三相正弦波变频电源

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380V50HZ转 220V60HZ 10KVA~200KVA 变压变频电源大功率变频电源

380V50HZ转 220V60HZ 10KVA~200KVA 变压变频电源大功率变频电源三进单出200KVA变频电源产品参数：
型号 OYHS-988200
输出容量（KVA） 200KVA
品牌欧阳华斯
交流输入相数3φ4W（三相四线）
电压 380V±15%
频率 50HZ or 60HZ±10%
电路方式 IGBT/SPWM脉宽调制方式
交流输出相数1φ2W（一相二线）
波形 SPWM方式，正弦波输出
功率因数﹥0.9
电压低档 0-150V连续可调
高档 0-300V连续可调
频率 60HZ，50HZ，40-499.9HZ连续可调
电流（A）低档120V 1680A（0-150V）
高档240V 840A（150-300V）
整机性能电源稳压率﹤1% 负载稳压率﹤1%
波形失真度﹤1%
效率﹥90%
反应时间≤2ms
波峰因子 3：1
保护装置具有过压，过流，超载，输入欠压，过高温，短路等多重保护显示显示介面数位式LED显示
电压 4位数，数位电压表，解析度0.1V
电流 4位数，数位电流表，解析度0.1A
功率 4位数，数位瓦特表
频率 4位数，数位频率表
环境及其它冷却装置高速变频风扇冷却，强制冷风工作温度 -10℃ to 50℃
相对湿度 0～90%（非凝结状态）
海拔高度≤1500m
重量（KG） 1350
尺寸(H*D*W）mm 1500*1200*1000。

三相交流电压型PWM变频电源及控制方法

86.67%
特点？
43-17同步调制和异步调制方式
（3）同步调制和异步调制方式：
根据载波频率与调制波频率的关系，调制方法又分为：
fsw / Hz
载波比k =fsw/fout
• 同步调制：载波比k为
3 的倍数, 能保证逆变器输出波形的正、负半波
fout / Hz
对称，也能保证三相平衡。但低速时,脉冲间隔
▪ 交流电机：
▪ 异步机: 绕线式，鼠笼式 ▪ 同步机: 它激式，自激式，永磁式
43-2变频器的分类
交流交流 (交)直交
矩阵式
相控型电压型
硬开关电流型
PAM 两电平
PWM 多电平
软开关
图 6.2.1 变频器的类型
三角波 PWM
空间电压矢量法其他
重点:电压型, 两电平, PWM, 空间电压矢量法
uA
B : e j120o
F1 uB
uC
C : e j120o O
A : e j0
IM
Fg (t) 2 / 3(FA FB FC )
图 6.2.10 三相理想电源和空间磁动势表示
2 / 3(
f Ae j0o
f e j120o B
fC e j120o )
空间位置
FA FB
uUN'
Ud
②
2
O
Ud 2
uVN'
Ud
③
2
O
Ud 2
uWN'
Ud
④
2
O
uA0 uB0 uC 0
ura (k) 与该周期内矩形波 uAO (k ) 的平均值相等。

变频电源参数规格

特性：
◇纯净化输出电源品质：双重电力转换，提供纯净可靠的正弦波电力输出。

不但是研发和实验室的最佳电源，也是EM/EMC/安规测试的标准电源。

◇快瞬时反应速度：对100%的除载/加载，输出负载稳压率在反应时间内，可立即稳定在±1% (线性负载)。

◇强过载能力：容许100%满载长延时使用；当瞬间负载容量超过3倍的额定电流时，变频器/电源仿真供应器可以承受，并且不会造成电压压降。

◇安全的多项保护功能：具过电压、过电流、过高温、短路保护及告警装置。

遇异常状况时，本机的电子电路会自动感应并立即跳脱，同时发出警鸣，通知使用者做紧急状况处理。

◇适合各项负载使用：不管是纯阻性，容性，电感性或非线性负载都可以使用。

应用场所：
■自动化测试系统■研发单位最佳电源■军用装备400Hz电源
■电脑设备测试■机场装备400Hz电源■ OA产品测试
■太空设备测试■空调设备测试■ LCD电脑测试
■日光灯整流器测试■各类电机制品测试■交换式直流电源测试电源
注：本公司保有规格变更权利，规格变更时，怒不另行通知，另接受特殊规格订制！。

电子设计竞赛需准备的主要器件

电子设计竞赛需准备的主要器件一、放大电路类1、集成运算放大器类（1）通用运算放大器LM741、LM1458、LM324、OP07（精密/低噪声运算放大器）（2）优值运算放大器TL080、TL082、TL084（3）宽带/高速运算放大器OP147（4）低压满幅运算放大器SGM321、SGM322|、SGM324（5）仪表放大器AD624、PGA206/207、INA121、LT1102、2、差分放大器AD8132、AD83513、隔离放大器电路ISO120/121、AD2154、可编程增益放大器AD603、VCA26125、采样/保持电路AD783、SHC5320、MAX51656、宽带放大器设计所需器件RF3377、ABA52563、OPA642、TLV5618（D/A）、2M3004MSC、2M3006MSC、AD6377、高效音频功率放大器所需器件LM4766、LM311（高速精密电压比较器）、TLC4502（运算放大器）、2SA8050、2SA8550、IRFD9120、IRFD120、NE5532、LM5532、LM393、CD7666GP（电平指示驱动电路）8、测量放大器设计所需器件OP077、AD7520（D/A）、OP079、实用低频功率放大器设计所需器件NE5532、u PC1228H、NE5534、TN9NP10（大功率配对管模块TN9NP10）LM1875、u PC1188H、HA1397、LF357、9014、9012、9013、9018二、信号源类1、乘法器AD835、MC1495、2、V/F和F/V变换电路VFC121、AD6503、数字电位器X9541、MAX5494～MAX54994、正弦信号发生器设计所需器件AD8320、AD9852（正弦波发生器）、50MHZ晶振、74HC573、74HC14、MAX038、MC145151、MAX412、MAX7547、2N3904、2N3906、MAX427、晶振8.192MhzAD9851、AD98565、波形发生器设计所需器件74HC04、CD4060、32.768KHz晶振、CD4046、82C54（可编程计数器）、CC4040（地址计数器）IDT7132（RAM）、TLC7254（D/A）、DAC0832、LF351、AD817、X5043/456、实用信号源设计所需器件36MHz晶振、MC12022、MC145152、DAC0808（D/A）、DAC0832、LM311、CD4051、NE5532、11.0592MHz三、电源类1、开关电源电路设计所需器件TOP242P～TOP244P、TOP242G～TOP244G、TOP242R～TOP250R、TOP242Y～TOP250Y、TOP242F～TOP250F、TEA152X2、DC/DC变换电路MC34063、TL497A、MAX756/MAX757、MAX649/MAX651/MAX6523、恒流源电路设计LM134/234/334、4、三相正弦波变频电源设计所需器件BUP304、EXB841、U8100（快速恢复二极管）、TLP521（光电耦合器）、2SK1358、IR2111、AD637、AD548JN、TL431（三端可调分流基准源）5、数控直流电流源设计所需器件IRF5210（P沟道MOS管）、SG3525（PWM芯片）、HCNR200（线性光电耦合器）、ADS7841（A/D）、DAC7512（D/A）、AD5846、直流稳定电源设计所需器件TL494、TIP32A（大功率开关管）、MR850（二极管）、TL431（稳压管，2.5V）、MJE3055（达林顿管）、LM324、LM317K。

相正弦波变频电源设计

三相正弦波变频电源设计(总21页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--摘要随着电力电子技术的迅速发展，将是电源技术更加成熟，经济，实用，实现高效率和高品质用电结合。

变频电源随即而出现，变频电源被广泛应用于各个领域，是变频调速的核心所在。

变频器电源主要用于交流电机的变频调速，其在电气传动系统中占据的地位日趋重要，已获得巨大的节能效果。

该次课设为使用protel设计一个输出频率范围为20~100HZ，输出线电压有效值为36V，最大负载电流有效值为3A，负载为三相对称阻性负载（Y型接法）的三相正弦波变频电源的课程设计。

关键词：变频电源 protel 三相正弦波变频电源目录摘要 ............................................................................................... 错误!未定义书签。

1三相正弦波变频电源设计要求 ................................................ 错误!未定义书签。

2 三相正弦波变频电源系统设计方案比较 ................................ 错误!未定义书签。

整流滤波电路方案............................................................... 错误!未定义书签。

斩波电路方案....................................................................... 错误!未定义书签。

绝缘栅控双极型晶体管IGBT驱动电路方案 ..................... 错误!未定义书签。

逆变电路方案....................................................................... 错误!未定义书签。

历年电子设计大赛电赛题型汇总

第一部分电源与信号源类
课题1 简易数控直流电源
课题2 直流稳定电源
课题3 数控直流电流源
课题4 实用信号源的设计和制作
课题5 三相正弦波变频电源
课题6 开关稳压电源
第二类仪器仪表及放大器类
课题1 实用低频功率放大器
课题2 简易电阻、电容和电感测试仪课题3 简易数字频率计
课题4 测量放大器
课题5 数字式工频有效值多用表
课题6 频率特性测试仪
课题7 波形发生器
课题8 高效率音频功率放大器
课题9 电压控制LC振荡器
课题10 宽带放大器
课题11 低频数字式相位测量仪
课题12 简易逻辑分析仪
课题13 正弦信号发生器
课题14 集成运放参数测试仪
课题15 简易频谱分析仪
课题16 音频信号分析仪
课题17 数字示波器
课题18 程控滤波器
第三类数据采集与处理类
课题1 多路数据采集系统
课题2 简易数字存储示波器
课题3 数据采集与传输系统
第四类高频电子线路（无线电）类课题1 简易无线电遥控系统
课题2 调幅广播收音机
课题3 短波调频接收机
课题4 调频收音机
课题5 单工无线呼叫系统
课题6 无线识别装置
第五类控制类
课题1 水温控制系统
课题2 自动往返电动小汽车课题3 简易智能电动车
课题4 液体点滴速度监控装置课题5 悬挂运动控制系统
课题6 电动车跷跷板。

1.5KW三相交流变频电源

安耐斯交流变频电源安耐斯变频电源简介：由于在进口设备中试验和供电时，经常用到60Hz或其它频率的特殊电源，变频电源,是将市电通过功率变换电路转变为所需电压和频率的一种电源，可以模拟世界各地不同电压及频率的输出特性；给各企事业单位在设计开发、产品测试、检验等应用中提供纯净可靠的、低谐波失真、高稳定的电力输出；以及给进口设备、生产线供电等应用场合。

安耐斯变频电源技术参数：型号：ANB系列电路方式：IGBT/SPWM脉宽调制方式正弦波输出输入电压：单相220V±10% 三相380V±10%输入相数：单相两线/三相四线输入频率：50Hz/60Hz±10%输出电压：相电压：低档：0-150V，高档：0-300V(单相)线电压：低档：0-260V，高档：0-520V(三相)输出频率：范围：40.0～200.0Hz，调节步幅为0.1Hz；额定：50/60/100/200Hz稳压率：≤1%频率稳定度：定频≤0.01%，调频≤0.1%波形失真度：THD≤2%反应时间：≤2ms效率：≥94%显示方式：默认数码管显示彩色触摸屏显示（选配）型号尺寸：⑨480*482*177 ⑩560*350*600 ⑪400*660*700⑫400*780*900⑬450*830*1000⑭550*1380*1560⑮1500*850*1850⑯1400*2300*2300无锡安耐斯电源有限公司专业生产整流器、直流电源、直流稳压电源、可编程电源、变频电源、稳压电源、脉冲电源、60HZ电源、交流恒流源、115V400HZ电源、线性电源、可调电源、可调直流电源、直流可调电源、程控电源、三相安耐斯变频电源、110V60HZ电源、400HZ电源、变频电源、稳频器、稳压器、净化电源、隔离变压器、参数稳压器、线性直流电源、可控硅直流电源、中频电源、三相稳压器、电解电源、电镀电源。

全国大学生电子设计竞赛历届题目(整理)详解

（1）调幅收音机单片机集成电路（带有小功率放大器），型号：CX1600P/M；
（2）调幅收音机输入回路线圈和磁性天线；
（3）变容二极管，型号：SVC341；
（4）本振线圈；
（5）用于电调谐的锁相频率合成器集成电路，型号：LC7218（可选件）；
30
实际完成情况
50
总结报告
20
发挥部分
完成第一项
5
完成第二项
15
完成第三项
20
一、设计任务
设计一个八路数据采集系统，系统原理框图如下：
主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集的显示和显示。具体设计任务是：
（1）现场模拟信号产生器。
（2）八路数据采集器。
（3）主控器。
二、设计要求
1．基本要求
（1）现场模拟信号产生器：自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz～2kHz范围变化，再经频率电压变换后输出相应1～5V直流电压（200Hz对应1V，2kHz对应5V）。
（2）八路数据采集器：数据采集器第1路输入自制1～5V直流电压，第2～7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第8路备用。将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。
（3）在1Hz～1MHz范围内及测量误差≤1%的条件下，进行小信号的频率测量，提出并实现抗干扰的措施。
三、评分意见
项目
得分
基本要求
设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，对测试结果的分析
50
实际制作完成情况
50
发挥部分

基于IM14400的三相正弦波变频电源设计

、
ｒｎｓｕｏ３Ｔｅｓｓｍｌｏｉｃｕｅｈｌｗｉｇｆｎｔｎ，ｕｈａｒｑｅｃａｒｍｅｔｅｔｉｐｔＡ．ｈｙｔａｓｎｌｄｓｔｅｆｌｎｕｃｉｓｓｃｓｆｕｎｙｍｅｕｅｎＲＭＳｖｌｇｎｕｒｎｅｏｏｏｅｏｔｅａｄｃｒｅｔａｍｅｓｒｍｅｔａｄｍｅｎｐｗｅａｕｅｎ．ａｕｅｎ，ｎａｏｒｍｅｓｒｍｅｔＫｅｒｓｉｖｒｅ；ｖｒａｌｒｑｅｃｏｒｓｐｌ；ＰＭ；Ｍ４０ｙｗｏｄ：ｎｅｒａｂｅｆｅｕｎｙｐｗｅｕｐｙｔｉＷＩ１０４
ＷＭ脉冲的占空比，现线电压的稳定输出。相电压的取样实
信号经放大限幅、零检测生成脉冲。系统采用等精度法实过
率的变频电源系统。目前最常用的是三相正弦波变频电源。该电源系统主要由整流、变、制回路３分组成。其中，逆控部
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＡｎＡＣ— — ａａｌ — ｒｑｅｃｏｒｓｐｌｙｔｍａｅｎＩ１４０ｉｅｉｎｄｉｈｓｐｐｒｉｈｕｅＤＣＡＣｖｒｂｅｆｅｕｎｙｐｗｅｕｐｙｓｓｉｅｂｓｄｏＭ４０ｓｄｓｇｅｎｔｉａｅ，ｃｓｓｗｈ
１引言
由于我国市电频率固定为５ｚ０Ｈ。因而对于一些要求频率大于或小于５ｚ的应用场合，０Ｈ则必须设计一个能改变频

变频电源设备简介

变频电源变频电源是将市电中的交流电经过AC→DC→AC变换，输出为纯洁的正弦波，输出频率和电压肯定范围内可调。

它有别于用于电机调速用的变频调速掌控器，也有别于一般交流稳压电源。

理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波（无失真）。

变频电源非常接近于理想交流电源，因此，先进发达国家越来越多地将变频电源用作标准供电电源，以便为用电器供给良的供电环境，便于客观考核用电器的技术性能。

变频电源重要有二大种类：线性放大型和SPWM开关型。

目录应用问题使用注意事项定期保养变频电源与变频器的区分进展历程应用问题在工业调速传动领域中，与传统的机械调速相比，用变频电源调速有诸多优点，应用特别广泛，但由于变频电源逆变电路的开关特性，对其供电电源形成了一个典型的非线性负载，变频电源在现场通常与其它设备同时运行，例如计算机和传感器，这些设备常常安装得很近，这样可能会造成相互影响。

因此，以变频电源为代表的电力电子装置是公用电网中最重要的谐波源之一，其对电力系统中电能质量有侧紧要的影响。

供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的重量，还得到一系列大于电网基波频率的重量，这部分电量称为谐波。

谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1）称为谐波次数。

电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波（Non—harmonics）或分数谐波。

谐波实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”，电能质量下降。

电工技术领域重要讨论谐波的发生、传输、测量、危害及抑制，其频率范围一般为2≤n≤40。

谐波产生向公用电网注入谐波电流或在公用电网上产生谐波电压的电气设备称为谐波源。

具有非线性特性的电气设备是重要的谐波源，例如带有功率电子器件的变流设备，交流掌控器和电弧炉、感应炉、荧光灯、变压器等。

谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。

当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。

正弦变频器说明书

正弦变频器说明书一、正弦变频器的工作原理1.直流输入：正弦变频器通过直流输入电源将直流电转换为交流电。

2.三相桥式逆变：输入的直流电经过三相桥式逆变器，将直流电转换为交流电。

3.PWM调制：采用脉宽调制(PWM)技术，将直流电转换为带有调制信号的高频脉冲。

调制信号的频率和幅度决定了输出的交流信号的频率和幅度。

4.滤波：脉冲信号经过滤波电路，将脉冲信号转换为高质量的正弦波输出。

5.控制部分：正弦变频器还包括控制部分，通过控制输入电压的频率和幅度，实现输出电压和频率的变化。

二、正弦变频器的性能参数1.输入电压范围：正弦变频器适用的直流输入电压范围。

输入电压范围一般需要宽，以适应不同应用环境。

2.输出电压范围：正弦变频器输出的交流电压范围。

输出电压范围需要根据不同的应用需求来确定，通常需要有一定的调节范围。

3.输出频率范围：正弦变频器输出的交流电频率范围。

输出频率范围根据不同的应用需求来确定，通常需要有较宽的调节范围。

4.精度和稳定性：正弦变频器输出电压和频率的精度和稳定性。

精度决定了输出电压和频率的准确度，稳定性决定了输出信号的波形稳定程度。

5.效率：正弦变频器的转换效率，即通过转换的直流电与输出交流电之间的能量损失情况。

效率越高，转换过程中的能量损失越少。

6.保护功能：正弦变频器的保护功能，包括过载保护、过电压保护、过温保护等。

保护功能可以提高设备的安全性和稳定性。

7.外部接口：正弦变频器的外部接口，包括输入和输出接口，以及其他辅助接口。

外部接口需要满足易于连接和使用的需求。

三、正弦变频器的应用范围1.工业控制：正弦变频器可以控制电动机的转速和运行模式，用于工业生产中的输送设备、空调系统、机床等。

2.通信设备：正弦变频器可用于调节通信设备的电压和频率，提供稳定的电源，保障设备正常工作。

3.电力系统：正弦变频器在电力系统中的应用非常广泛，能够提供可靠的电源，调节电网频率和电压。

4.变频电机：正弦变频器可以控制电机的转速和运行模式，实现调速和定速运行。

变频电源、中频电源、400HZ交流变频电源技术参数

技术指标：
型号容量输出电流外形尺寸重量NH3306060KVA522A720×1220×1080400KG
制作方式SPWM/IGBT正弦波脉宽调制
输入电源380V±10%AC
输入频率50/60Hz±5Hz
输入相数三相三线/四线+地线
输出电压额定电压：115V(相)/200V(线)可调电压：5V～150V
输出电流如2表
输出频率定频：400HZ调频：320Hz～480Hz
输出波形标准正弦波
输出瞬态特性符合GJB572A-2006规定（电压变化≤10%，恢复时间≤20ms）电压稳定度≤1%
频率稳定度≤0.01%
总谐波含量≤2%（线性负载）（THD）
三相不平衡可接不平衡负载、可做单相使用
相角偏移度平衡或对称负载120°±1°，10%不平衡负载时120°±3°
负载类型无负载类型限制（阻性、感性、容性、整流均可）
输出相电压四位LED分辨率：0.1V
输出频率四位LED分辨率：0.1Hz
输出电流四位LED分辨率：0.001A/0.01A/0.1A 功率/功率因数四位LED分辨率:0.001KW/0.01KW/0.1KW 效率≥85%
过载能力过载120%600s;过载150%60s;过载200%1s
保护装置过载、过流、过压、过热、短路等保护噪声≤65dB
使用环境温度：-20℃～40℃湿度：10%～90%，海拔高度≤2000m 电压频率操作方式可旋钮式或按键式操作。

基于XC164单片机的智能化三相正弦波变频电源

ＰｏｒＢａｅｎＸＣ１４ｗｅｓｄｏ６
ＣＨＥａ－ｎ，ＹＡＮＧＹａ，ＪＮＧＺａ－ｏｇＮＸｉｏｍｉｇｎＩｈｎｒｎ，ＺＨＡＮＧＸｉ－ｕｕｈａ
（ｃｏｌｆｌｃｒｎｃａｄＩｆｒｔｎＮｒｗｓｒｏｔｃｎｃＵｉｒｉ，Ｓｈｏｏｅｔｉｎｎｏｍａｉ，ｏｔｅｔｎＰｌｅｈｉｎｖｓｙＥｏｏｈｅｙｅｔ
ａｅｐｒｔｅｎｄｔｍｅａｕｒ．
Ｋｅｗｏｄ：ｉｕｏｄｌｐｌｅｗｉｔｄｌｔｎ；ＰＤｃｎｒｌｖｈｇｏｒｅｉｅｅ；ｆｅｕｎｙｖｒｂｅｐｗｒｓｐｌｒｙｒｓｓｎｓｉａｕｓｄｈｍｏｕａｉｏＩｏｔ；ｏａｅｓｕｃｍ￣ｒｒｑｅｃ — ａｉｌｏｅｕｐｉ；ｏａｅ
ｐｅｅｔｄＴｅｄｓｇｆｈｒｗｒｎｏｔａｅａｏｔｔｅｓｓｅａｅｄｓｕｓｄＢｏｔｇ－ｒｃｄＳｒｓｎｅ．ｈｅｉｎｏａｄａｅａｄｓｆｒｂｕｈｙｔｍｒｉｃｓｅ．ｙａｖｌｅｔｅＰＷＭｅｈｏｏｙｗａａｔｃｎｌｇ，
ｃｎｒｌｒｗｓｆｌｓｄｉｈａｉｂｅｆｅｕｎｙｐｗ￣ｓｓｅｏｔｏｅａｕｌｕｅｎｔｅｖｒｌ－ｒｑｅｃｏｅ’ ｙｔｍ．Ｅｐｒｍｅｔｌｒｓｌｓｏｓｔａｈｓｓｓｍａｔｂｅｌｙａｘｅｉｎａｅｕｔｈｗｈｔｔｉｙｔｈｓｓｌｅａ

“三相正弦波变频电源”

C C C ton = ton1 + ton 2 B B B ton = ton1 + ton 2 A A A ton = ton1 + ton 2
( k = 1, 3, 5L , 2 + 3 N
如果使用不对称规则采样法，则顶点采样时有：
π k C t on 1 = 1 + M sin N π k 2π B t on 1 = 1 + M sin + 3 N k = 0, 2, 4 L , 2 N − 2 ) (
urU u O uUN'
Ud 2 Ud − 2
urV
uc
urW
ωt
O
ωt
uVN'
Ud 2
O
Ud − 2 Ud 2
ωt
uWN' O uUV Ud O -Ud uUN O
ωt
ωt
2Ud 3 Ud 3
ωt
SPWM技术目前已经在实际得到非常普遍的应用。经技术目前已经在实际得到非常普遍的应用。技术目前已经在实际得到非常普遍的应用过长期的发展，大致可分成电压SPWM，电流过长期的发展，大致可分成电压，电流SPWM和磁和磁通SPWM。其中电压和电流。其中电压和电流SPWM是从电源角度出发的是从电源角度出发的 SPWM，而磁通SPWM则是从电动机角度出发的，而磁通则是从电动机角度出发的SPWM。。则是从电动机角度出发的电压SPWM技术是通过生成的技术是通过生成的SPWM波信号来控制逆变电压技术是通过生成的波信号来控制逆变器的开关管，从而实现电动机电源变频的一种技术。器的开关管，从而实现电动机电源变频的一种技术。产生电压SPWM信号的方法有硬件法和软件法。其中软件法是信号的方法有硬件法和软件法。电压信号的方法有硬件法和软件法使电路成本最低的方法，它通过实时计算来生成SPWM波。使电路成本最低的方法，它通过实时计算来生成波但是实时计算对控制器的运算速度要求非常高。DSP无疑但是实时计算对控制器的运算速度要求非常高。无疑是能满足这一要求的最理想的控制器。电压SPWM 信号实是能满足这一要求的最理想的控制器。电压时计算需要数学模型。建立数学模型的方法很多，时计算需要数学模型。建立数学模型的方法很多，有谐波消去法、等面积法、采样型SPWM法以及由它们派生出的消去法、等面积法、采样型法以及由它们派生出的各种方法。各种方法。

基于凌阳SPMC75F的三相变频电源设计

肌，ｉｉｔｅ，ｈｒＸｎｕＭｅｏｗｉＣｅｔｉＪｌｊ
（ｐ．ｆＥｅｔｃｌＥｇｎｅｎＤｅｔｏｌｃｒａｎｉｅｒｇ，ＨｕｅｔｍｏｉｅＩｄｓｒｓＩｓｉｔＳｉａ４２０ｉｉｂｉＡｕｏｔｎｕｔｅｎｔｕｅ，ｈｙｎ４０２，Ｃｉａｖｉｔｈｎ）
ｃｒｅｔｕｒｎ，ｍｅｓｒｍｅｔｏｈｖｒｇｗｅｎｕｔ— ｒｔｃｉｎａｕｅｎｆｔｅａｅａｅｐｏｒａｄｍｌｉｐｅｔｏ．ｏ
Ｋｅｒｓｕｐｕｙｗｏｄ：ＳｎｌｓＭＣＵＳｍｃ５２Ａ；ａａｌｐ７Ｆ４３ｖｒｂｅ￣ｅｕｎｙｐｗｒｓｐｌ；ＧＢ１ｉｑｅｃｏｅｕｐｙＩＴ
维普资讯
第２２卷第２期
２０年６月０８
湖北汽车工业学院学报
ＪｕｎｌｆＨｕｅｔｍｏｉｅＩｄｓｅｎｔｕｅｏｒａｂｉＡｕｏｔｎｕｔｓＩｓｉｔｏｖｉｒｔ
Ｖｏ．２Ｎｏ２１２．
ＡｂｔａｔＴｅｙｔｍｉｌＡＣ — ｓｒｃ：ｈｓｓｅｓｌａＤＣ — ｖｒａｌ￣ｅｕｎｙｏｒｓｐｌｂｓｄｎＵＮＰＵＳＡＣａｉｂｅｑｅｃｐｗｅｕｐｙａｅｏＳＬＳＭＣ５２１ＡＭＣＰ７Ｆ４３Ｕ．ＴｅｔｃｎｌｇｆＳＷＭ￣ｅｕｎｙｃｎｅｔｇｃｎｒｌｉａｐｉｄｔｅｈｈｅｈｏｏｙｏＰｑｅｃｏｖｒｎｏｔｓｐｌｏｇｔｔｅｉｏｅｏｔｕｆｔｒｅｐａｅｖｉｂｅ￣ｅｕｎｙｓｎｖ．Ｔｅｍａｉｍｕｒｎｕｐｔｉｕｏ３Ａ．ｈｕｐｔｏｈｅ－ｈｓａａｌｒｑｅｃｉｅｗａｅｈｘｍｕｃｒｅｔｏｔｕｓｐｔＴｅｓｓｍｌｏｉｃｕｅｅｆｌｗｎｎｔｎｉｅ￣ｑｅｃｔｒｎ，ｍｅｓｒｍｅｔｆｒａｏｔｇｎｙｔａｓｎｌｄｓｔｌｉｇｆｃｉｓｋｅｈｏｏｕｏｌｅｕｎｙｍｅｅｇｉａｕｅｎｓｏｌｖｌｅａｄｅａ

各届全国电子设计大赛题目

一、正弦信号发生器 (2)二、集成运放参数测试仪 (3)三、简易频谱分析仪 (4)四、单工无线呼叫系统 (5)五、悬挂运动控制系统 (6)六、数控直流电流源 (8)七、三相正弦波变频电源 (9)八、音频信号分析仪 (10)九、无线识别装置 (12)十、数字示波器 (14)十一、程控滤波器 (16)十二、开关稳压电源 (17)十三、电动车跷跷板 (19)十四、积分式直流数字电压表 (21)十五、信号发生器 (23)十六、可控放大器 (24)十七、电动车跷跷板 (25)十八、宽带直流放大器 (27)十九、无线环境监测模拟装置 (30)二十、数字幅频均衡功率放大器 (32)二十一、低频功率放大器 (34)二十二、LED点阵书写显示屏 (36)二十三、声音导引系统 (38)一、正弦信号发生器一、任务设计制作一个正弦信号发生器。

二、要求1、基本要求（1）正弦波输出频率范围：1kHz～10MHz；（2）具有频率设置功能，频率步进：100Hz；（3）输出信号频率稳定度：优于10-4；（4）输出电压幅度：在负载电阻上的电压峰-峰值V opp≥1V；（5）失真度：用示波器观察时无明显失真。

2、发挥部分在完成基本要求任务的基础上，增加如下功能：（1）增加输出电压幅度：在频率范围内负载电阻上正弦信号输出电压的峰-峰值V opp=6V±1V；（2）产生模拟幅度调制(AM)信号：在1MHz~10MHz范围内调制度m a可在10%～100%之间程控调节，步进量10%，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生；（3）产生模拟频率调制(FM)信号：在100kHz~10MHz频率范围内产生10kHz最大频偏，且最大频偏可分为5kHz/10kHz二级程控调节，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生；（4）产生二进制PSK、ASK信号：在100kHz固定频率载波进行二进制键控，二进制基带序列码速率固定为10kbps，二进制基带序列信号自行产生；（5）其他。

变频电源设计

摘要本设计主要以AT89C51单片机系统为核心，实现了对交流工频电压进行整流、逆变后输出频率可调，电压稳定的三相对称正弦波交流电。

在设计中运用了全控型电力电子器件和SPWM（正弦波脉宽调制）技术，有效改善电路中的谐波、提高逆变器功率因数、提高系统的动态响应速度。

电路采用模块化设计，有利于升级和扩展。

一、方案选择与论证本系统要求设计并制作一个三相正弦变频电源，输出线电压有效值维持在36V，输出频率在20Hz～100Hz连续可调，根据题目要求，我们提出以下三种方案。

方案一：利用DDS实现变频电源，与传统的变频电源所不同的是：DDS技术实现变频电源不须经过整流和逆变，输出频率精度较高还可大大节省硬件电路。

但使用DDS 芯片设计受功率限制且不符合题目设计框图要求，故不予采用方案二：采用单相桥式整流电路完成交流电变换成直流电任务。

桥式整流电路优点是输出电压高，纹波电压较小，整流管所承受的最大反向电压较低，效率较高。

逆变电路脉宽调制采用数字分频器、EPROM、D/A等器件实现。

其结构框图如图1所示，EPROM事先存储离线算好的正弦波表供脉宽调制查询使用，改变正弦波扫描频率，即可实现不同的正弦波频率输出。

该方案虽可实现基本要求但电路过于复杂，输出电压不稳定，而且不利于人机交换。

图1.方案三：整流电路同方案二，逆变电路采用全控型电力电子器件，控制电路使用AT89C51单片机。

使用全控型器件可使逆变器主电路结构简单，而且控制和驱动灵活可靠、有效改善电路中的谐波和功率因数、提高系统的动态响应速度。

考虑到全控型器件的动静态特性和安全性，我们采用智能功率模块IPM。

IPM即Intelligent Power Module(智能功率模块)的缩写，是以IGBT为功率器件的新型模块。

这种功率模块是将输出功率元件IGBT和驱动电路、多种保护电路集成在同一模块内，与普通IGBT相比，在系统性能和可靠性上有进一步的提高，而且由于IPM通态损耗和开关损耗都比较低，使散热器的尺寸减小，故使整个系统尺寸减小。

PWM控制电路的基本构成及工作原理

变频电源作为电源系统的重要组成部份，其性能的优劣直接关系到整个系统的安全和可靠性指标。

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-滤波等部份构成，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。

本文实现了基于TMS320F28335 的变频电源数字控制系统的设计，通过有效利用TMS320F28335 丰富的片上硬件资源，实现了SPWM 的不规则采样，并采用PID 算法使系统产生高品质的正弦波，具有运算速度快、精度高、灵便性好、系统扩展能力强等优点。

根据结构不同，变频电源可分为直接变频电源与间接变频电源两大类。

本文所研究的变频电源采用间接变频结构即交-直-交变换过程。

首先通过单相全桥整流电路完成交-直变换，然后在DSP 控制下把直流电源转换成三相SPWM 波形供给后级滤波电路，形成标准的正弦波。

变频系统控制器采用TI 公司推出的业界首款浮点数字信号控制器，它具有150MHz 高速处理能力，具备32 位浮点处理单元，单指令周期32 位累加运算，可满足应用对于更快代码开辟与集成高级控制器的浮点处理器性能的要求。

与上一代率先的数字信号处理器相比，最新的F2833x 浮点控制器不仅可将性能平均提升50%，还具有精度更高、简化软件开辟、兼容定点C28x TM 控制器软件的特点。

系统总体框图如图1 所示。

图1 系统总体框图(1)整流滤波模块：对电网输入的交流电进行整流滤波，为变换器提供波纹较小的直流电压。

(2)三相桥式逆变器模块：把直流电压变换成交流电。

其中功率级采用智能型IPM 功率模块，具有电路简单、可靠性高等特点。

(3) LC 滤波模块：滤除干扰和无用信号，使输出信号为标准正弦波。

(4)控制电路模块：检测输出电压、电流信号后，按照一定的控制算法和控制策略产生SPWM 控制信号，去控制IPM 开关管的通断从而保持输出电压稳定，同时通过SPI 接口完成对输入电压信号、电流信号的程控调理。

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摘要本系统是一个交流-直流-交流变频电源。

系统以FPGA为控制核心，采用SPWM变频控制技术，实现三相正弦波变频输出。

输出线电压有效值为36V，最大输出电流有效值达3A。

系统还具有频率测量，电流、电压有效值测量，平均功率测量功能。

基于单片机智能化和开关电源高效率的特点,研制出一种以XC164单片机作为核心控制模块的三相正弦波变频电源。

本系统同时采用电压反馈电路和电流反馈电路，分别将输出电压和电流反馈至XC164单片机，然后该单片机利用其内部的模数转换器对反馈电压和电流进行A/D转换，同时单片机根据计算出的电压有效值对输出电压进行宏观PID控制，以实现稳幅。

采用了实时电压跟踪SPWM技术,使单片机在变频电源系统中得到了有效的应用。

实验结果表明该系统具有良好的稳压性能和很小的波形失真,并且能够进行自检测、过流、过压、过热和短路保护等功能。

关键词: 三相 SPWM 逆变变频电源AbstractThe system, based on FPGA, is a AC-DC-AC variable frequency power supply. The technology of SPWM frequency converting control is applied to get the output of three-phase variable frequency sine wave. The real line voltage is 36V and the maximum current（real value）output is up to 3A. The system also includes the following functions like frequency metering, measurements of real voltage and current, and the measurement of the average power. This system adopted voltage feedback circuit and current feedback circuit, output voltage and current respectively XC164 microcontroller, then the feedback to the microcontroller use its internal adc voltage and current of feedback on A/D conversion, and SCM according to calculate the RMS voltage output voltage of the macro PID control, in order to achieve steady picture. Adopted real-time voltage tracking SPWM technology, make SCM in frequency conversion power system got effective application. The experimental results show that the system has good performance and small voltage waveform distortion, and can be carried out since detection, over-current, over-voltage, overheating and short circuit protection function.Key Word:three phase SPWM invert frequency power目录摘要.......................................................................................... 错误！未定义书签。

Abstract ........................................................................................ 错误！未定义书签。

目录.......................................................................................... 错误！未定义书签。

1课题方案....................................... 错误！未定义书签。

1.0变频器的概述 (1)1. 1三相异步电动机的工作原理 (1)1. 2.变频器的工作原理 (1)1.3变频器控制方式 (1)1.4正弦波脉宽调制方式 (4)1.5 SPWM调制方式的选择 (5)1.6电压电流频率的测量 (6)2系统总体设计方案和实现框图 (7)2.1系统总体设计方案 (7)2.2 实现框图 (7)3 理论分析与参数计算 (7)3.1 主回路电参数计算 (8)3.2 SPWM逆变电源的谐波分析 (8)3.3 载波频率的选择 (8)3.4 FPGA内单相平均功率计算算法 (9)4 主要功能电路设计 (9)4.1 整流电路 (9)4.2 光耦隔离驱动电路 (10)4.3 逆变电路 (10)4.4 无源滤波电路 (11)4.5 测频整形电路 (11)4.6 电流电压测量电路 (12)4.7 MAX197采样电路 (13)4.8 FPGA模块 (13)5 系统软件设计 (15)6 系统测试与分析 (16)7 总结分析与结论 (18)7.1 系统总体性能 (18)7.2 系统注意点与分析 (18)结束语 (19)参考文献 (20)致谢 (21)1课题方案本系统要求设计并制作一个三相正弦波变频电源.此系统主要分为以下三个部分:整流,逆变,控制回路.整流部分实现AC-DC转换,逆变部分实现DC-AC转换,而电源系统输出信号的频率、幅度的调节则由控制回路所决定。

1.0变频器的概述变频器是把工频电源(50Hz 或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。

其中 1 控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。

对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU 以及一些相应的电路。

1.1三相异步电动机的原理当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步转速n1 沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。

由于旋转磁场以n1 转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）由于导子导体两端被短路环短接，。

在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。

转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。

电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转，从而驱动电动机1.2变频器的基本原理变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的当在定子绕组上接入三相交流电时，在定子与转子的空气隙内产生一个旋转磁场。

它与转子绕组产生相对运动，使转子绕组产生感应电动势，出现感应电流，此电流与旋转磁场相互作用，产生电磁转矩，使电动机转动起来电机磁场的转速为同步转速，用N表示N=60f/p(r/min) （1）式中的式中：f—三相交流电源频率，一般为50Hz；p—磁极对数。

p=1时，当N=3000r/min；p=2时，N=1500r/min。

可见磁极对数p 越多，转速N 越慢。

转子的实际转速n 比磁场的同步转速N 要慢一点，所以称为异步电机，这个差别用转差率s 表示：s=[n1－s=[n1－n）/n1]×100% （2）当加上电源转子尚未转动瞬间，n=0，这时s=1；起动后的极端情况n=N，则s=0，即s 在0～1之间变化。

一般异步电机在额定负载下的s=（1～6）%。

综合式（1）和式（2）可以得出n=60f（1－s）/p（3）n=60f（由式（3）可以看出，对于成品电机，其磁极对数p 已经确定，转差率s 变化不大，则电机的转速n 与电源频率 f 成正比，因此改变输入电源的频率就可以改变电机的同步转速，进而达到异步电机调速的目的。

3 但是，为了保持在调速时电机的最大转矩不变，必须维持电机的磁通量恒定，因此定子的供电电压也要作相应调节。

变频器就是在调整频率（VariableFrequency）的同时还要调整电压（VariableV oltage），故简称VVVF （装置）。

通过电工理论分析可知，转矩与磁通量（最大值）成正1.3变频器控制方式方案一：电流检测型变频控制，原理如图1。

电压控制：电压调节器根据VF指令和电压检测器检测所得电压输出控制信号，电流调节器根据此信号控制移相触发电路输出可移相的触发脉冲，使可控整流器输出所要求的电压。

电流调节器根据电压调节器所给出的信号电流检测器检测到过流时，应使可控整流器输出电压为0，实现过流保护。

频率控制：VCP根据VF指令电压值输出相应频率信号，该信号经过计数器分频输出六路控制信号。

六路信号经过脉冲变压器输出后控制逆变电路晶闸管通断，以控制输出频率。

方案二：电压检测型变频控制。

此方式控制方式和电流型控制方式类同，只是在整流器的控制电路中没有电流检测。

方案三：脉冲宽度调制（PWM）型变频控制，原理如图2。

此方式下整流输出电压恒定，输出频率、电压的调节由逆变器实现。

逆变器由PWM信号控制，输出电压引入反馈，可调整PWM的输出。

方案一、二原理类似，均由逆变器调频，可控整流器调压，因此都需要两个可控的功率级，并且需要复杂的控制模块，电路结构复杂。

方案三调频、调幅均由逆变器实现，即只有一个功率控制级，电路结构简单。

逆变器在调频时实现调压，与中间环节的元件参数无关，加快了系统的动态响应。

不过该方案需要有相应的PWM 信号生成模块.我们选择相对更易于实现并控制的方案三。

1.4 正弦波脉宽调制方式方案一:规则采样法取三角波两个正峰值之间的时间间隔为一个采样周期c T ，在三角波的负峰值时刻D t 对正弦信号波采样而得到D 点，过D 点作一水平直线和三角波分别交于A 、B 两点，在A 点时刻和B 点时刻控制功率开关器件的通断。

可见A 、B 两点间的时间间隔就是脉冲宽度，则规则采样法得到的脉冲宽度为 ()1sin 2c rd T a t δω=+ a 为调制度，即为三角波和正弦波的峰值之比，且01a ≤<。