单相正弦波变频电源设计
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第３ ８ 卷 第２ 期
２ ０ １ ７正
玉林师范学院学报 （ 自 然科学 ）
Ｖｏ １ ． ３ ８ Ｎ ｏ． ２
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＹＵＬ Ｉ Ｎ ＮＯＲＭ ＡＬ ＵＮＩ ＶＥ ＲＳ Ｉ ＴＹ （ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ）
单相正 弦波变 频 电源 设计
驱动控制逆变桥 ． 通过利用对逆变原件 电Ｍ ０ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ 通断时间的变化 ，由驱动脉冲控制信号改变输 来自百度文库电压 ，使
输 出为 正弦波 交 流 电 的稳 压 电源 ． Ｉ ． １ Ｄ Ｃ － Ｄ Ｃ 变 换方 案 的选 择
方案一 ：推挽式直流变换器． 推挽式直流 电路 由两个开关器件Ｓ Ｗ ｌ 、Ｓ Ｗ ２ 轮流导通交替工作 ，输 出电路 没有输出变压器． 电路 中Ｓ Ｗ ｌ 和Ｓ Ｗ ２ 是两个参数相同的开关器件，在 电路 中组成推挽形式进行工作，对正负
方案 三 ：专 用集 成 升 压芯 片 ． Ｏ Ｈ Ｘ Ｌ ６ Ｏ Ｘ Ｘ 系 列 大功 率 直流 电源 变 换 芯 片 ， 内置 开 关器 件 ，外 围元 件少 ，
有 宽输 入和 宽输 出 的 电压 范 围 ，效率 可 高达 ９ ０ ％ 以上 ，输 出 电压 稳 定 ，纹 波 小 ， 内置 有 过温 保 护 过 流
、
护双 重保 护 电路 ，可 靠 性高 ．
方 案 比较 ：推 挽式 直 流 变 换器 需对 主 控 芯片 外 围 电路进 行 设 计 ，变 压 器 的设计 、绕 制 、制 作 调 试 较 杂 ；开 关直 流 升 压 电路 较简 单、 只 需对主 控 模 块进 行 设 计 ，不 需对 变 压器 进 行 设计 ． 全 集成 升 压 芯 片 内
正 弦波 交流 电，如 图３ 所示．
ｒ
Ｅ 输 出
图３推 挽式 Ｄ Ｃ — Ａ Ｃ 变换 电路
图２ 开关 直 流升 压 电路
电路 工作 时 ， 电感 Ｌ 会 交 替存 储 和 释 放 能量 ， 电感储 能后 进 行 能量 传 递 使 输 出 电压 泵 升． 在 电 路放 电 程 中输 出 电容 ， 会 使 输 出保 持 一个 持 续 的 电流 ． 当开 关器 件 不 断 重 复通 断时 ，在 输 出 电容 两端 得 到 高 输入 的 电压 从 而 实现 升 压 ． 通过 改 变Ｐ Ｗ Ｍ 控制 信 号 的 占空 比来 改变 输 出 电压 的大 小． 该 电路采 取 无 隔离 的 流升 压 ，外 围电路 结构 较为 简 单 ，功率 损 耗较 小 ，可 以达 到 较高 的效 率 ．
．
应用 的持续发展奠定 了坚实的基础 ，应用系统逐渐往高性能、高效率 、大功率 、高频化和智能化 的方向
１ 方 案 论证
．
本 设 计制 作 一 个 稳 压输 出 、频 率可 调 的单相 正 弦 波逆 变 电源 ． 输 出 电压 波 形 为标 准 的 正弦 波 ． 设 计过
程 中，主 电路模块采用直流升压再进行交流逆变 的方式，信号控制部分采用Ｓ Ｐ Ｗ Ｍ（ 正弦脉宽调制 ）信号
集成Ｍ Ｏ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ 管，外围器件少 ，系统成本低． 由设计性价 比、制作调试难 易程度等考虑选择方案三．
２ Ｄ Ｃ — Ａ Ｃ 变 换 方 案 的选择
方案 一 ：推挽 式 Ｄ ｃ — Ａ ｃ 变换 电路 ． 经 高频 变压 器 升 压 与 隔离 ，其 输 出经 Ｌ Ｃ 滤 波 器滤 波 后 得 到所 需要 的
［ 中图分类号］Ｔ Ｎ ８ ６［ 文献标识码］Ａ ［ 文章编号］１ ０ ０ ４ － ４ ６ ７ １ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ — ０ ０ ２ ９ － ０ ８
Ｏ 引言
■
发展 ．
今 社会 对 电源 提 出了使 用便 捷 、 可移 动 、不 间断 供 电等 较 高要 求 ． 正 弦逆 变技 术 经多 年研 究发 展 后 ，逆 变 系 统 性 能大 幅 度 改善 、 能源 转 换 效率 大 大提 高 、 电磁 污 染 更少 ，正 弦逆 变技 术 已经 广 泛应 用 于 交流 电场 合 ，如 生 活 中的 空调 、 电视 、 电脑 和 各种 适配 器 等． 正弦波 逆 变技 术 为实 际
口胡 良红 ’ ，甘 永进 ’ ，宁维莲’ ，甘国妹’ ，蒋曲博 ，梁有赵’
（ １ ． 玉林 师范学院 电子与通信 工程 学院，广西 玉林 ５ ３ ７ ０ ０ ０ ；
２ ． 桂林 电子科技大学 电子工程与 自动化学院，广西 桂 林 ５ ４ １ ０ ０ ４ ）
［ 摘 要］ 电源是电子设备都必不可少的部分，随着电子技术与电力技术的迅猛发展 ，各种 电子设备对电源的要求也逐渐增高． 本文设计的单相正弦波变频电源采用Ｅ Ｇ ８ ０ １ ０ 作为主控芯片，采 用电压 闭环反馈环路控制输出电压，由电压脉冲宽度调整电压稳定输出，由驱动信号频率的调整 来改变输出信号频率． 电路简单，更可靠，易于调试． ［ 关 键词 ］单相；变频电源；电压；频率
２ ９
２ ０ １ ７
玉 林 师 范 学 院 学 报 、
过 于 直
焉■■薯—冒 具 保 复 部 Ｌ
第２ 期
电路工作时，两个对称 的功率开关管轮流通断，且 电路在 整个工作周期之 内都 向负载提供功率，提 高 了 电路 带载 能 力． 所 以 电压 利用 率 较 高 ，工作 效率 也 较高 引 ． 方案 二 ：开 关直 流 升压 电路 ． 电路 由外 部控 制器 的Ｐ Ｗ Ｍ 信 号 控制 开 关器 件 的通 断． 其 结构 如 图２ 所示．
半 周 的Ｐ Ｗ Ｍ 波 形进 行 放大 ，结构 图如 图ｌ 所示 ．
图 ｌ推挽 式直 流变 换器
［ 收 稿 日期］２ ０ １ ７ ＝ ０ １ － ０ ７
测量控制 。 ．
‘
［ 作 者简介］ 胡 良红 （ １ ９ ８ ８ ￣），女，汉 族，广西玉林人 ，玉林师范学院 电子与通信工程 学院助理 工程 师，研 究方 向：
２ ０ １ ７正
玉林师范学院学报 （ 自 然科学 ）
Ｖｏ １ ． ３ ８ Ｎ ｏ． ２
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＹＵＬ Ｉ Ｎ ＮＯＲＭ ＡＬ ＵＮＩ ＶＥ ＲＳ Ｉ ＴＹ （ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ）
单相正 弦波变 频 电源 设计
驱动控制逆变桥 ． 通过利用对逆变原件 电Ｍ ０ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ 通断时间的变化 ，由驱动脉冲控制信号改变输 来自百度文库电压 ，使
输 出为 正弦波 交 流 电 的稳 压 电源 ． Ｉ ． １ Ｄ Ｃ － Ｄ Ｃ 变 换方 案 的选 择
方案一 ：推挽式直流变换器． 推挽式直流 电路 由两个开关器件Ｓ Ｗ ｌ 、Ｓ Ｗ ２ 轮流导通交替工作 ，输 出电路 没有输出变压器． 电路 中Ｓ Ｗ ｌ 和Ｓ Ｗ ２ 是两个参数相同的开关器件，在 电路 中组成推挽形式进行工作，对正负
方案 三 ：专 用集 成 升 压芯 片 ． Ｏ Ｈ Ｘ Ｌ ６ Ｏ Ｘ Ｘ 系 列 大功 率 直流 电源 变 换 芯 片 ， 内置 开 关器 件 ，外 围元 件少 ，
有 宽输 入和 宽输 出 的 电压 范 围 ，效率 可 高达 ９ ０ ％ 以上 ，输 出 电压 稳 定 ，纹 波 小 ， 内置 有 过温 保 护 过 流
、
护双 重保 护 电路 ，可 靠 性高 ．
方 案 比较 ：推 挽式 直 流 变 换器 需对 主 控 芯片 外 围 电路进 行 设 计 ，变 压 器 的设计 、绕 制 、制 作 调 试 较 杂 ；开 关直 流 升 压 电路 较简 单、 只 需对主 控 模 块进 行 设 计 ，不 需对 变 压器 进 行 设计 ． 全 集成 升 压 芯 片 内
正 弦波 交流 电，如 图３ 所示．
ｒ
Ｅ 输 出
图３推 挽式 Ｄ Ｃ — Ａ Ｃ 变换 电路
图２ 开关 直 流升 压 电路
电路 工作 时 ， 电感 Ｌ 会 交 替存 储 和 释 放 能量 ， 电感储 能后 进 行 能量 传 递 使 输 出 电压 泵 升． 在 电 路放 电 程 中输 出 电容 ， 会 使 输 出保 持 一个 持 续 的 电流 ． 当开 关器 件 不 断 重 复通 断时 ，在 输 出 电容 两端 得 到 高 输入 的 电压 从 而 实现 升 压 ． 通过 改 变Ｐ Ｗ Ｍ 控制 信 号 的 占空 比来 改变 输 出 电压 的大 小． 该 电路采 取 无 隔离 的 流升 压 ，外 围电路 结构 较为 简 单 ，功率 损 耗较 小 ，可 以达 到 较高 的效 率 ．
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应用 的持续发展奠定 了坚实的基础 ，应用系统逐渐往高性能、高效率 、大功率 、高频化和智能化 的方向
１ 方 案 论证
．
本 设 计制 作 一 个 稳 压输 出 、频 率可 调 的单相 正 弦 波逆 变 电源 ． 输 出 电压 波 形 为标 准 的 正弦 波 ． 设 计过
程 中，主 电路模块采用直流升压再进行交流逆变 的方式，信号控制部分采用Ｓ Ｐ Ｗ Ｍ（ 正弦脉宽调制 ）信号
集成Ｍ Ｏ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ 管，外围器件少 ，系统成本低． 由设计性价 比、制作调试难 易程度等考虑选择方案三．
２ Ｄ Ｃ — Ａ Ｃ 变 换 方 案 的选择
方案 一 ：推挽 式 Ｄ ｃ — Ａ ｃ 变换 电路 ． 经 高频 变压 器 升 压 与 隔离 ，其 输 出经 Ｌ Ｃ 滤 波 器滤 波 后 得 到所 需要 的
［ 中图分类号］Ｔ Ｎ ８ ６［ 文献标识码］Ａ ［ 文章编号］１ ０ ０ ４ － ４ ６ ７ １ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ — ０ ０ ２ ９ － ０ ８
Ｏ 引言
■
发展 ．
今 社会 对 电源 提 出了使 用便 捷 、 可移 动 、不 间断 供 电等 较 高要 求 ． 正 弦逆 变技 术 经多 年研 究发 展 后 ，逆 变 系 统 性 能大 幅 度 改善 、 能源 转 换 效率 大 大提 高 、 电磁 污 染 更少 ，正 弦逆 变技 术 已经 广 泛应 用 于 交流 电场 合 ，如 生 活 中的 空调 、 电视 、 电脑 和 各种 适配 器 等． 正弦波 逆 变技 术 为实 际
口胡 良红 ’ ，甘 永进 ’ ，宁维莲’ ，甘国妹’ ，蒋曲博 ，梁有赵’
（ １ ． 玉林 师范学院 电子与通信 工程 学院，广西 玉林 ５ ３ ７ ０ ０ ０ ；
２ ． 桂林 电子科技大学 电子工程与 自动化学院，广西 桂 林 ５ ４ １ ０ ０ ４ ）
［ 摘 要］ 电源是电子设备都必不可少的部分，随着电子技术与电力技术的迅猛发展 ，各种 电子设备对电源的要求也逐渐增高． 本文设计的单相正弦波变频电源采用Ｅ Ｇ ８ ０ １ ０ 作为主控芯片，采 用电压 闭环反馈环路控制输出电压，由电压脉冲宽度调整电压稳定输出，由驱动信号频率的调整 来改变输出信号频率． 电路简单，更可靠，易于调试． ［ 关 键词 ］单相；变频电源；电压；频率
２ ９
２ ０ １ ７
玉 林 师 范 学 院 学 报 、
过 于 直
焉■■薯—冒 具 保 复 部 Ｌ
第２ 期
电路工作时，两个对称 的功率开关管轮流通断，且 电路在 整个工作周期之 内都 向负载提供功率，提 高 了 电路 带载 能 力． 所 以 电压 利用 率 较 高 ，工作 效率 也 较高 引 ． 方案 二 ：开 关直 流 升压 电路 ． 电路 由外 部控 制器 的Ｐ Ｗ Ｍ 信 号 控制 开 关器 件 的通 断． 其 结构 如 图２ 所示．
半 周 的Ｐ Ｗ Ｍ 波 形进 行 放大 ，结构 图如 图ｌ 所示 ．
图 ｌ推挽 式直 流变 换器
［ 收 稿 日期］２ ０ １ ７ ＝ ０ １ － ０ ７
测量控制 。 ．
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［ 作 者简介］ 胡 良红 （ １ ９ ８ ８ ￣），女，汉 族，广西玉林人 ，玉林师范学院 电子与通信工程 学院助理 工程 师，研 究方 向：