逆变器电路设计(有参数)
大功率逆变器电路设计TL494 400W
大功率逆变器电路设计笔者曾用过300W逆变器，利用12V/60AH蓄电池向上述家用电器供电，一次充满电后，可使用近5小时。
标称功率300W的逆变电源，用于家庭电风扇、电视机，以及日常照明等是不成问题的。
不过，即使蓄电池电压充足，启动180立升的电冰箱仍有困难，因启动瞬间输出电压下降为不足180V而失败。
电冰箱压缩机标称功率多为100W左右，实际启动瞬间电流可达2A以上，若欲使启动瞬间降压不十分明显，必须将输出功率提高至600V A。
如在增大输出功率的同时，采用PWM稳压系统，可使启动瞬间降压幅度明显减小。
无论电风扇还是电冰箱，应用逆变电源供电时，均应在逆变器输出端增设图1中的LC滤波器，以改善波形，避免脉冲上升沿尖峰击穿电机绕组。
采用双极型开关管的逆变器，基极驱动电流基本上为开关电流的1/β，因此大电流开关电路必须采用多级放大，不仅使电路复杂化，可靠性也变差 而且随着输出功率的增大，开关管驱动电流需大于集电极电流的１／β，致使普通驱动IC无法直接驱动。
虽说采用多级放大可以达到目的，但是波形失真却明显增大，从而导致开关管的导通/截止损耗也增大。
目前解决大功率逆变电源及UPS的驱动方案，大多采用MOS FET管作开关器件。
一、MOSFET管的应用近年来，金属氧化物绝缘栅场效应管的制造工艺飞速发展，使之漏源极耐压(VDS)达kV以上，漏源极电流(IDS)达50A已不足为奇，因而被广泛用于高频功率放大和开关电路中。
除此而外，还有双极性三极管与MOS FET管的混合产品，即所谓IGBT绝缘栅双极晶体管。
顾名思义，它属MOS FET管作为前级、双极性三极管作为输出的组合器件。
因此，IGBT 既有绝缘栅场效应管的电压驱动特性，又有双极性三极管饱合压降小和耐压高的输出特性，其关断时间达到0.4μs以下，VCEO达到1.8kV，ICM达到100A的水平，目前常用于电机变频调速、大功率逆变器和开关电源等电路中。
一般中功率开关电源逆变器常用MOS FET管的并联推挽电路。
DCAC逆变器的制作
DCAC逆变器的制作一、材料准备1.N沟道MOSFET（IRF510）x42.电容（100uF，220uF）x13.电感（10mH）x14.整流桥整流器x15.电容（100nF）x16.电容（0.1uF）x17.二极管（1N5408）x48.电阻（1KΩ，10KΩ）x29.变压器（12V/220V）x110.电源开关x111.端子x2二、电路设计原理图中的MOSFET被分为两个组，分别负责开关和逆变的功能。
当开关组的MOSFET关闭时，逆变组的MOSFET打开，此时正负电压在电感和电容上形成振荡，将12V直流电源转换为110V的交流电源。
三、电路组装1.将电容、电感和原理图中的组件按照图纸连接好，注意接线的正确性和稳固性。
2.将四个IRF510MOSFET插入电路板上对应的焊接孔中，确保焊接牢固。
3.将整流桥整流器、电容和二极管焊接在电路板上，连接好输入输出端子。
4.依照图纸连接好所有的电阻和电容，并将所有的接线焊接好。
5.检查所有接线是否正确，没有接错或短路的情况。
6.连接变压器输入端子和电源开关，进行最后的调试和测试。
四、测试1.将直流电源连接到输入端子，打开电源开关。
2.使用万用表测量输出端子的电压，检查是否输出110V的交流电压。
3.用灯泡或其他负载测试逆变器的输出功率和稳定性。
4.如果在测试过程中出现问题，检查电路连接是否正确，MOSFET是否发热或短路等情况。
五、安全注意事项1.在制作和测试逆变器时，务必注意绝缘和防触电措施，避免电击事故的发生。
2.在测试逆变器时，避免将电源连接错误或短路，以免对电路元件造成损坏。
3.使用逆变器输出交流电源时，需要注意接线正确性和安全使用电器设备。
六、总结通过制作这样一台简易的DCAC逆变器，我们可以了解逆变器的工作原理和电路设计，培养实践能力和动手能力。
相信通过不断地学习和实践，我们可以制作出更高效、更稳定的逆变器，满足不同领域的需求。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
10kW三相光伏并网逆变器主电路参数设计
10kW三相光伏并网逆变器主电路参数设计夏耘;易映萍【摘要】This paper elaborates the system structure and working principle of 10kW three-phase photovol taic grid -connected inverter and designs the main circuit parameters based on the input/output characteris tics of the inverter. In addition, it analyses the output current and grid current of the inverter through FFT in the modeling and simulation of system based on MATLAB/SIMULINK environment. The simulation and experiment results have verified the correctness of design for the main circuit parameters.%以lOkW三相光伏并网逆变器为研究对象，阐述了并网逆变器的系统结构和工作原理，并根据其输入输出特性对逆变器主电路参数进行设计．最后，在MATLAB／SIMuLINK环境下进行了系统的建模与仿真，通过FFT分析了逆变器输出电流和并网电流，仿真和实验验证了主电路参数设计的正确性．【期刊名称】《湖南工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(022)003【总页数】4页(P9-12)【关键词】并网逆变器;主电路参数;参数设计;光伏;三相;SIMuLINK环境;输入输出特性;MATLAB【作者】夏耘;易映萍【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海,200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海,200093【正文语种】中文【中图分类】TM464随着当今经济的快速发展，人们对能源的需求日益增长.然而像煤、石油、天然气等不可再生能源的储量已经十分有限，同时这些能源对环境也产生了严重的污染.太阳能、风能等作为绿色无污染的新能源日益受到人们的青睐.新能源发电并网是必然趋势，而光伏并网逆变器是发电并网系统的关键设备，能将光伏阵列所输出的直流电变换成交流电送入电网.在光伏发电系统中，并网逆变器是发电系统和电网的接口设备，因此，它的控制可靠性将影响整个设备的安全性和稳定性.三相光伏并网系统由以下几个部分组成：逆变器主电路、保护电路、检测电路、控制电路、驱动电路等，而逆变器主电路承担着转换、传递能量的任务，是整个逆变器设计的基础.主电路必须安全、可靠，其各部分参数的设计应该以极限工作条件为依据，并保留充分的裕量，保证所选择的器件工作在安全区域［1］.本文采用了单级式带隔离变压器的拓扑结构，如图1所示.为了提高滤波效果，采用LCL滤波器代替普通L滤波器.工频隔离变压器变比为400∶270，既可以实现电能隔离保证设备和人员安全，又可以降低直流母线并网电压.这种拓扑结构可以减少硬件成本，因此易于实现产品商业化.此种拓扑结构采用双环控制策略，内环为交流电流环，目的为控制电流从直流到交流的逆变，并能到达高品质因数；外环为直流电压环，目的是稳定直流侧母线电压，最大功率跟踪确定的电压值为直流母线电压给定的指令值.由于三相PWM变流器的拓扑结构与逆变器的拓扑结构是完全一致的，为此可以借用PWM变流器的工作模式来分析逆变器的工作方式.通过对交流侧电流的控制可以保证变流器工作在不同的运行状态，从而实现变流器在四象限运行，工作原理的分析如图2所示.图2中：E为交流电网电动势矢量；U为交流侧电压矢量；UL为交流侧电感电压矢量；I为交流侧电流矢量.图2（a）是纯电感特性运行，图2（b）是单位功率因数整流运行，此时电流方向与电网电压方向一致；图2（c）是纯电容运行，图2（d）单位功率逆变器运行，此时电流方向与电网电压方向反向.当变流器作为逆变器运行时，电压矢量U端点在圆轨迹CDA上运动，此时PWM变流器便处在于有源逆变状态；当电压矢量U 在CD 弧段上运行时，PWM变流器向电网传送有功功率及容性无功功率，电能将从PWM变流器直流侧传输至电网；当电压矢量U 在DA弧段运行时，PWM变流器向电网传输有功功率及感性无功功率，同样电能将从PWM变流器直流侧传输至电网；当PWM变流器运行至D点时，便可实现单位功率因数有源逆变控制.为了减小对电网的影响，并达到单位功率因素控制，当逆变器从电网吸收能量时，其运行于整流工作状态，电网电压和电流同相.当逆变器向电网输入电能时，其电网电流和电流反相，这是光伏并网逆变器运行的理想状态，也是光伏并网逆变器控制系统要努力达到的控制目标［2］.该并网逆变器的输入电压范围为400～820V，功率因数不小于99%，额定输出功率为10kW.主电路主要由光伏阵列、直流母线电容、三相逆变桥、LCL滤波器、三相隔离变压器等组成.以下分别讨论IGBT的选型，直流母线电容的确定，以及滤波器电容、电感的设计［3］.IGBT的选取需要考虑三方面的因素：开关速度、额定电压和额定电流.根据10kW 光伏逆变器的技术要求，直流母线电压最高为850V，考虑到关断尖峰可能要达到1.2倍，因此IGBT耐压要超过850＊1.2＝1020V.系统的额定功率为10kW，考虑到1.1倍的过载能力，流过IGBT的最大电流为其中因此流过IGBT峰值电流为结合目前主要的IGBT规格以及供货周期、价格等因素综合选取型号.最后IGBT的型号选定为FF200R12KE3（英飞凌），主要技术参数为：最大电流200A，耐压1200V.直流电容对逆变器的谐波、功率因素、直流母线电压波动等有重要影响，因此直流母线电压和母线电容参数的确定至关重要.直流母线电压既要满足电网电压的要求，还要通过控制使流过LCL滤波器的电流为正弦波.从电源的控制角度来说，直流电压过低不仅会导致逆变出的交流侧电流产生严重畸变，甚至达不到跟随指定电压的目的；直流电压过高一方面会提高元器件的耐压等级，提高了系统硬件成本，同时系统的可靠性因此会降低.一般而言，为达到电压环控制的快速响应，直流母线电容应选取的尽量小；而为达到电压环控制的抗扰性，直流母线电容应选取的尽量大，防止在有负载扰动时直流电压值的动态降落.逆变器输出相电压的有效值为：考虑到电网最大10%的电压波动时：当三相电压不平衡时，由于负序分量的作用，并网逆变器直流母线侧电容上能量将以2ω波动，则：式（5）中：Vm为电网电压峰值，In为电网电流峰值，ω为电网角频率，θ为初始相角.考虑5%直流母线电压纹波，同时直流电压为400V，则电容的值为：根据参数要求、电容厂家、供货周期等，本文选取Nichicon（尼吉康）两个4700μF的电解电容串联的方式，电容型号为LNW2W472MSEH，电容参数为耐压450V，容值为4700μF.随着并网光伏发电技术的发展，大功率并网发电已经成为一种必然趋势.由于容量通常较大，为了降低开关损坏和其他损耗，开关频率一般比较低.在大功率逆变器中一般采用LCL滤波器，LCL滤波器不仅可以减少体积、节约成本，而且具有更好滤除高频谐波的能力.本文采用LCL滤波器，首先根据电感的允许电压降确定电感的上限值，然后依据电路中的纹波电流指标进而确定电感的下限值，根据计算结果综合考虑参数的选取.在SVPWM调制下，直流母线的电压利用率为1，所以此时逆变器交流侧线电压峰值就是Udc，此时可以得到L的上限值：式中L为电网侧和网侧逆变器的总电感；Emp为电网相电压基波有效值和峰值；Udc为直流母线电压；I，Imp为交流侧电流矢量.电路中相电流的最大电流纹波为：由此得到电感的下限：电感值的大小会影响电流性能的好坏，电感值越小电流的跟踪能力和系统的响应就会得到提高，电感的值越大，电抗器滤除高次谐波的能力会更好.为了使系统稳定，根据常规一般选取L1＝2L2.根据上述计算，选定滤波器为L1＝0.12mH，L2＝0.06mH.以下介绍滤波电容的选取，由于滤波器电容的使用，会引起无功功率的增加从而会降低功率因数.为了保证系统的高功率因数输出，选取额定功率的5%作为电容吸收无功功率的上限值，可得出选取电容的标准为C≤5%Cb.综合考虑，本文选取30μF的交流滤波电容.为防止发生滤波器谐振，取10f≤fs≤0.5fsw，根据这个约束条件来核算选取的参数是否合适，fs的计算公式为（11），带入相关参数得fs＝1434Hz，满足设计要求.根据光伏并网逆变器的系统结构，采用MATLAB仿真工具搭建了仿真模型如图3所示.电池板模型的开路电压为620V，短路电流为25A.根据电池板模型的输出特性曲线，电池板在最大输出功率点处的电压为510V，电流为22A.直流母线电容取2350μF，LCL型滤波器中电网侧电感L2取0.6 mH，Cu取30μF，逆变器侧电感L1取1.2mH，开关频率为4.2kHz.在实际电路中，逆变器输出电流通过工频变压器并网，变比为270∶400.在仿真模型中，为简化分析，将电网线电压的峰值设为270V，相当于隔离变压器并网之前的电压［4－5］.并网时A相输出电流和电网电压波形如图4所示，由图可知：交流侧的输出电流接近理想的正弦波，并网逆变器输出电流与电网电压同频同相，将能量回馈到了电网.达到了单位功率因数运行的效果.图5为逆变器输出电流FFT分析，以验证LCL滤波器的滤波效果.从波形分析可以看出，通过双闭环控制，输出谐波THD值含量为4.51%，低于5%的国家标准.在1000～2000Hz频率段，由于LCL滤波器的谐振作用，THD有所增大，但对于2000 Hz以上的高次谐波有很好的抑制效果.仿真结果表明，该光伏并网逆变器主电路设计符合逆变器并网要求，是光伏并网逆变器主电路设计的一种可行方案. 为验证光伏并网逆变器的主电路设计符合逆变器并网要求，进行了并网试验，试验波形如图6所示.图6中CH3为A相电网电压（CH3进行了反相），CH2为A相电网电流，由于前端调压器容量有限，长时间运行时有功指令Id给定－11A，此时并网功率为此时测得并网电流THD＝5.3%，达到了预期目标，成功实现并网.本文通过对10kW光伏并网系统进行了MATLAB建模和仿真，分析了逆变器主电路的工作原理，并推导出主电路元件参数的计算公式.在理论分析和推导计算公式的基础上，结合主电路实际工作的特点，合理的选择了各元件的参数.仿真和实验结果表明，根据计算结果选择元件搭建的主电路工作稳定，符合要求，可作为工程应用的参考.【相关文献】［1］赵为.太阳能光伏并网发电系统的研究［D］.合肥：合肥工业大学硕士论文，2003.［2］王飞，余世杰，苏建徽，等.光伏并网发电系统的研究及实现［J］.太阳能学报，2006，26（5）：605－608.［3］董密，罗安.光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法［J］.南京：电力系统自动化，2006，30（20）：97－102.［4］张卫平.开关变换器的建模与控制［M］.北京：中国电力出版社，2006：5－56.［5］茆美琴，余世杰，苏建徽.带有MPPT功能的光伏阵列Matlab通用仿真模型［J］.系统仿真学报，2005，17（5）：1248－1251.。
无源三相PWM逆变器控制电路设计
目录第一章：课程设计的目的及要求 (2)第二章整流电路 (5)第三章逆变电路 (9)第四章 PWM逆变电路的工作原理 (11)第五章三相正弦交流电源发生器 (14)第六章三角波发生器 (15)第七章比较电路 (16)第八章死区生成电路 (18)第九章驱动电路 (20)附录参考文献课程设计的心得体会第一章：课程设计的目的及要求一、课程设计的目的通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。
2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
二、课程设计的要求1. 自立题目题目：无源三相PWM逆变器控制电路设计注意事项：①学生也可以选择规定题目方向外的其它电力电子装置设计，如开关电源、镇流器、UPS电源等，②通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。
首先要明确自己课程设计的设计内容。
控制框图设计装置（或电路）的主要技术数据主要技术数据输入交流电源：三相380V，f=50Hz交直变换采用二极管整流桥电容滤波电路，无源逆变桥采用三相桥式电压型逆变主电路，控制方法为SPWM控制原理输出交流：电流为正弦交流波形，输出频率可调，输出负载为三相异步电动机，P=5kW等效为星形RL电路，R=10Ω，L=15mH 设计内容：整流电路的设计和参数选择滤波电容参数选择三相逆变主电路的设计和参数选择IGBT电流、电压额定的选择三相SPWM驱动电路的设计画出完整的主电路原理图和控制电路原理图2.在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力要求具体电路方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。
主电路具体电路元器件的选择应有计算和说明。
课程设计从确定方案到整个系统的设计，必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上，经过剖析、提炼，设计出所要求的电路（或装置）。
PWM型逆变器输出LC滤波器参数设计
PWM型逆变器输出LC滤波器参数设计PWM型逆变器是一种常用的电力电子装置，用于将直流电转换为交流电。
为了减少输出波形的谐波成分，提高逆变器的输出电压质量，通常需要添加LC滤波器。
LC滤波器是一种由电感器和电容器组成的滤波电路，通过电感和电容的频率特性来滤除高频噪音和谐波。
在设计PWM型逆变器的LC滤波器时，需要考虑多个参数，包括输出电压的纹波、电感和电容的数值以及滤波器的品质因数。
下面将分别介绍这些参数的设计方法。
首先，输出电压纹波是指逆变器输出电压中的交流成分的大小。
为了减小纹波，可以选择合适的电感器和电容器的数值以及滤波电路的拓扑结构。
比较常用的拓扑结构包括陷波器型、π型和T型滤波器。
在选择电感器的数值时，可以根据预期的输出波形纹波来计算。
通常，输出电压的纹波量可以用下式计算：Vr=(ΔI/(2*f*c))其中，ΔI是负载电流的变化量，f是交流成分的频率，c是输出电容器的数值。
根据计算结果选择合适的电感器数值，使得输出电压纹波在可接受范围内。
接下来是选择输出电容器的数值。
输出电容器的数值决定了滤波器的截止频率，即滤波器开始对高频噪声和谐波进行滤除的频率。
为了保证滤波效果，输出电容器的数值应该与电感器的数值匹配。
通常可以使用下式计算输出电容器的数值：C=(ΔI/(2*f*Vr))其中，ΔI是负载电流的变化量，f是交流成分的频率，Vr是输出电压的纹波量。
根据计算结果选择合适的输出电容器数值。
最后需要考虑滤波器的品质因数。
品质因数是滤波器的一个重要指标。
它表示滤波器对输入信号的衰减程度，品质因数越高，滤波效果越好。
品质因数可以通过以下公式计算：Q = 1 / (R * sqrt(LC))其中，R是滤波器的阻抗，L是电感器的数值，C是电容器的数值。
根据计算结果选择合适的品质因数。
综上所述，PWM型逆变器输出LC滤波器参数的设计包括选择合适的电感器和电容器数值以及滤波器的品质因数。
这些参数的选择应该考虑输出电压纹波、滤波器的截止频率和滤波效果，以提高逆变器输出电压的质量。
单相PWM逆变电路设计
单相PWM逆变电路设计
摘要
随着信息技术的发展，单相PWM逆变器的使用越来越广泛，由于其优
良的调制效果，结构简单、维护方便，可以用于电力系统的变频调速和电
力供应装置的电源，如逆变器、纯电池供电系统以及微型电源等，这些应
用领域都需要非常精确的电力输出。
因此，研究和设计单相PWM逆变电路
显得尤为重要。
本文将以豪斯多夫模型为基础，介绍单相PWM逆变器的原理，分析其
工作原理，探讨其控制电路设计的要点，并基于此，设计一款稳定可靠的
单相PWM逆变电路，检验了其原理模型及其实际参数的吻合性。
本文首先介绍了单相PWM逆变器的工作原理及其基本原理模型，然后，介绍了其调制电路的设计要素，以及极限保护系统的控制方法。
接着，本
文介绍了一种基于微控制器的单相PWM逆变器的设计方案，用以实现单相
逆变系统的运行。
最后，本文提出了一种实际参数化的测试方案，采用多
种电压、电流和频率的负载条件进行实验，验证了该设计方案的有效性和
可靠性。
经过实验的检验，本文设计的单相PWM逆变器具有较高的运行精度、
稳定性和可靠性，能够满足其应用场景的要求。
关键词：单相PWM逆变，调制电路。
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。
10kW三相光伏并网逆变器主电路参数设计
传 输 有 功 功 率 及 感 性 无 功 功 率 ， 样 电 能 将 从 同 Ｐ Ｍ 变 流 器 直 流侧 传 输 至 电 网 ； Ｐ Ｗ 当 ＷＭ 变 流 器 运 行 至 Ｄ 点 时 ， 可实现 单位 功 率 因数 有 源逆 变 控 便 制 ． 了减小 对 电网 的影响 ， 达 到单位 功率 因素 控 为 并
制， 当逆 变器 从 电网吸 收能量 时 ， 运行 于整 流工作 其
状 态 ， 网 电 压 和 电 流 同 相 ． 逆 变 器 向 电 网输 入 电 电 当
电容应 选取 的尽 量 大 ， 防止 在 有 负 载扰 动 时 直 流 电 压 值 的动态 降落．
逆变器 输 出相电压 的有 效值 为 ：
Ｉ Ｔ的选 取 需 要 考 虑 三 方 面 的 因 素 ： 关 速 ＧＢ 开
度 、 定 电压 和额 定 电流 ． 额 根据 １ Ｗ 光 伏 逆 变 器 ０ｋ 的技 术要求 ， 流母线 电压最 高为 ８ ０Ｖ， 虑 到关 直 ５ 考
断尖 峰可 能要 达 到 １ ２倍 ， ． 因此 Ｉ Ｂ 耐压 要 超 过 Ｇ Ｔ ８ ０＊１ ２ ０ ０Ｖ． 统 的额 定 功 率 为 １ Ｗ ， ５ ． ＝１ ２ 系 ０ｋ 考 虑到 １ １ 的过 载能 力 ， ． 倍 流过 Ｉ Ｂ 的最 大 电流为 Ｇ Ｔ
外 环 为 直 流 电 压 环 ， 的是 稳 定 直 流 侧 母 线 电压 ， 目 最
随着 当今 经 济 的快 速 发 展 ， 们 对 能 源 的需 求 人
日益增 长． 而像 煤 、 然 石油 、 然气 等 不 可 再 生 能 源 天
的储 量 已经 十 分 有 限 ， 时 这 些 能 源 对 环 境 也 产 生 同
逆 变器 运行 ， 此时 电流 方 向与电 网电压方 向反 向． 当 变 流器 作为逆 变器 运行 时 ， 电压 矢 量 Ｕ 端点 在 圆 轨 迹Ｃ ＤＡ 上 运 动 ， 时 Ｐ 此 ＷＭ 变 流 器 便 处 在 于 有 源 逆变状态 ； 电压 矢 量 Ｕ 在 Ｃ 弧 段上 运行 时 ， 当 Ｄ
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。
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。
IGBT单相电压型全桥无源逆变电路设计
IGBT单相电压型全桥无源逆变电路设计无源逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置。
在无源逆变器中，使用单相电压型全桥拓扑结构，其中IGBT是指绝缘栅双极型晶体管，具有高电压和高电流开关特性。
本文将详细设计IGBT单相电压型全桥无源逆变电路。
设计要求：1. 输入电压：直流电压为Vin。
2. 输出电压：交流电压为Vout，频率为f。
3.负载：纯电阻性负载。
电路原理：1. 在每个IGBT导通期间的2/3时间内，两个IGBT之一导通，直流电压Vin流过负载。
2.在导通的另外1/3时间内，两个IGBT同时导通，负载两端电压降为零。
电路结构：1.两个开关电路串联：IGBT1和IGBT4、IGBT3和IGBT22.两个共享电压元件：一个直流电源和一个电感。
电路设计：1.选择IGBT：根据输入电压和负载电流选择IGBT，确保IGBT的电流和电压额定值工作在安全范围内。
2.选择电感：根据电压和电流需求选取合适的电感，它能平滑电路的工作并提供稳定的电流输出。
3.选择电容：选取合适的电容来平滑输出电压。
4.选择二极管：选择合适的二极管防止反向电流损坏电路。
参数计算：1. 选择输入电压Vin。
2. 根据输出电压Vout和负载电流计算负载电阻Rload。
3. 根据输出电压Vout和负载电流计算功率P。
4.根据频率f和功率P计算电感L和电容C的值。
原理图设计：根据电路设计和参数计算结果，绘制原理图。
确保各个组件的连接正确并保证整个电路的工作稳定。
电路实现：将电路原理图转换为实际的电路板。
在实际实施中，要注意电路的布局合理性、组件之间的联接可靠性，以确保电路能够正常工作。
性能测试：测试电路的性能，包括输出电压和电流的波形、频率和效率。
如果有必要，可以进行调整和改进。
总结：。
逆变器电路参数优化设计
逆变器电路参数优化设计随着太阳能发电技术的不断发展，逆变器在太阳能电池发电系统中发挥着越来越重要的作用。
逆变器的主要功能是将太阳能电池发出的直流电转换为交流电，以供家庭和企业使用。
逆变器的性能直接影响着太阳能发电系统的效率，因此，在逆变器设计中，电路参数优化设计是一项非常重要的任务。
1、逆变器电路参数的意义逆变器电路参数是逆变器设计中最重要的参数之一。
逆变器电路参数的选择和优化，可以直接影响到逆变器的性能和效率。
对于太阳能发电系统来说，逆变器电路参数的设计和优化对于系统的性能和效率至关重要。
逆变器电路参数的选择和优化需要考虑一系列因素，其中包括逆变器的输出电压、输出电流、输出频率、效率等。
因此，逆变器电路参数的意义非常重要，设计和优化逆变器电路参数的过程需要十分谨慎。
2、逆变器电路参数的设计方法逆变器电路参数的设计方法有很多种，这里简要介绍几种常见的方法。
2.1 基于传统电路设计方法传统电路设计方法是一种常见的逆变器电路参数设计方法。
这种方法主要是基于经验和计算来确定逆变器电路参数。
在这个方法中，我们需要根据逆变器的输出功率、频率、负载等参数，设计逆变器电路的拓扑结构和参数。
2.2 基于模拟仿真软件的设计方法模拟仿真软件是一种非常有效的逆变器电路参数设计方法。
这种方法可以通过计算机模拟逆变器电路的实际工作情况，通过数学公式和程序得到逆变器电路的性能参数。
模拟仿真软件能够减少实际试验和设计的成本，同时也可以提高电路设计的准确性。
2.3 基于优化算法的设计方法优化算法是一种常见的逆变器电路参数设计方法。
这种方法主要是通过对逆变器电路的某些参数进行优化，来提高逆变器电路的性能和效率。
常用的优化算法有遗传算法、模拟退火算法等。
3、逆变器电路参数的优化设计逆变器电路参数的优化设计是逆变器设计的最后一步，这一步非常关键，也非常复杂。
逆变器电路参数的优化设计需要考虑多个因素，包括逆变器的输出功率、频率、效率等。
纯正弦波逆变器电路图大全(数字式-自举电容-光耦隔离反馈电路图详解)
纯正弦波逆变器电路图大全（数字式/自举电容/光耦隔离反馈电路图详解）纯正弦波逆变器电路图（一）基于高性能全数字式正弦波逆变电源的设计方案逆变电源硬件结构如图2所示。
主要包括直流推挽升压电路、正弦逆变电路、输出滤波电路、驱动电路、采样电路、主控制器和点阵液晶构成。
其中，直流升压部分将输入电压升高至输出正弦交流电的峰值以上的母线直流电压，正弦逆变部分将母线直流电压逆变后经输出滤波电路得到正弦式交流电，采样电路则对母线电压、母线电流、输出电压、输出电流、输入电压进行采样，以实现短路保护、过压欠压保护、过流保护、闭环稳压等功能。
驱动电路的功能是将驱动信号的逻辑电平进行匹配放大，以满足驱动功率管的要求。
控制电路的功能是产生驱动信号，并对采样信号进行处理，以实现复杂的系统功能。
点阵液晶的功能是显示系统工作信息，如果输出电压、电流以及保护信息等。
1）主控制器主控制器选用STM32F103VE增强型单片机，STM32系列单片机是意法半导体公司专门为高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用设计的产品。
此单片机采用哈佛结构，使处理器可以同时进行取址和数据读写操作，处理器的性能高达1.25 MIPS/MHz.支持单周期硬件乘除法，最高时钟频率72 M，最大可达512 kB片上Flash及64 kB片上RAM.同时具有多达30路PWM及3个12位精度的ADC等众多适合做逆变及电机驱动的外设。
在本系统中用于产生PWM、SPWM驱动信号，并对采样信号进行处理，以完成稳压反馈及保护功能，并驱动点阵液晶显示系统信息。
考虑实际的功率管及驱动芯片的速度，升压PWM波的频率为20 kHz，逆变SPWM波的频率为18 kHz.根据调制方法的不同，SPWM驱动信号形式可以分为：双极性、单极性和单极性倍频。
由于双极性调制失真度小，故本设计中SPWM 采用双极性驱动方式。
2）点阵液晶选用LPH7366型点阵液晶，具有超低功耗的特点。
用于显示系统当前的工作状态，如输出电压、输出电流、输入电压等信息。
高频逆变器前级、后级电路的设计(从原理上了解逆变)
高频逆变器前级、后级电路的设计（从原理上了解逆变）一、高频逆变器前级电路的设计逆变器前级电路一般采用推挽结构，开环和闭环的问题。
供分析的电路如下？01、闭环前级变压器匝数比的设计逆变器前级无论是开环还是闭环只是变压器的匝比和反馈环路的参数不同而已。
比如需要设计一个输入12V，变化范围为10.5-15V，输出电压为交流 220V50HZ 的高频修正方波逆变器。
如果前级采用闭环结构，12V 升压后直流电压稳定在 270V 比较好，这样为了使输入 10.5V 时还能输出 270V，则变压器的变比大约为(270+2VD)(10.5-VDS)D,其中 VD 为高压整流管压降，VDS 为前级 MOS 管的压降，D 为最大占空比。
计算出来的结果大约是28。
特别注意的是当前级工作在闭环状态时，比如输入电压比较高的话，D1,D3 正端整流出来的脉冲的峰值将超过 270V，占空比小于1需要 L1,C11 平滑滤波，所以 L1 不能省略，还要足够大，否则 MOS 管发热损耗大。
具体计算可根据正激类开关电源输出滤波电感的计算。
02、准开环前级变压器匝数比的设计实际中的逆变器前级往往省略 L1，从电路上看还是闭环稳压，电压也是通过 R1 进行反馈，从上面闭环稳压的计算中可以看出，为了保持输出的稳压，变压器的变比设计的比较大。
逆变器前后级都稳压当然比较好，但也可以只是后级稳压，后级稳压在 AC220V，我们可以把前级直流高压设计在最低220V，此时占空比为 50%。
如果前级直流高压大于 220V ，可以自动把占空比调小些，这样输出交流电也稳定在 220V 了。
用这种方式的话我们的变压器变比可以按照输入 10.5V 时输出 220V 设计，计算结果变比大约是22。
这样输入 10.5-15V 变换时，前级高压的变动范围大约是220-320V。
如果 L1 直接短路，R1 去掉，这样就是一个纯开环的电路，只是有于变压器漏感尖峰的存在，在逆变器空载时，前级输出的直流高压会虚高，对高压滤波电容和后级高压 MOS 管的安全不利。
大神级别 1500W逆变器公布电路(简单可靠非常容易自制)
大神级别1500W逆变器公布电路（简单可靠非常容易自制）请大家注意一个问题：主板原理图风扇控制位置：C39和TIP22，那个地方是个错误的，C39的正极要接在+BAT 上，而不是接在TIP122的集电极上，特别注意了。
这个地方是我画原理图走神搞错的，幸好问题不大。
有个网友问过我这个问题，才发现，非常感谢他了。
这是一款12V/1500W 机器的全套资料，断断续续做了有一个月了，直到今天才全部完成，现在我已经离职在家里了，在家里做了全部的测试，可惜我家里的空调现在拆了，不然搞个空调试验了，如果有兄弟做了这个，一定要带个空调测试下，并将结果告诉我哦。
这个机器是我花了很多时间画图，因为这是一个单面PCB，直插元件，为何要搞成这样呢，因为现在大家弄贴片的，很不好弄到那么多规格的元件，因为一盘0805电阻就是5K，买一盘几乎很难用完，所以我弄了直插元件，这种对于一些自制的哥们就很合适了，随便在哪个板子上就能扒来元件装上去用了。
而且单面的PCB，对于很多人都能自行用热转印自己做好PCB。
废话不说，直接上图，先发图片，然后我在这一楼的最下面公布这些全部资料，包括Schematic和PCB。
关键的器件，如变压器会慢慢更新方式第一手资料，并且会放上带载试验，输出波形图表，短路测试等等。
顺便说一声，这个机器输出部分随便短路，随便碰，不会烧任何东西，而且短路保护的电路，是目前为止最简单，最可靠，网上至今没有公开的，是我辛苦试验出来的参数，我并不保证这些电路脱离了这个电路图整体本身之后，在别的地方应用能得出正确的结果。
Schematic文件：PDF格式版本：JPG格式版本：点击查看高清图片；这是主板的正面图，可以从上看到其实元件很少很少，这次主板由于采用的是单面PCB，对布线来说有许多挑战，我就花了几天时间布线，但是到调试的时候，还是有几个问题没有弄好，稍后我拍出底板的照片，就可以看到，其中就是地线的问题影响。
调试的时候非常麻烦，因为设计的参数往往要在实际验证的时候加以修正，这个板子是单面，但是PCB厂家只能用双面的工艺来做，造成了焊盘内沉铜了，很难拆下电阻这类元件，所以以后兄弟们要自行打样，不要在深圳打样这种单面PCB，一定要做成单面的工艺，否则相当麻烦。
正弦波逆变器电路图
正弦波逆变器电路图现有的逆变器，有方波输出和正弦波输出的。
方波输出的逆变器效率高，但对于都是为正弦波电源设计的电器来说，使用总是不放心，虽然可以适用于许多电器，但部分电器就不适用，或用起来电器的指标会变化。
正弦波输出的逆变器就没有这方面的缺点，却存在效率低的缺点。
设计了一款高效率正弦波逆变器，其电路如图1。
该电路用12V电池供电。
先用一片倍压模块倍压为运放供电。
可选取ICL7660或MAX1044。
运放1产生50Hz正弦波作为基准信号。
运放2作为反相器。
运放3和运放4作为迟滞比较器。
其实运放3和开关管1构成的是比例开关电源。
运放4和开关管2也同样。
它的开关频率不稳定。
在运放1输出信号为正相时，运放3和开关管工作。
这时运放2输出的是负相。
这时运放4的正输入端的电位（恒为0）总比负输入端的电位高，所以运放4输出恒为1，开关管关闭。
在运放1输出为负相时，则相反。
这就实现了两开关管交替工作。
下面论述一下开关管是怎么工作的。
当基准信号比检测信号，也即是运放3或4的负输入端的信号比正输入端的信号高一微小值时，比较器输出0，开关管开，随之检测信号迅速提高，当检测信号比基准信号高一微小值时，比较器输出1，开关管关。
这里要注意的是，在电路翻转时比较器有个正反馈过程，这是迟滞比较器的特点。
比如说在基准信号比检测信号低的前提下，随着它们的差值不断地靠近，在它们相等的瞬间，基准信号马上比检测信号高出一定值。
这个“一定值”影响开关频率。
它越大频率越低。
这里选它为0.1~0.2V。
C3，C4的作用是为了让频率较高的开关续流电流通过，而对频率较低的50Hz信号产生较大的阻抗。
C5由公式：50= 算出。
L一般为70H，制作时最好测一下。
这样C为0.15μ 左右。
R4与R3的比值要严格等于0.5，大了波形失真明显，小了不能起振，但是宁可大一些，不可小。
开关管的最大电流为：I==25A 。
这里较详细的讨论一下L1，L2的选值。
把负载电等效回变压器的输入端，其电路为图2。