边电路也是类似原理.然后看H桥电路图:以上是H桥电路.注意:三个TLP250边上的接地符号一定接驱动板的实地!功率管的地也可与前级共地(接电瓶).也可以前后级隔离.H桥图中的12V电压可以由主变压器的分绕组+LM7812提供(前后级隔离方案),也可以直接由电池提供(12V供电情况下,前后级不隔离,共地状态).先分析左边的高频臂:下臂的IRFP460采用光藕直接驱动,上臂的IRFP460采用自举电容+光藕驱动.工作原理简述:当下臂导通时,高频桥的功率管的中点相当于接地,此时104的自举电容通过FR107和下臂管充电,当下臂管关断上臂导通时,104电容与地隔离,当TLP250内部三极管导通后,相当于给上臂管的GS之间施加一个电压,因此上臂管可以在与之对应TLP250的控制下导通和关断.再分析右边的工频臂:这一部分的电路使用了我那个<适合制作的大功率方波逆变器>里的一个半桥.当TLP250输出高电平时,工频桥下臂导通,此时工频桥中点等效接地,此时1uF电容通过FR107和下臂管充电.但由于那个三极管也导通,导致上臂管此时GS间相对电压为零,因此上臂管截止.当TLP250输出低电平时,下臂管和那个三极管都关断.三极管的关断和电容上储存的电压导致上臂管导通.工频臂就是这么工作的,因此要么上管导通,要么下管导通.由于SPWM3是50Hz的脉冲,所以可以在工频桥中点得到50Hz、占空比50%的交流电压.两个1mH电感、和一个400V 40uF电容用来完成高频滤波的任务,把高频SPWM方波变成50Hz的正弦波.原理分析完毕.最后说下如何调试:1.组装电路2.查看A点波形,应该为50Hz幅值4.5V(对虚地)的正弦波3.调整圈1电位器使其滑动端(B)对虚地有3V幅值(对虚地)的正弦波脉冲,此时在C点可以看到幅值3V频率100Hz的馒头波(对虚地)4.调整圈2电位器,是其滑动端对地(实地)有1.5V电压,此时在D点可以看到幅值3V对实地向上偏移3V的馒头波5.测试E点,可以看到一个对实地向上偏移3V幅值3V频率20KHz 左右的三角波,F输出幅值9V的50Hz脉冲方波.6.在LM393B的输出端应该可以测到幅值为9V的SPWM脉冲7.测试SPWM1-3的波形,是否如图所示:最后祝试制的同志成功!本电路完全靠仿真,可能在实际制作中会出小问题,欢迎大家指正批评!副个仿真的波形图:。

PIC16F716纯正弦波逆变器开发资料SPWM逆变器

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SD-1205、500W纯正弦波逆变器的开发与调试
PIC16F716
第一章：高频纯正弦波逆变器的工作原理第二章：SD-1205功率板电路图的讲解第三章：SPWM-B、SPWM-C电路的讲解第四章：变压器的绕制第五章：磁环电感的绕制第六章：SD-1205功率板的安装及注意事项第七章：SD-1205功率板前级的调试第八章：PIC16F716主控单极性调制C语言程序的编写第九章：后级调试第十章：加载测试、及软件保护的添加
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第一章：高频纯正弦波逆变器的工作原理 /w_19rsiyg1kd.html#vfrm=8-7-0-1 第二章：SD-1205功率板电路图的讲解 /w_19rsj43gn9.html#vfrm=8-7-0-1 第三章：SPWM-B、SPWM-C电路的讲解 /w_19rsix20m1.html#vfrm=8-7-0-1 第四章：变压器的绕制 /w_19rsjcbjmt.html#vfrm=8-7-0-1 第五章：磁环电感的绕制 /w_19rsfgnqml.html#vfrm=8-7-0-1 第六章：SD-1205功率板的安装及注意事项 /w_19rsfqymlx.html#vfrm=8-7-0-1 第七章：SD-1205功率板前级的调试 /w_19rsgk7sbl.html#vfrm=8-7-0-1
第二章
SD-1205功率板电路图的讲解
升压电路，主控SG3525
升回路
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6单相正弦波脉宽调制(SPWM)逆变电路实验报告

实验报告课程名称：现代电力电子技术实验项目：单相正弦波脉宽调制（SPWM）逆变电路验实验时间：实验班级：总份数：指导教师：朱鹰屏自动化学院电力电子实验室二〇〇年月日广东技术师范学院实验报告学院：自动化学院专业：电气工程及其自动化班级：成绩：姓名：学号：组别：组员：实验地点：电力电子实验室实验日期：指导教师签名：实验（六）项目名称：单相正弦波脉宽调制（SPWM）逆变电路实验1.实验目的和要求(1)熟悉单相交直交变频电路原理及电路组成。

(2)熟悉ICL8038的功能。

(3)掌握SPWM波产生的基理。

(4)分析交直交变频电路在不同负载时的工作情况和波形，并研究工作频率对电路工作波形的影响。

2.实验原理采用SPWM正弦波脉宽调制，通过改变调制频率，实现交直交变频的目的。

实验电路由三部分组成：即主电路, 驱动电路和控制电路。

主电路部分:AC/DC (整流) DC/AC (逆变)图4-1 主电路结构原理图如图4-1所示, 交直流变换部分（AC/DC）为不可控整流电路（由实验挂箱DJK09提供）；逆变部分（DC/AC）由四只IGBT管组成单相桥式逆变电路，采用双极性调制方式。

输出经LC低通滤波器，滤除高次谐波，得到频率可调的正弦波（基波）交流输出。

本实验设计的负载为电阻性或电阻电感性负载，在满足一定条件下,可接电阻启动式单相鼠笼式异步电动机。

(2)驱动电路:如图4-2（以其中一路为例）所示，采用IGBT管专用驱动芯片M57962L，其输入端接控制电路产生的SPWM信号，其输出可用以直接驱动IGBT管。

其特点如下：①采用快速型的光藕实现电气隔离。

②具有过流保护功能，通过检测IGBT管的饱和压降来判断IGBT是否过流,过流时IGBT 管CE结之间的饱和压降升到某一定值，使8脚输出低电平，在光藕TLP521的输出端OC1呈现高电平，经过流保护电路（见图4-3），使4013的输出Q端呈现低电平，送控制电路，起到了封锁保护作用。

600W正弦波逆变器制作献给逆变器初学者

600W正弦波逆变器制作献给逆变器初学者
1.SPWM的驱动核心采用了单片机SPWM芯片，TDS2285，SPWM驱动部分相对纯硬件来讲，制作完成后要调试的东西很少，所以比较容易成功。

2.所有的PCB全部采用了单面板，很多爱好者都会自已做单面的PCB，有的用感光法，有点用热转印法，就不用麻烦PCB厂家了，自已在家里就可以做出来。

3.如果PCB没有做错，如果元器件没有问题，如果你对制作逆变器比较感兴趣并有一定的基础，可以尽享自已动手的乐趣。

4.功率只有600W，一般说来，功率小点容易成功，既可以做实验也有一定的实用性。

制作
A),先绕二分之一的高压绕组(次级)，先在骨架上用高温胶带粘一层，这样做是为了防止导线打滑，用一根0.93线绕一层，约30圈(注意的是，高压绕组的线头要做好绝缘，我是套进一小段热缩套管，用打火机烤一下，就紧紧包在线头上了)，再用胶带固定住线头，不要让它散出来，并在高压绕组的外面用高温胶带包三层。

B)，下面就可以绕低压绕组了(初级)，低压绕组分成二层绕，也就是每一层是2加2，用5根线并绕。

先用5根0.93线绕2圈，中间留空隙，再在空隙处用另外5根线绕2圈(见图二中蓝线)，每根线长约37CM。

用同样的方法绕二层，层间包二层胶带，这样就相当于用了10根线并绕。

绕完低压绕组，在绕组外用高温胶带包三层。

绕低压绕组要注意的问题是：线头留在下面，即骨架引脚处，线尾留长一点，暂时留在骨架的上面(等绕完高压绕组后要向下折下来)。

可以看出，实际上，。

spwm正玄波

摘要现代变频电源以低功耗、高效率、电路简洁等显著优点而备受青睐。

变频电源的整个电路由交流-直流-交流-滤波等部分构成，输出电压和电流波形均为纯正的正弦波，且频率和幅度在一定范围内可调。

随着高性能DSP控制器的出现，逆变电源的全数字化控制成为现实。

数字控制系统具有集成度高、抗干扰能力强、控制灵活、可实现先进的控制算法和便于实时控制等优点。

本论文设计的数字控制逆变电源主要通过单片机对SA828和ADCA809进行控制，实现稳压、显示电压和频率等功能，是对数字化正弦波电源设计的尝试和创新。

文中主要介绍了推挽变换器的原理及功率MOS-FET和SPWM专用芯片SA828的特点及应用，讨论了基于单片机AT89CS2的控制电路的原理与实现方法，设计了逆变器主电路和驱动电路、SPWM波形产生电路、电压检测电路和显示电路，并进行了调试，实验结果验证了设计的可行性和正确性。

关键词：SPWM；SA828；单片机；逆变电源；推挽变换器AbstractModern frequency power and low power, high efficiency, simple circuit which favored some obvious advantages. The circuit consists of Power Supply AC - DC - AC - filtering parts, the output voltage and current waveforms are pure sine wave, and the frequency and amplitude adjustable within a certain range. With the emergence of high-performance DSP controller, power inverter digital control becoming reality. Digital control system with integrated high anti-interference capability, flexible control, advanced control algorithms can be realized and the advantages of easy real-time control. This paper design the digital control of inverter power supply mainly through single chip microcomputer to control of SA828 and ADCA809, Based on single chip microcomputer AT89CS2 is discussed the principle and implementation method of control circuit, design of the inverter main circuit and drive circuit, SPWM waveform generating circuit, voltage detection circuit and display circuit, and has carried on the debugging, the experiment results verify the correctness and feasibility of the design。

SG3525的纯硬件SPWM驱动板制作实例SG3525的纯硬件SPWM驱动板制作实例

SG3525的纯硬件SPWM驱动板制作实例SG3525的纯硬件SPWM驱动板制作实例SG3525的纯硬件SPWM驱动板制作实例电源网讯自去年我做了一款用3525的纯硬件SPWM驱动后，关注的网友比较多,老寿颇感欣慰，但毕竟是实验性的，存在的问题还不少，如:50HZ基波振荡器的失真和温漂问题，反馈稳压问题等等。

就象一个学书法的人，练了一段时间书法，再回过头去看看原先写的字，才感觉到原先写的那些字实在不行，学电子也同样，现在我再回过头去看看自已原先设计的东西，才知道有很多方面的不成熟。

当然，用单片机产生SPWM是很方便的，也是今后发展的趋向，但单片机不是人人都能驾驭的，象我这样的不懂单片机编程的人很多，就是能编程的，也不是人人都能写出好的SPWM程序来。

当然，用单片机的SPWM具有性能稳定，一致性好等优点。

所以，我觉得用单片机的SPWM比较适合做产品，如果要玩的话，可能还是纯硬件具有挑战性。

就象现在的汽车有了自动档，但也有很多人还是喜欢开手动档，认为只有手动档才有驾驶的感觉云云。

这几天做的这款用3525的硬件SPWM 驱动器，有如下特色：1.取消了双电源，用单电源12V供电，供电比较简单；2.解决了文氏振荡器的温漂问题，现在我用1000W电吹风吹它，它的幅度变化在0.1Vpp左右，而第一版电路，在电吹风下要变化40%；3.提高了正弦波的精度，用失真仪测第一版的正弦波，失真在2.5%以上，难怪看上去波头都有点歪，现在的正弦波精度提高到0.4%，经还原后的失真度在0.7%左右，波形很漂亮了。

4.改进了稳压电路，第一版采用的是用误差放大器稳压，主要是一个相位差的问题难解决，稳压精度很低。

现在，我用了直流反馈的方式，用电压控制的放大器来闭环稳压，精度大大提高，如果其它元件选取合理，输出电压可以稳定在正负2V之内。

还有一个好处，因为用了直流反馈稳压，所以反馈电路的干扰大大的减小了，调试也显得十分简单。

5.有商用价值，广州那边，已经有人用我的这个图纸把电路封装成厚膜电路，用在商用逆变器上。

SPWM逆变器原理讲解

SPWM逆变器原理讲解SPWM（Sine Pulse Width Modulation）逆变器是一种常用的电力变换器，用于将直流电能转换为交流电能。

其工作原理主要基于脉宽调制技术和三相电桥逆变电路。

SPWM逆变器的基本原理是通过控制脉冲的宽度来控制逆变器输出的电压和频率，从而实现交流电能的变换。

具体来说，SPWM逆变器将输入的直流电压分别提供给三相桥臂（三相电流逆变器），并通过适当控制三个桥臂的开关器件（例如IGBT、MOSFET等）的导通与关闭状态，使其在每个占空比周期内按照一定的时间关系进行切换。

这样，在输出端可以获得一串脉冲波形，其平均电平与输入直流电压有关，而其脉宽与输入控制信号有关，从而实现了输出交流电的调节。

SPWM逆变器的输入源可以是直流电池、直流电源或太阳能等，通过控制开关器件的导通与关闭，以及控制脉冲的宽度和频率等参数，可以实现逆变器输出电压的调整。

因此，通过合理配置开关器件的状态，可以输出不同电压和频率的交流电。

SPWM逆变器的控制策略一般采用三角波比较器方法或者基于电流反馈的闭环控制方法。

其中，三角波比较器方法主要是通过将一个三角波形与一个参考信号进行比较，不断调整脉冲的宽度和频率，使逆变器的输出电压与参考信号尽量一致。

而闭环控制方法则通过将输出电流或电压与参考信号进行比较，利用反馈调整逆变器的控制信号，使输出电压或电流满足设定条件。

在具体实现SPWM逆变器时，需要注意的是开关器件的选择、电路的保护与过载处理、滤波电路的设计等。

开关器件需要具备快速开关和低损耗的特性，以实现高效率的能量转换。

而保护与过载处理则是为了保证逆变器和负载的安全运行，避免电流或电压的过大损坏电路元件。

滤波电路的设计是为了减小逆变器输出的脉冲波纹，使输出信号更趋近于纯正弦波。

总之，SPWM逆变器通过控制脉冲的宽度和频率，实现了将直流电能转换为交流电能的功能。

其基本原理是通过控制开关器件的导通与关闭状态，以及调整脉冲的宽度和频率，从而控制逆变器输出的电压和频率。

SPWM逆变器原理讲解

SPWM逆变器原理讲解SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation）逆变器是一种常用的电力电子器件，能够将直流电能转换为交流电能，具有输出电压和频率可调、波形失真小等优点。

下面将对SPWM逆变器的原理进行详细讲解。

首先，当直流电源接入逆变器时，逆变器会通过高频变压器将直流电压转换为交流电压。

这个过程是通过将直流电压转换为高频脉冲信号，然后再通过电力电子器件进行放大实现的。

这样可以实现交流电压的产生。

接下来，信号生成器产生与输出交流电压频率相同的三角波信号。

这个三角波信号的频率由信号生成器内部的振荡电路决定，可以通过调整振荡电路的参数来实现频率调节。

同时，信号生成器还产生一个与三角波信号频率相同但幅值可调的正弦波信号。

这个正弦波信号的幅值决定了逆变器输出交流电压的峰值。

最后，将三角波信号和正弦波信号进行比较，根据比较结果产生PWM 波形输出。

具体的比较方法是将三角波信号与正弦波信号相减，得到一个误差信号。

根据误差信号的正负和大小，控制PWM输出信号的占空比。

当误差信号为正时，PWM输出信号的占空比增大；当误差信号为负时，PWM 输出信号的占空比减小。

这样可以根据正弦波信号的幅值和相位情况，调节输出交流电压的峰值和频率。

SPWM逆变器的核心是控制信号生成和PWM波形输出两个模块。

通过调节信号生成器的参数和PWM输出信号的占空比，可以实现逆变器输出电压的调节。

同时可以通过连接滤波电路来减小输出电压的谐波成分，提高波形质量。

总结一下，SPWM逆变器是一种通过PWM波形输出实现交流电压调节的电力电子器件。

它的工作原理包括直流电源输入、信号生成和PWM波形输出等三个步骤。

通过合理的控制信号参数和PWM输出占空比，可以实现逆变器输出电压的调节和频率控制。

SPWM正弦波逆变系统改造详解

SPWM 正弦波逆变系统改造详解
一、电路原理分析及部分元件的选择
电路中的U1B 组成一个文氏电桥振荡器,它的特点是起振容易,波形失真很小,频率也很稳定.其振荡频率由R1 R2 C1 C2 决定,当C1,C2 为标准的104 时,R1,R2 为31.8K 时,频率刚好为50HZ 左右,R1,R2 可以在标称电阻33K 中挑选.VR3 为反馈调节电位器,可以调节振荡器输出的正弦波的幅度.D5,D6 为稳
幅二极管.从振荡器出来的正弦波分成4 路,2 路进入U2A,U2B 组成的精密整
流电路变成馒头波;2 路进入由U6A,U6B 组成的同步波发生电路变成方波。

U1A 是一级隔离放大器,其电压增益为2 倍,也可以接成跟随器的形式,因为
我考虑到5532 在做跟随器时是否会不稳定,所以给它一定的增益,它的主要作
用是隔离振荡电路和它的4 路负载。

U2A,U2B 组成一个精密整流电路,其特点是,经它整流的正弦馒头波,失真很小,能满足SPWM 的要求.图中R4,R7,R8,R9,R16 的阻值一定要一致,特别是
R7,R9 要配对(这5 个10K 电阻我用的是0.1%的精密电阻),否则,出来的馒头波会上下跳动。

U3B 就称它为稳压放大器:从精密整流电路出来的馒头波进入U3B 的同相端,从H 桥取样变压器次级出来的馒头波(也经整流,不能滤波)进入U3B 的反
相端,用来控制该运放的输出电压,起到稳压作用。

U3A 是一个加法电路:从U3B 出来的馒头波进入U3A 的同相端,同时U3A
的同相端也接在一个直流电位上,把PP 值为4V 的馒头波,垫高2.5V.这个经垫高的馒头波就可以送到SPWM 调制电路中,做为SPWM 的基波信号。