正弦波逆变电源的设计
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逆变拓扑结构主要有全桥逆变拓扑、半桥逆变拓扑和H桥逆变拓扑等。
其中，全桥逆变拓扑是应用最广泛的一种结构。
其基本原理是通过四个功率开关器件（IGBT、MOSFET等）将直流电源分别与交流负载的两端相连，通过对这四个开关器件进行不同的控制，实现正负半周期交替地对交流负载端进行开关切换，从而输出正弦波形的交流电信号。
控制策略是逆变电源设计中的关键，其主要目标是根据输入直流电源电压的大小和方向，调整开关器件的通断时间，使输出交流电信号能够呈现出正弦波形。
常见的控制策略包括PWM控制策略和SPWM控制策略。
其中，PWM（脉宽调制）控制策略通过对比输入直流电压与参考正弦波形的大小关系，调整开关器件的通断时间比例，以保证输出电压信号的波形准确度。
SPWM（正弦PWM）控制策略则通过比较输入直流电压与参考正弦波形的大小关系，调整开关器件的通断时间点，以保证输出电压信号的谐波失真程度较小。
滤波电路是为了进一步提高逆变电源输出电压信号的波形质量，减小谐波失真。
其主要由电感、电容等元件组成。
一般而言，设计中采用LC滤波器结构来实现对输出正弦波形谐波成分的滤除。
滤波器的参数选择与设计是设计过程中的关键环节，通过合理选择滤波器的参数可以实现输出电压稳定，谐波失真小的效果。
此外，逆变电源设计中还需要考虑过温保护、过压保护、过流保护等安全措施，以保证电源的稳定性和可靠性。
这些保护功能通过在逆变电源系统中加入温度传感器、电流传感器以及相应的控制电路来实现。
总之，单相正弦波逆变电源的设计基于逆变拓扑结构、控制策略和滤波电路的原理，通过合理的参数选择和安全措施的设计，可实现稳定、可靠、高质量的正弦波形交流电信号输出。
SG3525正弦波逆变电源设计
湖南工程学院课程设计课程名称电力电子技术课题名称 SG3525正弦波逆变电源设计专业班级学号姓名指导教师2013年12 月16 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称单片机原理及应用课题智能密码锁设计专业班级学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期2013 年12 月16 日设计完成日期2013 年12 月27 日目录第1章概述 (1)1.1课题来源 (1)1.2解决方法 (1)1.3设计的优点 (2)第2章系统总体设计 (2)2.1 系统设计总体思路 (2)2.1 系统基本工作原理 (3)2.3 系统设计框图 (4)第3章系统主电路设计 (5)3.1 系统主电路结构设计 (5)3.2 系统保护电路设计 (5)第4章单元电路设计 (6)4.1 正弦信号发生电路设计 (6)4.2 宽度调制PWM电路设计 (7)4.3 电压电流检测电路设计 (11)4.4 光耦合驱动电路设计 (12)第6章总结与体会 (13)附录1总电路图 (14)附录2 参考文献 (15)附录3 课程设计成绩评分表 (16)第1章概述1.1课题来源电力逆变电源有着广泛的用途，它可用于各类交通工具，在太阳能及风能发电领域，逆变器有着不可替代的作用。
电力控制系统的可靠程度是电力系统和设备可靠、高效运行的保证，而电力控制系统必须具备安全可靠的控制电源。
电力系统中为保证变电所的诸如后台机、通讯设备等能在交流电源停电后不间断工作，工程做法一般采用UPS电源作为主要解决方案，但UPS电源存在容量小、价格贵、故障率高等不足，因此综合自动化变电所中可采用电力正弦波逆变电源来代替常规不间断UPS电源。
1.2解决方法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。
利用逆变电源可以解决UPS电源存在的各种缺点，可以很好的运用在一些不能断电的场合。
本相正弦波SPWM逆变电源的设计以SG3252为核心，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。
200W正弦波逆变电源的设计方法
200W正弦波逆变电源的设计方法设计一个200W正弦波逆变电源，我们需要考虑以下几个关键方面：输入电路设计、逆变电路设计、输出滤波电路设计和保护电路设计。
1.输入电路设计：输入电路的主要功能是将交流电源转换为恒定的直流电源，并对其进行滤波，以确保逆变电路的稳定性。
输入电路一般包括变压器、整流电路和滤波电路。
-变压器的选择：选择输入电压和输出功率相匹配的变压器。
计算变压器的边缘电流，以确定适当的变压器尺寸和线圈。
-整流电路设计：选择合适的整流器（如整流桥）将交流电源转换为直流电源。
-滤波电路设计：使用合适的电容器和电感器来滤除直流电源中的脉动。
计算所需电容和电感的值，并合理布局。
2.逆变电路设计：逆变电路的主要功能是将直流电源转换为纯正弦波的交流电源。
逆变电路一般采用全桥逆变器。
-全桥逆变器的选择：选择合适的IGBT或MOSFET作为开关器件，并确定其额定电压和电流。
选择合适的驱动电路来控制开关器件的开关。
-锁相环（PLL）控制方法：使用PLL控制方法来保持逆变器输出频率与输入频率同步。
选择合适的PLL控制电路，并根据需要调整参数。
3.输出滤波电路设计：输出滤波电路的主要功能是滤除逆变电路输出中的谐波和高频噪声，以获得干净的正弦波输出。
输出滤波电路一般包括LC滤波器。
-选择合适的电感和电容：根据需要计算出适当的电感和电容的值，以滤除所需谐波频率。
-合理布局：合理布局电感和电容，以减小干扰和交叉耦合。
4.保护电路设计：保护电路的主要功能是确保逆变器和输出负载的安全运行。
保护电路一般包括过电流保护、过温保护和短路保护等。
-过电流保护：使用电流传感器监测逆变器输出电流，并在超过额定值时触发保护装置。
-过温保护：使用温度传感器监测逆变器和输出负载的温度，并在超过设定温度时触发保护装置。
-短路保护：使用电流传感器监测输出负载的电流，并在短路发生时迅速切断逆变器输出。
除了上述关键方面的设计，还需要注意以下几个方面：-整个设计过程中需要进行稳定性分析，并采取合适的控制措施来保证系统的稳定工作。
TL494正弦波逆变电源设计
1. TL494正弦波逆变电源设计1.1 概述：TL494本身就是一种固定频率脉宽调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛应用于单端正激双管室、半桥式、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。
次课程设计我所设计的是TL494正弦波逆变电路，其电路的主要功能是：1）逆变就是将直流变为交流。
由波形发生器产生50Hz、幅度可变的正弦波，与锯齿波比较后，再通过PWM电路，输出SPWM 波，经过驱动电路逆变电路，再经过高频变压器与滤波电路输出50Hz的正弦波。
2）电路由主电路与控制电路组成，主电路主要环节：高频逆变电路、滤波环节。
控制电路主要环节：正弦信号发生电路、脉宽调制PWM、电压电流检测单元、驱动电路。
3）功率变换电路中的高频开关器件采用IGBT或MOSFET。
4）系统具有完善的保护这是本次课程设计中要设计的电路的概况，其实总的来说用TL494为主要元件实现的正弦波逆变电路控制器具有构思新颖、电路简单、成本低廉以及控制过程稳定等特点，在很多工业控制场合可获得广泛的应用。
~ - ~~ - ~1.2 系统总体方案的确定：通过对设计内容和设计要求的具体分析，我把电路分别设计成两部分：一是主电路，即是采用高频逆变电路和高频变压器的组合来实现，其中的滤波电路则是采用的线路滤波的方式，高频逆变电路由于其要求的特殊性我采用了电压型半桥逆变电路和高频开关IGBT 相连接的方法，并且和高频变压器的组合可以高效的实现直流电向交流电的逆变过程。
第二部分控制电路，当然是采用集成芯片TL494来实现，主要原因在于主电路的电流逆变过程中控制电路各单元的复杂性，而TL494本身包含了开关电路控制所需的全部功能和全部脉宽调制电路，同时片内置有线性误差放大器和其他驱动电路等，因此便可以同时实现：正弦信号发生单元、脉宽调制PWM 单元、电压电流检测单元和驱动电路单元。
这样就完全确定了系统总体电路的方案。
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。
图2
1）主控制器。
单相正弦波逆变电源设计简易报告
单相正弦波逆变电源设计简易报告一、任务设计并制作输出电压为36V AC 的单相正弦波逆变电源，输入为12VDC 电源，负载为阻性。
结构框图如下图所示。
DC/AC 变换滤波器U iU oI i I o R L二、要求：2.1 基本要求（1）在额定输入电压U i =10~14.5V 下，输出电压U ORMS =36±0.5V ，频率0.5Hz 50±=O f ，额定满载输出功率50W ；（2）输出正弦波电压，THD ≤3%； （3）满载情况下，逆变效率η≥83%；（4）具有输入过压、欠压保护功能，欠压保护点9±0.5V ，过压保护点16±0.5V 。
当满足过压、欠压条件时，关闭输出；（5）输出过流保护功能，动作电流I o =1.6±0.1A 。
2.2 发挥部分（1）进一步提高逆变器效率，η≥95%； （2）输出正弦波电压THD ≤1%； （3）输出频率可调20~100Hz ；（4）具有输出短路保护功能，可自恢复，具有工作及保护指示； （5）其他。
三、说明1. 输入电源可来自直流稳压电源，或者采用调压器+隔离变压器+整流+滤波得到；2. 系统供电全部采用U i 供给，不得另外提供其他电源。
3. 不得使用电源类产品改制，不得采用各种电源和逆变模块，不得采用各类集成功率放大电路。
4. 不得采用SPWM 专用芯片。
5. 注意作品制作工艺，留出测试端口。
6. 尽可能降低制作成本。
7. 测试开始后，不允许对电路进行任何调整。
四、评分标准项目评分报告1. 方案论证2．关键技术指标的设计保证措施及关键技术分析等。
3．单元电路的工作原理，必要的理论计算等。
4. 测试方法及测试数据分析等。
5. 报告的完整性和规范性30分基本部分完成（1）21分完成（2）10分完成（3）10分完成（4）6分完成（5）3分发挥部分完成（1）12分完成（2）12分完成（3）12分完成（4）9分完成（5）5分。
10kw高频正弦波逆变器设计
10kw高频正弦波逆变器设计设计 10 kW 高频正弦波逆变器的要求和步骤如下：1. 电路拓扑选择：常见的高频逆变器电路拓扑有全桥、半桥和谐振等。
根据应用需求和成本因素，选择合适的电路拓扑。
2. 控制策略：设计逆变器的控制策略，包括输出电压控制、频率控制和保护控制等。
常见的控制方法有SPWM、SVPWM 和电流控制等。
3. 电源电路：设计逆变器的电源电路，包括输入滤波电路和直流电源电路。
输入滤波电路用于抑制输入电源的谐波和噪声，直流电源电路用于提供逆变器的工作电源。
4. 开关器件选型：根据逆变器的功率和工作频率选择合适的开关器件，如功率 MOSFET 或 IGBT。
考虑器件的导通和关断损耗、开关速度等因素。
5. 控制电路设计：设计逆变器的控制电路，包括信号调整、比较和驱动电路等。
确保控制电路能够准确控制开关器件的开关和关断。
6. 输出滤波电路：逆变器的输出通常需要通过滤波电路进行滤波，以去除输出的高频噪声和谐波。
根据应用需求选择合适的输出滤波电路。
7. 保护电路设计：对逆变器进行多种保护设计，如过流保护、过压保护、过温保护等。
保护电路可以保证逆变器在异常情况下的安全可靠运行。
8. 热管理：高功率逆变器在工作过程中会产生大量的热量，需要设计合适的散热器和风扇等热管理措施，以保证逆变器的稳定工作温度范围。
9. PCB 设计：根据逆变器电路的特点和布局要求，进行 PCB 的设计，确保电路连接可靠、布局合理、电磁兼容性良好。
10. 实验验证和优化：制作原型逆变器进行实验验证，测试逆变器的性能指标，如输出功率、效率、输出波形等，并根据实验结果进行逆变器的优化和改进。
以上是设计 10 kW 高频正弦波逆变器的基本步骤，具体每个步骤的细节和算法等需要根据具体的要求和应用进行进一步的研究和设计。
TL494正弦波逆变电源设计30
4）系统具有完善的保护
2.系统总体方案确定
3.主电路设计与分析
1）确定主电路方案
2）主电路元器件的计算及选型
3）主电路保护环节设计
4.控制电路设计与分析
1）检测电路设计
2）功能单元电路设计
3）触发电路设计
4）控制电路参数确定
二．设计要求：
1．要求输出正弦波的幅度可调。
湖南工程学院
课程设计
课程名称单片机原理与应用
课题名称数字温度计设计
专业
班级
学号填写12位学号
姓名
指导教师赵葵银、汪超等
2011年5月9日
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：TL494正弦波逆变电源设计
专业班级：
学生姓名：学号：
指导老师：
审批：
任务书下达日期年月日
设计完成日期年月日
设计内容与设计要求
3）电压调整率：≤1%
4）负载调整率：≤1%
5）效率：≥0.8
2.可提供实验与仿真条件
说明书格式
1．课程设计封面；
2．任务书；
3．说明书目录；
4．设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）；
5．单元电路设计（各单元电路图）；
6．故障分析与电路改进、实验及仿真等。
7．总结与体会；
8．附录（完整的总电路图）；
一．设计内容：
1．电路功能：
1）逆变就是将直流变为交流。由波形发生器产生50Hz、幅度可变的正弦波，与锯齿波比较后，再通过PWM电路，输出SPWM波，经过驱动电路驱动逆变电路进行逆变，再经过高频变压器与滤波电路输出-50Hz的正弦波。
300w正弦波逆变器毕业设计
300w正弦波逆变器毕业设计毕业设计是大学生在校期间最后一个重要的学习任务，学生需要通过毕业设计来检验自己所学专业知识的掌握情况，并展示自己的综合能力。
在电气工程专业中，一些学生选择设计一个正弦波逆变器作为毕业设计是比较有挑战性的。
正弦波逆变器是一种电子电路设备，它能够将直流电源转换成交流电源，其输出的交流电压和频率可以很好地模拟正弦波形。
毕业设计的主题是“300w正弦波逆变器”，这是一个挑战性的课题，需要综合运用电路理论、电子器件、控制系统等多方面的知识。
我们来看一下300w正弦波逆变器的设计要求和参数，然后再探讨一下具体的设计方案和实现过程。
设计要求：1. 输出功率：300w；2. 输出电压：220V交流；3. 输出波形：正弦波；4. 效率要求：尽量高；5. 控制方式：PWM控制。
300w正弦波逆变器的设计需要考虑的内容非常多，比如电源电路、控制电路、输出滤波等。
我们需要设计一个合适的电源电路，将输入的直流电源转换成高频交流电源，然后再通过变压器降压变频，最终输出所需的220V交流电压。
在这个过程中，需要考虑电路的损耗问题，以及如何提高整个系统的效率。
我们需要设计一个PWM控制电路，用来精确控制逆变器的输出电压和频率，以确保输出的交流电压是符合要求的正弦波。
为了减小谐波等干扰，还需要设计一个合适的输出滤波电路，让输出的交流电压更加纯净稳定。
在300w正弦波逆变器的毕业设计中，学生不仅需要理论知识的扎实运用，还需要动手实际搭建电路，并进行调试。
在这个过程中，可能会碰到各种各样的问题，需要学生具备一定的动手能力和问题解决能力。
总结来说，300w正弦波逆变器的毕业设计是一个综合性的项目，需要学生充分发挥自己的创造力和动手能力。
通过这样的设计，学生不仅可以加深对电力电子领域知识的理解，还能锻炼自己的实际动手能力和解决问题的能力。
希望学生可以在毕业设计中取得成功，为自己的未来工作打下坚实的基础。
电气工程专业的学生通常需要在毕业设计中展现他们所学专业知识的掌握情况，并展示自己的综合能力。
恒压恒频正弦波逆变电源设计方案
恒压恒频正弦波逆变电源设计方案1 主电路单相CVCF 逆变电源先将交流电整流为直流电，再通过输入逆变电路逆变成交流电，然后用变压器降压；再进行SPWM 调节，使输出为110V 正弦波电压。
输入逆变电路控制采用专用芯片，输出逆变电路SPWM 控制及逆变电源的各种保护采用单片机控制。
当蓄电池的电压过高或过低时逆变电源将停止工作并灯光指示报警，保护逆变电源和蓄电池；当蓄电池的电压在正常范围内波动时，输出电压不变；当输出电流过大时，单片机将停止SPWM 输出，保护电源的器件。
1.1 整流电路整流电路采用桥式整流电路。
桥式整流电路如图1-1所示。
本电路中只要增加两只二极管口连接成桥式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。
图1-1桥式整流电路原理图该整流电路中，交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，所以该电路为全波整流。
在输入电压一个周期内，整流电压波形脉动两次。
V 198220.0=⨯二极管承受的最大正向电压为V 6.155222= 承受的反向电压为V U 31222=要使整流后电压连续需满足3≥wRC ，不妨取C=9.4mF ，R=10ΩLC w 越大，则谐波越小，本设计取mH L 1=1.2 逆变电路采用全桥逆变电路。
此电路有四只开关管，需要两组相位相反的驱动脉冲分别控制两对开关管，难免导致驱动电路复杂。
控制虽相对复杂，但电压利用率较高，在单相逆变中应用广泛，可实现各种控制电路。
如图1-2：G 36G 36图1—2 全桥逆变电路输出原边部分电阻电容参数L R ,，为了使电路损耗较小R 尽量取得小，取1=R Ω，mH L 1=逆变器原边输出电压V mU U d 4.1588.01981=⨯==要得到电压V U 702=，则有变压器变比26.2704.158==k得到正弦波幅值V V U 100270max 2==取6=R Ω，L=3.6H 得到功率为700W2 SPWM控制电路设计2.1 SPWM波的基本原理SPWM调制主要是用于逆变器中实现幅度和频率可调的正弦波电压，是在逆变器输出交流电能的一个周期内，将直流电能斩成幅值相等而宽度根据正弦规律变化的脉冲序列。
1KW纯正弦波逆变电源原理图与PCB图设计
1KW纯正弦波逆变电源原理图和PCB图设计这个机器，BT是12V,也可以是24V，12V时我的目标是800W，力争1000W，整体结构是学习了钟工的3000W机器，也是下面一个大散热板，上面是一块和散热板一样大小的功率主板，长228MM，宽140MM。
升压部分的4个功率管，H桥的4个功率管及4个TO220封装的快速二极管直接拧在散热板;DC-DC升压电路的驱动板和SPWM的驱动板直插在功率主板上。
因为电流较大，所以用了三对6平方的软线直接焊在功率板上：吸取了以前的教训：以前因为PCB设计得不好，打了很多样，花了很多冤枉钱，常常是PCB打样回来了，装了一片就发现了问题，其它的板子就这样废弃了。
所以这次画PCB时，我充分考虑到板子的灵活性，尽可能一板多用，这样可以省下不少钱，哈哈。
如上图：在板子上预留了一个储能电感的位置，一般情况用准开环，不装储能电感，就直接搭通，如果要用闭环稳压，就可以在这个位置装一个EC35的电感。
上图红色的东西，是一个0.6W的取样变压器，如果用差分取样，这个位置可以装二个200K的降压电阻，取样变压器的左边，一个小变压器样子的是预留的电流互感器的位置，这次因为不用电流反馈，所以没有装互感器，PCB下面直接搭通。
上面是SPWM驱动板的接口，4个圆孔下面是装H桥的4个大功率管，那个白色的东西是0.1R电流取样电阻。
二个直径40的铁硅铝磁绕的滤波电感，是用1.18的线每个绕90圈，电感量约1MH，磁环初始导磁率为90。
上图是DC-DC升压电路的驱动板，用的是KA3525。
这次共装了二板这样的板，一块频率是27K，用于普通变压器驱动，还有一块是16K，想试试非晶磁环做变压器效果。
这是SPWM驱动板的PCB，本方案用的是张工提供的单片机SPWM芯片TDS2285，输出部分还是用250光藕进行驱动，因为这样比较可靠。
也是为了可靠起见，这次二个上管没有用自举供电，而是老老实实地用了三组隔离电源对光藕进行供电。
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。
200W正弦波逆变电源的设计方法
200W正弦波逆变电源的设计方法郑文兵【摘要】提出了一种基于数字控制的具有高频链的200 W正弦波逆变电源的设计方法.正弦波逆变电源由一种新的全桥移相DC/DC软开关变换器和DC/AC周波变换器级联构成.介绍并分析了全桥移相DC/DC变换器软开关的实现方法和设计注意事项,以及全桥移相DC/DC变换器一个开关周期内的6个电路拓扑变换过程.提出了一种基于瞬时无功功率理论实现DC/AC周波变换器的新的控制方法,并给出了其控制原理框图.最后利用PSIM软件对整体电路进行了仿真,仿真结果表明符合理论分析的结果.【期刊名称】《上海电力学院学报》【年(卷),期】2011(027)004【总页数】7页(P327-332,367)【关键词】正弦波逆变电源;软开关;瞬时无功理论;数字控制【作者】郑文兵【作者单位】上海电力学院电力与自动化工程学院,上海200090【正文语种】中文【中图分类】TP17;TP331.212 V铅酸蓄电池是我国电力系统中使用量较大的一种蓄电池，由12 V铅酸蓄电池组构成的110 V或220 V中小容量直流系统普遍存在电池老化、特性不均衡等问题，大大缩短了电池的寿命，影响了电力系统的安全可靠运行.另外，废弃的铅酸蓄电池也对环境造成了很大污染.目前，通常的解决办法是对由12 V铅酸蓄电池组进行活化处理，即对整个蓄电池组不断进行恒电流充放电，直至铅酸蓄电池的特性恢复正常为止.在这一过程中，依靠由高频开关电源构成的整流器可以较好地实现恒电流充电，但放电却需依靠直流电阻实现.由于在放电过程中蓄电池组的直流电压不断下降，它不可能实现恒电流放电，因此蓄电池组活化效果很不好，而且还伴随有大量的功率损耗（由直流电阻造成）.由12 V铅酸蓄电池组构成的110 V或220 V中小容量直流系统的容量最大，约为200 AH，即每节电池最大约为12 V 200 AH.活化电流约为20 A.活化功率约为12 V×20 A=240W.因此，用一个具有恒电流放电特性的逆变电源来对单个12 V铅酸蓄电池进行活化处理具有非常重大的现实意义.为了实现节能目标，在放电时必须将12 V铅酸蓄电池所储存的电能放回交流系统中，而该逆变电源的输入侧是直流系统，输出侧是交流系统，输入输出不共地，因此该逆变电源需要隔离.此外，要实现恒电流放电特性，就需要将逆变电源输出侧接入380 V三相交流系统中，因为只有三相交流系统才能实现恒电流特性.文献［1］至文献文献［6］提出采用全桥DC/DC变换器实现逆变电源的隔离;文献［7］提出可以用三相全桥DC/ AC周波变换器实现正弦波逆变.文献［8］介绍了一种全新的数字信号处理器（DSP） TMS320F28035，它能完全满足DC/DC变换器和三相DC/AC正弦波逆变器装置的控制要求.1 200W正弦波逆变电源的主电路设计200 W正弦波逆变电源的主电路采用如图1所示的全桥高频逆变器，它由全桥DC/DC变换器和全桥DC/AC周波变换器级联而成.全桥DC/ DC变换器由S1～S4等功率开关组成，全桥DC/ AC周波变换器由S5～S10等功率开关组成.前级的全桥DC/DC变换器先将蓄电池的直流电压以恒流放电的方式，经过高频变压器变换成隔离的500 V的高压后送到全桥DC/AC周波变换器的直流母线上，再将其变换成所需要的稳定正弦交流输出电压.全桥DC/DC变换器与全桥DC/AC周波变换器之间采用高频变压器隔离.图1 主电路拓扑结构1.1 全桥DC/DC变换器元器件参数选择由于全桥DC/DC变换器的输入侧为12 V的蓄电池，因此功率开关S1～S4可选用50 V和50 A，型号为RFP50N05L的低压低阻的大电流MOSFET功率开关，电感L d为2 mH的平波电感，阻挡电容C b用于隔直，防止高频变压器饱和，可选用容量为0.1μF的安规电容.C1和C2为缓冲电容，可选用容量为0.04μF的无感电容.1.2 全桥DC/AC周波变换器元器件参数选择由于三相全桥DC/AC周波变换器的输入侧为500 V的直流电压，因此功率开关S5～S10可选用900 V和1.7 A小电流、型号为IRFBF20PBF的MOSFET功率开关，由三相电感L f和电容C f组成交流滤波器，L f为1.2 mH，C f为3μF.直流母线上的电容C0起滤波和缓冲作用，由两个400 V和470μF电容串联组成，并带有均压电阻.1.3 高频变压器的设计高频变压器的设计方法是先求出磁芯窗口面积A W与磁芯有效截面积A e的乘积A P（A P=A W× A e，称磁芯面积乘积），然后根据A P值，查表找出所需磁材料的编号.本文选用EE65的铁氧体磁芯，工作频率为20 kHz.变压器原副边采用直径为0.15 mm的多股漆包线，变比为5∶250（匝）.2 DC/DC变换器的工作模式为了降低由S1～S4功率开关、变压器，以及D1和D2组成的全桥DC/DC变换器的功率损耗，采用一种叫做“全桥相移ZVZCS技术”的新型软开关技术，其特点是：滞后桥臂的开关管S3和S4实现零电流关断，并不再并联电容，以避免开通时电容释放的能量加大造成损耗;领先桥臂仍和以前一样，利用开关管S1和S2上面并联电容C1和C2的方法实现零电压软开关状态（ZVS），以提高整个电路的效率.为了使滞后臂上的两个开关管以零电流方式工作，必须对主电路进行改动.当超前桥臂的开关管S1关断、S2的二极管续流时，变压器两端电压为零，变压器原副边电路独立，变换器工作在零状态，此时原边电流I P处于自由状态，并开始减小.为了保证在零状态时原边的电流减小到零，必须在漏感上加一个反电压，使电路中的电流迅速减小，因此只要在原边加入一个阻断电压源V X即可.当原边电流I P正向流过时，该电压极性为正;当I P反向流过时，该电压极性为负.通过加入这一阻断电压源就可使原边电流衰减到零.阻断电压源最简单的方法就是用一个电容C b来实现.当斜对角的两只开关管S1和S4同时导通时，I P给C b充电;当斜对角的两只开关管S2和S3同时导通时，I P给C b放电.而在零状态时，电容C b的电压保持不变，其极性刚好与I P相同，起到给I P复位的作用.ZVZCS变换器的基本拓朴结构如图2所示.图2 ZVZCS变换器的基本拓朴结构这种新型变换器每半个周期有6个工作模式，工作波形如图3所示，每管的占空比约为50%.图3 全桥移相ZVZCS变换器工作过程波形2.1 拓扑变换1（t0，t1）当t=t0时，S1和S4处于导通状态，D5也导通，变压器初级电流为正，输入功率通过变压器输出.在t1≥t≥t0时刻内，饱和电感一直处于饱和状态.其等效电路如图4所示.图4 拓扑变换1等效电路设开始电流值为I0，阻挡电容的峰值电压为U cbm.2.2 拓扑变换2（t1，t2）当t≥t1时，电路工作就进入模式2.在此期间，S1截止，S4和D5继续维持导通状态，变压器初级电流仍然为正，此时对C1充电，对C2放电，与之发生谐振，最终使S2的电压为零，并通过S2续流.在t=t2时刻，S2零电压开通.其等效电路如图5所示.图5 拓扑变换2等效电路其初始条件为：U c1（t1）=0，U c2（t1）=U in，I p （t1）=I p（t0）=I1.根据此时电路的拓扑图可推导出此模式中的变压器初级电流和电容的电压方程如下（因为此时间极短并且C b比C1和C2大的多，故设U cb1的值不变）.当t≥t1时，则有：2.3 拓扑变换3（t2，t3）当U c2（t）=0时，D2开始导通，此时S2可以以零电压方式开通.因为D2开始导通后S2被开通，但S2中并没有电流流过，I P是由D2流过，所以S2是零电压开通.S2和S1驱动信号之间的死区时间为t d＞（t2－t1），即t d＞2CU in/I1，只要死区时间能满足这一条件，那么S2就可以零电压方式开通，否则就会在开关管上有较大的损耗.由于D2导通后D5和D6均处于导通状态，U ab=0，此时初级电流在变压器初级回路中处于自由运行状态，L s仍然处于饱和状态.在此期间U cb（t）完全加在L k上.其电路拓朴图如图6所示.图6 拓扑变换3等效电路其初始条件为：U cb（t2）近似等于U cb1，I P（t2） =I2.由此可得：当t=t3，电路中的电流减小为零时，将结束该模式进入下一个工作状态.由于主回路中只有变压器的漏感存在，因此阻挡电压U cb迅速将主回路的电流I P回复到零.饱和电感L s退出饱和状态，呈现出很大的电感量.2.4 拓扑变换4（t3，t4）当主回路中的电流减小到零时，电流继续向反方向增加，但主电路中的电流被保持在零状态，因为此时饱和电感已经退出饱和状态变为不饱和，呈现一个远大于漏感L k的电感量以阻挡反向电流的增加，因此阻挡电容上的电压完全加在饱和电感上.此时的等效电路图如图7所示.阻挡电容上的电压保持不变，S4仍导通，但由于主电路中没有电流流过，所以开关管S4中的电流为零.图7 拓扑变换4等效电路2.5 拓扑变换5（t4，t5）在t4时刻，开关管S4关断，此条件为零电流状态下关断.经过一个死区时间后开关管S3开通.此时阻挡电容上的电压不变，主电路中的电流仍为零.其等效电路如图8所示.图8 拓扑变换5等效电路2.6 拓扑变换6（t6，t7）在t5时刻开关管S3开通，但由于此时饱和电感L s尚未饱和，I P经过一定的滞后再迅速上升，在阻断电容和输入电压的共同作用下饱和电感很快又进入饱和区.因为有一定的电流滞后，所以使开关管S3的开通损耗大大降低.在t6时刻，I P达到输出电流在主回路的折合值，变压器副边出现电压，电源再次向负载输送能量，电容C b的电压U cb由正向负逐渐减小，进入下半个对称的周期.此时等效电路图如图9所示.图9 拓扑变换6等效电路由于此过程很短，因此可认为U cb（t）不变.由此可得到变压器初级绕组电流为：由DC/DC变换器的6个拓扑状态变换过程的分析可以看出，当给定了饱和电感的数值后，通过合理选择电容C1，C2，C b的容量，肯定存在满足DC/DC变换器软开关工作的条件，通常来说高频变压器都存在一定的漏感，因此可以用高频变压器的漏感来代替饱和电感L s.3 DC/AC周波变换器的控制方法全桥DC/AC周波变换器由S5～S10构成.采用三相变换器而不采用单相变换器的原因在于系统需要实现恒流放电，只有三相周波变换器才能保证在各个时间段内输出一个恒定的功率.正弦波脉宽调制（SPWM）控制主要着眼于使逆变器输出电压尽量接近于正弦波，电流跟踪控制则直接考虑输出电流是否按正弦变化.为了达到最优的瞬时功率控制，本文采用瞬时无功功率理论来实现.基于瞬时无功功率理论的检测方法有p-q法和i p-i q法.本文采用p-q法［7］，因为控制的目的是实现恒定目标功率的输出.通过数字锁相技术可以得到代表A相电压的瞬时相位特性cosωt，并将蓄电池的电压U和放电电流I的乘积作为p-q算法中的，并令=0.其控制算法如图10所示.图10 改进的p-q算法得到所要求的控制电流信号i af，i bf，i cf后，再与全桥DC/AC周波变换器的输出电流i a，i b，i c分别进行比较，然后应用滞环比较控制方法就能够得到所要求的三相正弦输出.TMS320F28035微处理器是32位定点数字信号处理器，具有C28xTM内核、60MIPS的操作能力、单3.3 V电源，以及16路ADC模数转换通道和14路PWM脉宽调制等丰富的片内资源，完全能够满足本方案所提出的系统控制要求.通过三相交流电压电流检测回路和蓄电池直流电压电流检测回路，DSP可以通过相应的驱动电路实现上述的控制策略，以及恒输入电流的正弦波输出.4 电路仿真采用电路仿真软件PSIM对整体电路进行仿真实验，实验结果如图11至图13所示.由图11可以看出，12 V蓄电池工作在基本接近恒流放电状态，完全满足蓄电池恒流放电的要求;由图12可以看出，周波变换器的直流输入电压维持在582 V左右，表明DC/DC变换器和周波变换器工作均处于稳定状态;由图13可以看出，周波变换器工作状态符合设计要求.图11 12 V电池的电压和放电电流波形图12 周波变换器的输入电压波形图13 周波变换器的输出电压电流波形5 结论（1）为了满足蓄电池的恒流放电要求，在对全桥DC/DC变换器进行控制时必须增加输入电流的检测回路，并加入输入电流的控制;（2）在低压大电流情况下使用MOSFET的全桥DC/DC变换器，采用ZVSZCS （零电压零电流）软开关技术比ZVSZVS（零电压零电压）软开关技术可以明显减少开关损耗;（3）可利用高频变压器的漏感代替饱和电感，以降低成本，但会增加变压器绕制的难度;（4）使用隔直流电容可以解决高频变压器由于直流偏置产生的饱和问题;与工频变压器相比，采用高频变压器可以减少逆变电源的体积;（5）高频变压器绕组采用多股软铜漆包线可以明显改善变压器的性能;采用变压器驱动MOSFET不仅可以降低驱动成本，而且可以提高驱动电路的可靠性;（6）全桥DC/AC周波变换器采用瞬时无功功率理论的p-q法能够减少控制的复杂性;采用瞬时无功功率理论可轻松解决全桥DC/AC周波变换器与系统电网的并网问题，实现能量反馈到电网中，在降低能源消耗的同时可以减少损耗;（7）采用32位定点数字信号处理器TMS320F28035可以实现灵活的控制策略. （编辑胡小萍）【相关文献】［1］HAMADA S，KANAZAWA T，OGINO Y，et al.A new constant frequency phase-shifted PWM zero-voltage switching DC/DC converter incorporating non-controlled saturable reactors［J］.IEEE Transactions on Magnetics，1989，25（5）：3 991-3 993. ［2］REDIR，SOKAL N O，BALOGH L.A novel soft-switching full-bridge dc/dc converter：analysis，design considerations and experimental results at1.5 kW，100 kHz［C］//PESC’90 Record，1990：162-172.［3］MASSERANT B J，SHRIVER J L，STUART T A.A 10 kW DC/DC converter using IGBTs with active snubbers［J］.IEEE Trans.AES，1993，29（3）：857-865.［4］CHEN K，STUART T.A study of IGBT turn-off behavior and switching loss for zero-voltage zero-current switching［C］// IEEE APEC，1992：411-418.［5］阮新波，严仰光.移相控制零电压开关PWM变换器的分析［J］.电力电子技术，1998（2）：1-4.［6］阮新波，严仰光.全桥变换器的控制策略［C］//第十二届中国电源学会电源技术年会论文集，1997：138-145.［7］王兆安，杨君，刘进军.谐波抑制和无功功率补偿［M］.北京：机械工业出版社，1998：209-244.［8］KOJABADIH M，BIN Yu，GADOURAL IA，et al.A novel DSP based current-controlled PWM strategy for single phase grid connected inverter［J］.IEEE Transactions on Power Electronics，2006，21（4）：985-993.。
基于STM32单相正弦波逆变电源的设计
—科教导刊（电子版）·2018年第06期/2月（下）—256基于STM32单相正弦波逆变电源的设计唐涛杨冰李稳国兰岳旺吴航（湖南城市学院信息与电子工程学院湖南·益阳413000）摘要针对传统线性电源输出功率低、稳定性差、带负载能力不强等问题，设计并制作了一种效率高、稳定性强的开关稳压式电源。
该开关电源系统主要是由STM32单片机、驱动模块、DC-DC 升压模块、DC-AC 逆变模块、采样调频模块等组成。
以DC-DC 升压模块和DC-AC 逆变模块为电路主拓扑，由STM32单片机产生的信号经过驱动模块放大增幅后进行控制调节，采样调频模块进行采样反馈和频率调节。
测试结果表明，该开关电源系统具有过压欠压保护功能，输出交流电压的幅值频率可调，且效率达到86%以上。
关键词STM32单片机DC-DC DC-AC 中图分类号：G632.3文献标识码：A 0引言随着电子技术的飞速发展，各种电子装置对电源功率的要求越来越大，对电源效率和稳定性的要求也越来越高。
因此，开关电源技术得以飞速发展。
传统线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在效率低(40%-50%)、体积大、工作温度高及调整范围小等缺点，而开关式稳压电源效率可达85%以上，且稳压范围宽。
相比传统线性稳压电源，开关电源所具有的电能转换效率高、体积小、重量轻、控制精度高和快速性好等优点，为它在小功率范围内取代线性电源奠定了良好基础，并且还迅速地向中大功率范围推进。
文献[2]提出的开关电源稳定性好，但电源转换效率不高。
针对上述问题，本文提出了单相正弦波逆变电源的设计。
该设计主拓扑电路由DC-DC 升压模块和DC-AC 逆变模块构成。
其中，DC-DC 升压模块采用两路B00ST 并联结构，提高了输入电流，有利于电流分配调节。
而DC-AC 逆变模块采用全桥逆变结构。
与半桥逆变结构相比，全桥逆变的开关电流减小了一半，在大功率场合得到了广泛应用，且稳定性更好。
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正弦波逆变电源的设计摘要此正弦波逆变电源的设计，用10-14.5V的直流电作为输入电压，输出电压为36V，频率为50HZ，额定满载输出功率为50W的正弦波交流电。
该正弦波逆变电源以TMS320芯片为控制核心，由Boost升压电路和全桥逆变电路构成系统主电路，逆变部分采用SPWM调节方式，利用闭环反馈调节控制输出电压。
在控制电路上，以TMS320控制驱动电路，驱动DC/DC变换电路以及DC/AC 变换电路，TMS320还控制SPWM的计算和实时电压、电流采样运算；在保护上，电路具有欠压、过压、过流保护、输出短路自恢复和频率可调，以及输出电压可调等功能。
其系统效率高，性能稳定，该电源很好的完成了各项指标，输出功率达到49.6HZ,THD为1.6%，逆变效率达到93%，欠压保护点8.9V,过压保护点16.2V；当欠压时，输出关闭。
关键词：正弦波； SPWM；升压；逆变器Research on the single-phase sine wave inverterpowerAbstractThis design of sine wave inverter, with 10 to 14.5V DC as the input voltage .The sine wave AC output voltage is 36V,the frequency is 50HZ, and its rated full load output power is 50W. The sine wave inverter is using TMS320 chip as the control core. Its system main circuit is consist of the Boost circuit and full-bridge inverter circuit,The inverter part adopts SPWM adjustment method, and use closed-loop feedback to control the output voltage .At the control circuit, with TMS320 to control drive circuit, driving DC / DC converter circuit and DC / AC converter circuit, TMS320 also controls SPWM computing and real-time voltage and current sampling operation. In the protection, the circuit has undervoltage, overvoltage, over-current protection, output short circuit self-recovery and frequency is adjustable, and the output voltage is adjustable functions. Its system has high efficiency and stable performance. the power finishes every indicators very well, the output power reaches 49.6HZ, THD reaches 1.6%, inverter efficiency reaches 93%, the undervoltage protection point reaches 8.9V, overvoltage point reaches 16.2V; when it is overvoltage, the output is off.Keywords:sine wave;SPWM；boost；inverter目录摘要 (I)Abstract ......................................................... I I 第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 研究现状及趋势 (2)1.3 逆变电源的概述 (4)1.3.1 电源的特点 (4)1.3.2 逆变电源的概念 (4)1.4 逆变原理 (5)1.4.1逆变器的性能指标与分类 (5)1.4.2 逆变电路的分类 (5)1.4.3逆变电路用途 (5)1.4.4逆变电路的工作原理 (6)1.5 课题研究的内容及完成的工作 (6)1.6本章小结 (7)第二章主电路的设计 (8)2.1系统结构框图 (8)2.2 系统主电路方案的选择 (8)2.3 逆变器主电路的拓扑选择 (9)2.4 电源系统主控制器的选择 (10)2.4.1 TMS320F28027简介 (10)2.4.2 TMS320F28027器件特性 (11)2.5 本章小结 (13)第三章分析与计算 (13)3.1 DC-DC变换电路 (13)3.2 DC-AC变换电路 (15)3.3 LC滤波电路 (16)3.4 采样电路 (17)3.5 控制程序设计 (18)3.6 本章小结 (19)第四章测试实验 (19)4.1 欠压、过压、过流、短路等测试 (19)4.2 频率调节测试 (21)4.3 本章小结 (21)第五章 SPWM调制原理 (21)5.1 SPWM的概念 (22)5.2 单极性SPWM法 (22)5.3 双极性SPWM法 (22)5.4 实施SPWM的基本要求 (22)5.5 本章小结 (23)第六章总结 (23)第一章绪论1.1 课题背景随着现代社会电子产品的飞速发展，人类生活中几乎每一件事情都要用到电子设备，一切电子设备都要用到电源，依靠电源提供电量。
电子设备的小型化和低成本化使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。
传统的晶体管串联调整正弦波逆变电源是连续控制的线性正弦波逆变电源。
这种传统正弦波逆变电源技术比较成熟,并且已有大量集成化的线性正弦波逆变电源模块,具有稳定性能好、输出纹波电压小、使用可靠等优点、但其通常都需要体积大且笨重的工频变压器与体积和重量都不得和很大的滤波器。
由于调整管工作在线性放大状态，为了保证输出电压稳定，其集电极与发射极之间必须承受较大的电压差，导致调整管功耗较大，电源效率很低，一般只有45%左右。
另外,由于调整管上消耗较大的功率,所以需要采用大功率调节器整管并装有体积很大的散热器,很难满足现代电子设备发展的要求。
在近半个多世纪的发展过程中，正弦波逆变电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术制造的连续工作电源，并广泛的应用，正弦波逆变电源技术进入快速发展期。
目前市场上正弦波逆变电源中功率管多采用双极型晶体管，开关频率可达几十千赫；采用MOSFET的正弦波逆变电源转抽象频率可达几百千赫。
为提高开关频率，必须采用高速开关器件。
在一定范围内，开关频率的提高，不仅能有效地减小电容、电感及变压器的尺寸，而且还能够抑制干扰，改善系统的动态性能。
因此，高频化是正弦波逆变电源的主要发展方向。
高可靠性——正弦波逆变电源的使用的元器件比连续工作电源少数十倍，因此提高的可靠性。
所以，要从设计方面着眼，尽可能使较少的器件，提高集成度。
这样不但解决了电路复杂、可靠性差的问题，也增加了保护等功能，简化了电路，提高了平均无故障时间。
正弦波逆变电源的发展从来都是与半导体器件及磁性元件等的发展休戚相关的。
总之，人们在正弦波逆变电源技术领域里，边研究低损耗回路技术，边开发新型元器件，两者相互促进并推动着正弦波逆变电源以每年过两位数的市场增长率向小型、薄型、高频、低噪声以及高可靠性方向发展。
1.2 研究现状及趋势现代电力电子技术的迅猛发展，使逆变电源广泛应用于各个领域，同时对逆变电源输出电压波形质量提出了越来越高的要求。
逆变电源输出波形质量包括稳态精度高、动态性能好以及负载适应性强。
这种结构简单动静态性能优良和负载适应性强的逆变电源，一直是研究者在逆变电源方面追求的目标。
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。
逆变电源技术是一门综合性的专业技术，它横跨电力、电子、微处理器及自动控制等多学科领域，是目前电力电子产业和科研的热点之一。
逆变电源广泛应用于航空、航海、电力、铁路交通、邮电通信等诸多领域。
逆变电源的发展是和电力电子器件的发展联系在一起的，器件的发展带动着逆变电源的发展。
逆变电源出现于电力电子技术飞速发展的20世纪60年代，到目前为止，它已经历了三个发展阶段。
第一代逆变电源是采用晶闸管(SCR)作为逆变器的开关器件，称为可控硅逆变电源。
可控硅逆变电源的出现虽然可以取代旋转型变流机组，但由于SCR 是一种没有自关断能力的器件，因此必须增加换流电路来强迫关断SCR，但换流电路复杂、噪声大、体积大、效率低等原因却限制了逆变电源的进一步发展。
第二代逆变电源是采用自关断器件作为逆变器的开关器件。
自20世纪70年代后期，各种自关断器件相运而生它们包括可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、功率场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等。
自关断器件在逆变器中的应用大大提高了逆变电源的性能，逆变器采用自关断器件的好处是：简化了主电路。
由于自关断器件不需要换流电路，因而主电路得以简化、成本降低、可靠性提高；提高了性能。
由于自关断器件的使用，使得开关频率得以提高，从而使逆变桥输出电压中低次谐波含量大大降低，因而使输出滤波器的尺寸得以减小，逆变电源的动态特性及对非线性负载的适应性也得以提高。
在自关断器件当中，IGBT以其开关频率高、通态压降小、驱动功率小、模块的电压电流等级高等优点已成为中小功率逆变器的首选器件。
IGBT逆变电源已成为中小型逆变电源的主流。
第二代逆变电源在控制上普遍采用带输出电压有效值或平均值反馈的SPWM控制技术。
图1-1 是第二代逆变电源典型控制方法示意图，输出电压有效值或平均值反馈控制使逆变电源输出电压幅值稳态无差。
图1-1 单一的电压有效值反馈控制方法示意图第二代逆变电源所采用的控制方法具有结构简单、容易实现的优点，但由于它所采用的SPWM控制技术只注重如何通过恰当设计开关模式来实现逆变器输出频谱的优化，没有考虑信号传输过程中开关点的变化及负载的影响，所以存在以下缺点：对非线性负载的适应性不强。
当逆变电源输出带非线性负载时，负载电流中的低次谐波电流将流过电源的内阻，引起输出电压波形畸变；死区时间的存在将使SPWM波中含有不易滤掉的低次谐波，使输出电压波形发生畸变；动态特性不好。