毕业设计(论文)-单相正弦波逆变电源
毕业论文---单相逆变电源的设计(含外文翻译) (1)
本科毕业设计任务书一、毕业设计题目单相逆变电源的设计二、毕业设计工作自 2012 年 11 月 19 日起至 2013 年 6 月 20 日止三、毕业设计进行地点:501-108四、毕业设计内容：(1) 掌握单相电压型PWM逆变器的工作原理；(2) 建立单相电压型逆变器的数学模型；(3) 完成单相电压型PWM逆变器的谐波分析；(4) 完成单相电压型逆变器反馈闭环控制系统控制规律研究；(5) 完成单相电压型PWM逆变器系统仿真；(6) 完成系统调试，并对实验结果进行分析。
指导教师教研室自动化教研室教研室主任（签名）批准日期接受论文（设计）任务开始执行日期学生签名目录1绪论 (1)1.1 逆变技术的定义 (1)1.2 逆变技术的发展过程 (1)1.3 逆变技术的应用前景 (3)1.4 逆变技术存在的难点 (3)1.5逆变电源的发展趋势 (2)1.6 逆变器的分类 (3)1.7 逆变技术指标 (4)1.8 逆变器的单片机控制 (5)1.9 本文研究内容 (7)本文研究的主要内容如下： (7)2逆变电路 (9)2.1 逆变电路的基本工作原理 (9)2.2逆变电路的换流方式 (10)2.3 电压型逆变电路 (12)2.4 逆变电路的调制方式 (14)三、系统组成及各部分原理 (20)3.1系统控制方案 (20)3.2 系统框图 (20)3.2.1主电路硬件结构及工作原理 (20)3.3 系统各级供电电源设计 (21)3.4IGBT的特点及选取 (21)3.5 TMS320F2812 DSP简介 (22)3.5.1 DSP的概念 (22)3.5.3 A/D转化单元概述 (24)3.6 IGBT驱动电路 (25)3.7输出滤波器的设计 (26)3.7.1 滤波器的理论分析及参数选取 (26)3.8 闸管导通死区硬件电路设计 (27)3.9输出电压采样电路 (28)四、PWM控制技术 (15)4.1 PWM控制的基本原理 (15)4.2 正弦脉宽调制的生成 (16)4.3规则采样法 (18)4.4 同步调制和异步调制 (19)4.5 TMS320F2812DSP PWM信号的产生 (19)5 系统数学模型与控制方案......................................................... 错误！未定义书签。
单相逆变电源的毕业设计
漳州师范学院毕业论文（设计）基于PIC单片机单相SPWM逆变电源的设计The Design of Inverter Basing on PIC Microcontroller Single-phase SPWM姓名：林小章学号：080502230系别：物理与电子信息工程系专业：电子信息科学与技术年级： 2008级指导教师：黄成老师2011年12 月31日摘要本系统以单片机PIC16F877A为控制核心的单相全桥式电压型SPWM逆变电源。
系统主要由交流220V变压隔离成可调交流电，再整流变换成直流电，SPWM信号通过光耦隔离器控制由开关管MOEFET组成的逆变器件的工作状态，实现对输出的控制，即AC-DC-AC变换。
从而得到频率和幅度都可调的正弦交流电，后端再对电压、电流以及频率的采样，从而实现闭环的控制。
该逆变电源输出的正弦交流电精度高，性能稳定，实用价值高，在电力电子技术中应用广泛。
关键词：SPWM；逆变器；驱动电路；场效应管IRF840AbstractThis system is a single-phase full-bridge voltage-type inverter which is based on PIC16F877A microcontroller. It is mainly transformed from 220V AC to adjustable AC, then rectifies to DC. Signal SPWM controls the working status of the inverter device which consists of switch MOEFET through the photon coupled isolator. And this procedure achieves the control of the output. That is the AC-DC-AC conversion. Consequently, the sinusoidal alternating current whose frequency and amplitude are both adjustable comes into being. Later, the samples of voltage, current, and frequency are taken in order to control the closed-loop. The sinusoidal alternating current from this inverter is in possession of high accuracy, stable performance, and high practical utility. Thus, it is widely applied to power electronic technology.Key words:SPWM; inverter Driving; circuit；the field effect manage IRF840目录摘要 (I)ABSTRACT (I)1. 引言........................................................................................ 错误！未定义书签。
基于SG3525的单相正弦波并网逆变电源设计
-
-
DC- AC
io1
io
T
滤
n1 n2
波 器
uo1
uo RL
n3
uREF 控制电路
uF
返回
主电路原理图
SPWM信 号产生 电路
DC-AC 驱动电
路
滤波 电路
DC-AC 逆变返电回
路
欠压、 过流保 护电路
控制电路原理图
基准信 号产生 电路
频率跟 踪电路
取样 电路
返回
输出电压 波形
类似一 个正弦
基于SG3525的单相正弦波并网逆变 电源设计
班
级：
作
者：
指导老师：
电子信息工程 2006级01班
肖宏忠 邵建设
目录
• 研究的目的、意义 • 研究内容 • 研究具体方法路线 • 研究结论
研究目的意义
• 随着全球工业化进程的逐步展开，世界各国对能源的需求 急剧膨胀，而煤炭、石油和天然气三大化石能源日渐枯竭 ,人类迫不及待的探索新的能源，由于太阳能资源分布相 对广泛、蕴藏丰富，光伏发电系统具有清洁、安全、寿命 长以及维护量小等诸多优点，光伏发电被认为将是21世纪 最重要、最具活力的新能源 。
波
研究结论
输出电压波形和相位跟踪波形
50Hz 时
相位跟 踪波形
相位偏 差小于 ≤5°
45Hz 时
频率跟踪波形
55Hz 时
谢谢!
感谢下 载
• 太阳能的直接应用主要有光热转换、光电转换和光化学转 换三种形式，光电转换(即光伏技术)是最有发展前途的一 种。光伏逆变电源在现代技术及新器件的支持下，无论是 可靠性还是性能价格比，以及高效节能方面都有着广泛的 发展前景，所以，光伏并网逆变电源，将作为用电器的一 种新型供电电源 。
《2024年正弦逆变电源输出控制的实现》范文
《正弦逆变电源输出控制的实现》篇一一、引言正弦逆变电源是一种将直流电源转换为交流电源的设备，广泛应用于各种电力电子系统中。
其输出控制是实现电源稳定运行和高效能的关键。
本文将详细介绍正弦逆变电源输出控制的实现过程，包括其原理、方法、应用和优势等方面。
二、正弦逆变电源输出控制原理正弦逆变电源的输出控制主要通过控制逆变器的工作状态来实现。
逆变器是一种将直流电转换为交流电的设备，其工作原理是通过开关管的控制，将直流电源的电压和电流按照一定的规律进行切换，从而产生正弦波形的交流电。
输出控制的核心在于对逆变器开关管的控制。
具体而言，通过控制开关管的开通和关断时间，可以控制输出电压和电流的幅值、频率和相位等参数，从而实现正弦波形的输出。
同时，为了确保电源的稳定性和可靠性，还需要对输出电压和电流进行实时监测和调节。
三、实现方法正弦逆变电源输出控制的实现方法主要包括硬件设计和软件控制两个方面。
1. 硬件设计硬件设计主要包括逆变器、开关管、滤波器等电路的设计和选型。
其中，逆变器是核心部件，需要根据输出功率、电压和频率等要求进行设计和选型。
开关管是控制逆变器工作的关键部件，需要具有高速开关、低损耗、高可靠性等特点。
滤波器则用于减小输出电压和电流的谐波成分，提高电源的电能质量。
2. 软件控制软件控制主要包括控制算法和控制系统两部分。
控制算法是用于计算开关管的开通和关断时间的算法，需要根据正弦波形的规律进行设计和优化。
控制系统则是用于实现控制算法的计算机或控制器，需要具有高速运算、高精度控制等特点。
在实际应用中，通常采用数字信号处理器（DSP）或微控制器等芯片作为控制系统，通过编程实现控制算法。
同时，还需要对输出电压和电流进行实时采样和监测，根据监测结果调整开关管的开通和关断时间，从而实现输出电压和电流的精确控制。
四、应用及优势正弦逆变电源输出控制在各种电力电子系统中都有广泛的应用，如电力系统、通信系统、工业自动化等。
其主要优势包括：1. 输出电压和电流的精确控制：通过控制开关管的开通和关断时间，可以实现输出电压和电流的精确控制，从而满足不同场合的需求。
基于SG3525设计单相正弦波SPWM逆变电源 毕业设计(论文)
1.3.2
我在做设计时候遇到难题是由于选择正弦波振荡电路的电阻参数错误和SPWM逆变电路调节RP在SG3525的9号管脚和SG3525芯片的5号管脚得不到相应的信号输出。最后在指导老师的帮助下经过更换电阻参数和负载R5从而得到应该得到的输出。
2 SPWM
2.1
逆变电路理想的输出电压是图2-1（a）正弦波u0=Uo1sinωt。而电压型逆变电路的输出电压是方波，如果将一个正弦波半波电压分成N等分，并把正弦曲线每一等分所包围的面积都用一个与其面积相等的等副矩形脉冲来代替，且矩形脉冲的中点与相应正弦等分的中重合，得到如图2-1（b）所示的脉冲列这就是PWM波形。正弦波的另外一个半波可以用相同的方法来等效。可以看出，该PWM波形的脉冲宽度按正弦规律变化，称为SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation）波形。
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，各种自关断器件想运而生，它们包括可关断晶闸管（GTO）、电力晶闸管（GTR）、功率场效应管（MOSFET）、绝缘栅双极性晶体管（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
第三代逆变电源实时反馈控制技术，使逆变电源性能得到提高。实时反馈控制技术是针对第二代逆变电源非线性负载适应性不强及动态特性不好的的缺点提出来的，它是最近十年发展起来的的新型电源控制技术，目前仍在不断完善和发展之中，实时反馈控制技术的采用使逆变电源的性能有了质的飞跃。
analytical.To ensure the parameterto chose one kind of best fit program.The output frequence is confirmed by voltage and resistance ect.
毕业设计（论文）-单相逆变器设计与仿真
单相逆变器设计与仿真班级学技术要求：逆变器类型：单相逆变器输出额定电压：825V输出额定功率：25KVA输出额定频率：50HZ功率因素：≥0.8过载倍数：1.5⑴、设计主电路参数；⑵、建立数学模型，给出控制策略，计算控制器参数；⑶、建立仿真模型，给出仿真结果，对仿真结果进行分析。
目录一、单相逆变器设计 .....................................................................................................- 4 -1、技术要求 ..........................................................................................................- 4 -2、电路原理图 .......................................................................................................- 4 -3、负载参数计算 ...................................................................................................- 4 -3.1、负载电阻最小值计算 ...............................................................................- 5 -3.2、负载电感最小值计算 ...............................................................................- 5 - 3.3、滤波电容计算..........................................................................................- 5 - 4、无隔离变压器时，逆变器输出电流计算 .............................................................- 6 -4.1、长期最大电流（长）O I ...............................................................................- 6 -4.2、短期最大电流短）(0I .................................................................................- 7 - 5、无隔离变压器时，逆变器输出电流峰值 .............................................................- 7 -5.1、长期电流峰值长）(OP I ...............................................................................- 7 - 5.2、短期电流峰值短）(OP I ...............................................................................- 7 - 6、滤波电感计算 ...................................................................................................- 7 -6.1、滤波电感的作用 ......................................................................................- 7 - 6.2、设计滤波器时应该注意的问题 .................................................................- 7 - 6.3、设计滤波器的要求...................................................................................- 8 - 7、逆变电路输出电压（滤波电路输入电压） .........................................................- 8 -7.1、空载........................................................................................................- 9 - 7.2、 额定负载纯阻性1cos =ϕ .....................................................................- 9 - 7.3、额定负载阻感性8.0cos =ϕ ....................................................................- 9 - 7.4、过载纯阻性1cos =ϕ ............................................................................ - 10 - 7.5、过载阻感性8.0cos =ϕ ......................................................................... - 11 - 8、逆变电路输出电压 .......................................................................................... - 11 - 9、逆变电路和输出电路之间的电压匹配 .............................................................. - 12 - 10、根据开关压降电流选择开关器件.................................................................... - 12 - 11、开关器件的耐压 ............................................................................................ - 13 - 12、单相逆变器的数学模型.................................................................................. - 13 - 13、输出滤波模型................................................................................................ - 14 - 14、单相逆变器的控制策略.................................................................................. - 15 - 14.1、电压单闭环控制系统 ........................................................................... - 15 - 14.2、电流内环、电压外环双闭环控制系统 ................................................... - 16 -二、单相逆变器仿真 ................................................................................................... - 20 -1、输出滤波电路仿真 .......................................................................................... - 20 -2、电压单闭环控制系统仿真 ................................................................................ - 21 -3、电流内环、电压外环双闭环控制系统 .............................................................. - 23 -一、单相逆变器设计1、技术要求输出额定电压：825V输出额定功率：25KVA输出额定频率：50HZ功率因素：≥0.8过载倍数：1.52、电路原理图图1 单相全桥逆变电路设计步骤：（1）、根据负载要求，计算输出电路参数。
毕业设计_单相正弦波逆变电源的设计
第1章概述任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。
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。
正弦波逆变电源采用功率半导体器件作为开关，通过控制开关的占空比调整输出电压。
它的功耗小，效率高，正弦波逆变电源直接对电网电压进行整流、滤波、调整，然后由开关调整管进行稳压，不需要电源变压器，此外，开关工作频率为几十千赫，滤波电容器、电感器数值较小。
因此正弦波逆变电源具有重量轻、体积小等优点。
另外，于功耗小，机内温升低，提高了整机的稳定性和可靠性。
而且其对电网的适应能力也有较大的提高，一般串联稳压电源允许电网波动范围为220V±10%,而正弦波逆变电源在电网电压在110～260V范围变化时,都可获得稳定的输出阻抗电压。
正弦波逆变电源的高频化是电源技术发展的创新技术,高频化带来的效益是使正弦波逆变电源装置空前的小型化,并使正弦波逆变电源进入更广泛的领域,特别是在高新技术领域的应用,扒动了高新技术产品的小型化、轻便化。
另外正弦波逆变电源的发展与应用在节约资源及保护环境方面都具有深远的意义。
《2024年正弦逆变电源输出控制的实现》范文
《正弦逆变电源输出控制的实现》篇一一、引言正弦逆变电源是一种将直流电源转换为交流电源的设备，其输出控制是关键技术之一。
在现代电力电子技术中，正弦逆变电源被广泛应用于电力系统、风能、太阳能等新能源的并网和储能系统等领域。
因此，研究正弦逆变电源输出控制的实现对于提高系统性能、降低成本、保证电力质量具有重要意义。
二、正弦逆变电源的基本原理正弦逆变电源主要由直流电源、逆变器、滤波器等部分组成。
其中，逆变器是核心部分，它将直流电源转换为交流电源。
在逆变器中，采用正弦波调制技术来控制输出电压的波形，使得输出的交流电压与标准正弦波相符。
此外，还需要通过控制系统来对逆变器进行控制，保证其稳定运行和输出电压的准确性。
三、正弦逆变电源输出控制的实现正弦逆变电源的输出控制包括两部分：一方面是对输出电压的控制，另一方面是对逆变器的控制。
在具体实现上，主要涉及到控制算法和控制系统两部分。
（一）控制算法正弦逆变电源的输出控制采用数字控制技术，常用的算法包括PID控制算法、模糊控制算法、滑模控制算法等。
其中，PID 控制算法是一种应用广泛且易于实现的算法。
通过检测输出电压与参考电压之间的误差，利用PID算法计算出控制量，对逆变器进行控制，从而实现对输出电压的控制。
此外，模糊控制和滑模控制等算法也可以用于正弦逆变电源的输出控制，但它们的实现相对较为复杂。
（二）控制系统控制系统是实现正弦逆变电源输出控制的关键部分，主要由数字控制器和信号检测器等部分组成。
数字控制器负责实现算法计算和控制信号的输出，而信号检测器则负责检测输出电压和参考电压等信号。
在实际应用中，数字控制器通常采用DSP或FPGA等高速处理器来实现算法和控制功能。
此外，为了实现稳定的控制效果，还需要考虑控制系统的稳定性和抗干扰能力等问题。
四、实际应用中的注意事项在实际应用中，需要注意以下几个方面：1. 控制算法的选择：根据系统要求和实际条件选择合适的控制算法。
在简单易实现且效果良好的情况下，推荐使用PID控制算法。
全国大学生电子设计竞赛设计报告 单相正弦逆变电源
单相正弦逆变电源摘要：本作品设计了由STM32输出SPWM信号控制的逆变电源，实现以12V直流电源输入，36V正弦交流电输出。
本电源采用Boost升压和全桥逆变两级变换，在前级Boost升压电路中，采用UC3842芯片进行PWM控制。
逆变部分采用IR2110驱动芯片及MOS开关管进行全桥逆变，可直接通过程序进行SPWM调制，从而改变交流输出频率。
输出交流信号通过AD637进行有效值转换后，再由STM8单片机进行模数转换，并将电压值等工作状态显示在LCD12864上。
在电路保护上，采取了过压过流保护，增强了该电源的可靠性和安全性。
经测试，该电源输出信号稳定、效率高，有良好的人机交互界面，是理想的单相正弦逆变电源解决方案。
关键词：单相正弦波逆变、SPWM、Boost升压、全桥逆变Single Phase Sine Inverter Power SupplyAbstract: this work was designed by STM32 output SPWM control signal of inverter power supply, implementation to the 12 v dc power input, 36 v sinusoidal alternating current output. The power supply adopts the Boost booster and full bridge inverter two-stage transformation, in the first level Boost booster circuit, using UC3842 PWM control chip. Inverter part driven by IR2110 chip to the full bridge inverter and MOS switch tube, can be directly programmed for SPWM modulation, which changes ac output frequency. Output ac signal through the AD637 RMS conversion after, again by STM8 modulus conversion, single-chip and voltage value on work status display LCD12864, etc. On the circuit protection, adopted the over-voltage and over-current protection, enhance the reliability and security of the power supply. After test, the power supply output signal stability, high efficiency, has the good human-computer interaction interface, is the ideal single-phase sine inverter power supply solutions.Keywords: Single-phase sine wave inverter, SPWM, Boost booster, Full bridge inverter目录1. 设计任务及要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)2. 总体方案设计 (4)2.1 方案论证与选择 (4)2.1.1 DC-DC变换器方案论证及选择 (4)2.1.2 DC-AC变换器方案论证及选择 (5)2.1.3 辅助电源方案论证及选择 (5)2.2 整体方案 (6)3. 单元模块设计 (7)3.1 DC-DC变换器设计 (7)3.2 DC-AC逆变器设计 (8)3.3 SPWM设计 (9)3.3.1 SPWM波的原理 (9)3.3.2 实现方法 (10)3.4 真有效值转换电路设计 (11)3.5 辅助电源设计 (12)4. 控制程序设计 (13)4.1 STM8控制及状态显示程序流程 (13)4.2 STM32 SPWM控制程序流程 (14)5. 系统调试 (14)5.1 软件调试 (14)5.2 硬件调试 (15)6. 系统功能及指标参数 (16)6.1 测试仪器 (16)6.2 测试项目及结论 (16)7. 设计总结 (16)参考文献 (17)1. 设计任务及要求1.1 设计任务设计并制作输出电压为36VAC的单相正弦波逆变稳压电源。
一种低功耗可调单相正弦波逆变电源
一种低功耗可调单相正弦波逆变电源摘要：本次单相正弦波逆变电源是一种以STM32为核心的逆变电源系统。
系统逆变部分的SPWM控制脉冲波形完全由STM32生成,使用IR2110实现对功率管的驱动和保护,频率及电压可由LCD显示。
系统具有良好过流保护功能，以控制系统工作状态。
系统采用低功耗高效率设计，最大限度提高系统效率。
本设计达到了最高设计要求，逆变电源输出波形失真小，动态特性好，可靠性高。
关键字：逆变正弦波电源 STM32 SPWMAbstract：The single-phase sine wave inverter is a kind of STM32 core of inverter system. SPWM pulse waveform control system is completely generated by the inverter part STM32, using IR2110 realize drive and protection, frequency and voltage of the power tube by LCD display. The system has good over-current protection to control system operation. The system uses high-efficiency low-power design, to maximize system efficiency. The design meets the highest design requirements, power inverter output waveform distortion, dynamic characteristics, and high reliability.Keywords:sine wave inverter power STM32 SPWM1方案论证方案一本方案由单片机产生SPWM 波，通过全桥逆变电路直接实现DC-AC 的转换，然后利用升压式高频变压器对逆变出的交流电进行升压，最后经过低通滤波电路把升压后的交流电整成正弦波，本系统兼有电压电流和频率检测功能，可通过闭环反馈来改变SPWM 波的占空比和频率，以达到调压调频的目的。
300w正弦波逆变器毕业设计
300w正弦波逆变器毕业设计摘要：1.毕业设计背景与意义2.300W 正弦波逆变器的原理及结构3.毕业设计的具体实现过程4.毕业设计的总结与展望正文：一、毕业设计背景与意义随着科技的发展，逆变器在众多领域中得到了广泛的应用。
逆变器是一种将直流电转换为交流电的设备，其输出波形可以分为正弦波和修正弦波。
在毕业设计中，我选择了300W 正弦波逆变器作为研究对象，旨在通过本次设计，提高自己的实践能力和对电力电子技术的理解。
二、300W 正弦波逆变器的原理及结构300W 正弦波逆变器主要由电源、控制电路、逆变器电路和输出滤波器组成。
其中，电源为整个系统提供直流电压；控制电路负责对整个系统进行调节和控制；逆变器电路将直流电转换为正弦波交流电；输出滤波器用于滤除逆变器电路中可能存在的高频谐波，以保证输出电压的纯净。
三、毕业设计的具体实现过程1.电路设计在电路设计阶段，我首先选择了合适的元件，包括NE555、SG3525 等。
接着，我绘制了电路原理图和PCB 布局图，并对电路进行了仿真。
2.元件选购与焊接根据电路原理图，我购买了所需的元件，并进行了焊接。
在焊接过程中，我注意了焊接技巧，确保焊点牢固可靠。
3.电路调试在电路焊接完成后，我对电路进行了调试。
我首先检查了电路中各个元件的连接是否正确，然后通过改变输入电压和电流，观察输出电压和电流是否符合预期。
在调试过程中，我发现了一些问题，并对电路进行了优化。
4.系统测试在电路调试完成后，我对整个系统进行了测试。
我测量了逆变器的输出电压、输出电流、效率等参数，并与理论值进行了对比。
测试结果表明，整个系统性能良好，满足设计要求。
实验四单相正弦波(SPWM)逆变电源研究
实验四 单相正弦波（SPWM ）逆变电源研究一．实验目的1．掌握单相正弦波（SPWM ）逆变电源的组成、工作原理、特点、波形分析与使用场合。
2．熟悉正弦波发生电路的工作原理与使用方法。
二．实验内容1．正弦波发生电路调试。
2．带与不带滤波环节时的负载两端，MOS 管两端以及变压器原边两端电压波形测试。
3．滤波环节性能测试。
4．不同调制度M 时的负载端电压测试。
三．实验系统组成及工作原理能把直流电能转换为交流电能的电路称为逆变电路，或称逆变器。
单相逆变器的结构可分为半桥逆变器、全桥逆变器和推挽逆变器等形式。
本实验系统对单相全桥逆变电路进行研究。
全桥逆变器的主要优点是可以实现双极性的电压输出，对输入电源的利用率比较高，同时可以输出较高的电压，因此，特别适用于适合高压输出的场合。
逆变器主电路开关管采用功率MOSFET 管，具有开关频率高、驱动电路简单、系统效率较高的特点。
当开关其间VT 1、VT 3 和VT 2、VT 4轮流导通，再经推挽变压器升压后，即可在负载端得到所需频率与幅值的交流电源。
脉宽调制信号由三角波和正弦波进行比较获得。
图5—6为此，正弦波信号必须如图5—6所示，即其峰—峰值必须在小于三角波德幅值。
正弦波发生电路如图5—7所示。
tt正弦波峰—峰值，从而调节SPWM信号的脉冲宽度以及逆变电源输出基波电压的大小。
四．实验设备和仪器1．MCL-22实验挂箱2．万用表3．双踪示波器五．实验方法1．SPWM波形的观察按下左下方的开关S5(1)观察"SPWM波形发生"电路输出的正弦信号Ur波形(2端与地端)，改变正弦波频率2．逻辑延时时间的测试将"SPWM波形发生"电路的3端与"DLD"的1端相连，用双踪示波器同时观察"DLD"的1和3端波形,并记录延时时间Td.。
3．不同负载时波形的观察按图5-19接线。
将三相调压器的U、V、W接主电路的相应处，，将主电路的1、3端相连，（1）当负载为电阻时（6、7端接一电阻），观察负载电压的波形，记录其波形、幅值、频率。
基于单片机的正弦波逆变电源设计 毕业设计
本科生毕业设计说明书论文题目：基于单片机的正弦波逆变电源设计年月日摘要本次设计是基于单片机STC而设计的纯正弦波逆变电源。
额定输入U=12V的直流电，输出为50Hz,220V的交流电。
额定输出功率为300W。
设计了全方位的保护电路。
包含了可以根据温度来控制散热风扇的开启。
实现了输入低压、过压的关断功能。
当输入U过低时，逆变现象停止，这样可以防止蓄电池的损坏。
当输入U过高时，停止逆变，可以防止损坏芯片。
拥有输入防反接功能，当输入正负极接错时，关断输入与后级电路的连接，不会烧坏芯片或蓄电池。
采用了一个液晶屏来显示输出的电压，输出频率等信息。
采用一对发光二极管来指示工作状态。
采用了一个蜂鸣器，当产生错误时，发出蜂鸣报警。
输出的交流电为标准的正弦波，而不是方波或修正波，可以实现更宽范围的带负载能力。
根据实验分析，最终转换效率达到85%以上，输出结果稳定，达到了理想的实验效果。
关键词单片机，逆变电源，正弦波，反接保护AbstractThe design is based on STC microcontroller designed for pure sine wave inverter. Rated input voltage of 12V DC, output is 50Hz, 220V AC. Rated output power of 300W. I designed a full range of protection circuits. It can be included to control the temperature on the cooling fan. Achieve a input voltage, overvoltage shutdown function. When the input voltage is too low, the inverter is stopped, to prevent damage to the battery, when the input voltage is too high, the inverter is stopped to prevent damage to the chip. Has the input anti-reverse function when the input is negative then the wrong time, and after the shutdown input stage circuit connections will not burn chips or batteries. It uses a liquid crystal screen to display the output voltage, output frequency and other information. It uses two light emitting diodes to indicate the operating status. It uses a buzzer when an error occurs, the alarm beeps. The standard AC output sine wave, rather than a square wave or modified wave, a wider range can be achieved with a load capacity. According to the test, the conversion efficiency of more than 85%, stable output, to achieve a good experimental result.Key WordsMCU, Inverter, Sine wave, reverse polarity protection目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1系统研究的背景 (1)1.2系统研究的意义 (2)第二章系统的工作原理与结构 (3)2.1系统的工作原理 (3)2.2系统的硬件结构 (6)2.3系统的软件设计 (7)第三章系统的硬件设计 (8)3.1主控制器 (8)3.2DC-DC模块 (9)3.2.1PWM脉冲产生电路 (9)3.2.2变压器的设计 (10)3.3.3输出整流电路的设计 (12)3.3DC-AC模块 (12)3.3.1SPWM波驱动隔离 (13)3.3.2开关电路的设计 (14)3.3.3LC滤波电路设计 (15)3.4保护模块 (16)3.4.1温度保护 (16)3.4.2输入保护 (16)3.4.3输出保护 (17)3.5直流5V电路设计 (18)3.6显示与报警模块 (18)3.6.1液晶显示 (18)3.6.2蜂鸣器报警 (20)第四章系统的软件设计 (21)4.1开发环境介绍 (21)4.2SPWM程序设计 (23)4.3液晶驱动程序设计 (28)第五章结束语 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录一系统原理图 (35)附录二系统源程序 (36)基于单片机的正弦波逆变电源设计第一章绪论1.1系统研究的背景逆变电源是指将直流电源转换为交流电源的的装置。
单相正弦波逆变电源的设计-精品
毕业设计(论文)课题名称单相正弦波逆变电源的设计学生姓名学号系、年级专业电气工程系指导教师职称教授2015 年5 月15 日正弦波逆变电源在工业领域有着广泛的应用。
该论文设计的功率是30W的单相正弦波逆变电源。
该论文首先对设计的目的、意义和国内外发展现状进行了阐述，以及设计要达到的技术指标要求；然后对逆变的主电路的设计方案进行了论证；接着阐述了逆变电源的详细设计过程，包括主电路中的四个功率MOSFET开关管型号参数的选择、缓冲电路的设计、LC低通滤波器参数的选择、基于STM32单片机的控制电路、基于IR2110驱动芯片的驱动电路等；最后对制作成的实物作品进行了测试和分析，得到了测试数据和波形，经过分析和计算与设计要求相符，验证了设计方案的正确性。
关键词：正弦波；STM32单片机；脉冲宽度调制；控制电路；逆变电路Sine wave inverter power supply in the industrial field has a wide range of applications.The power of this paper is 30W single-phase sine wave inverter power supply.The first papers on the purpose, significance and development status at home and abroad were introduced, and the technical indicators of the design to meet the requirements; then the main circuit of the inverter design are discussed; and then describes the detailed design process of inverter circuit, including the main circuit of the four power MOSFET switch tube type parameters selection, buffer circuit design, LC low-pass filter parameters, based on STM32 MCU control circuit, based on the IR2110 driving chip driving circuit; finally the physical works produced were tested and analyzed, obtained test data and waveform, through analysis and calculation are consistent with the design requirements, verify the design.Keywords：Sine wave；STM32 Single chip microcomputer；Pulse width modulation；The control circuit；The invert circuit目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 设计的目的、意义 (1)1.2 逆变电源的国内外现状及水平 (1)1.3 设计任务和要求 (2)1.4 设计进度安排 (2)2 方案设计 (3)2.1 半桥逆变电路 (4)2.2 全桥逆变电路 (5)3 单相电压型正弦波逆变电源的主电路设计 (7)3.1 主电路开关管参数的确定 (7)3.2 缓冲电路 (7)3.3 逆变电源LC滤波电路 (8)4 单相正弦波逆变电源的控制电路和驱动电路的设计 (10)4.1 PWM控制电路及其调制方法 (10)4.2 用STM32发双极性的SPWM波 (13)4.3 对SPWM波死区的设置 ···················错误！未定义书签。
单相逆变电源毕业设计
2011届毕业设计任务书一、课题名称：500W单相逆变电源二、指导教师：三、设计内容与要求1、课题概述单相逆变电源是将直流电逆变成单相交流电，可将车载蓄电池逆变成交流电为用电器提供交流电，也可作为计算机的UPS电源。
该单相逆变电源先将直流电通过输入逆变电路逆变成交流电，然后用高频变压器升压；升压后的交流电整流后再通过输出逆变电路进行SPWM调节，使输出为工频220V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。
2、设计内容与要求设计内容：（1）逆变电源的输入逆变主电路的设计；（2）逆变电源的输出逆变主电路的设计；（3）MOSFET器件的选择及驱动与保护电路设计；（4）PWM控制电路的设计；（5）电流及电压检测电路；（6）单片机控制电路及程序编写（流程图）；（7）其它辅助保护功能等设计。
设计要求：（1）画出系统各环节电路图；（2）系统各环节的原理介绍；（3）系统各环节的元件参数计算及选择；（4）元件明细表；（5）程序流程图。
四、设计参考书1、《新型半导体器件及其应用实例》电子工业出版社2、《现代逆变技术及其应用》科学出版社3、《新型开关电源设计与应用》科学出版社4、《电子变压器手册》辽宁科学技术出版社5、《半导体变流技术》机械工业出版社6、《电力电子设备设计和应用手册》机械工业出版社7、《基于C语言编程MCS-51单片机原理及应用》清华大学版社8、《自动检测技术》湖南铁道职业技术学院9、相关网站五、设计说明书要求1、封面2、目录3、内容摘要(200～400字左右，中英文)4、引言5、正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、计算、分析、论证，设计结果的说明及特点）6、结束语7、附录(参考文献、图纸、材料清单等)六、毕业设计进程安排(小四、宋体)1～2周：布置任务，弄懂设计要求及原理。
单相正弦波逆变电源_毕业设计
毕业设计单相正弦波逆变电源摘要：本单相正弦波逆变电源的设计，以12V蓄电池作为输入，输出为36V、50Hz的标准正弦波交流电。
该电源采用推挽升压和全桥逆变两级变换，在控制电路上，前级推挽升压电路采用SG3525芯片控制，闭环反馈；逆变部分采用驱动芯片IR2110进行全桥逆变，采用U3990F6完成SPWM的调制，后级输出采用电流互感器进行采样反馈，形成双重反馈环节，增加了电源的稳定性；在保护上，具有输出过载、短路保护、过流保护、空载保护等多重保护功能电路，增强了该电源的可靠性和安全性；输出交流电压通过AD637的真有效值转换后，再由STC89C52单片机的控制进行模数转换，最终将电压值显示到液晶12864上，形成了良好的人机界面。
该电源很好的完成了各项指标，输入功率为46.9W，输出功率为43.6W，效率达到了93%，输出标准的50Hz正弦波。
关键词：单相正弦波逆变DC-DC DC-AC SPWMAbstract: The single-phase sine wave inverter power supply design, battery as a 12V input and output for the 36V, 50Hz standard AC sine wave. The use of push-pull power booster and two full-bridge inverter transform，in the control circuit, the pre-boost push-pull circuit using SG3525 chip control,closed-loop feedback;inverter driver IC IR2110 in part to the use of full-bridge inverter using SPWM modulation U3990F6 completed,level after the use of current transformer output sampling feedback. The feedback link in the formation of a double and increase the stability of power. In protection, with output overload, short circuit protection, over current protection, the protection of multiple no-load protection circuit, which enhancing the reliability of the power supply and safety.AC voltage output of the AD637 True RMS through conversion, and then from the control of single-chip STC89C52 analog-digital conversion, the final value of the voltage to the liquid crystal display 12864 on the formation of a good man-machine interface. The completion of the power good indicators, input power to 46.9W, output power of 43.6W, the efficiency reached 93%, 50Hz sine wave output standards.Key words: Single-phase sine wave inverter DC-DC DC-AC SPWM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)4.1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)1. 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 。
300w正弦波逆变器毕业设计
300w正弦波逆变器毕业设计摘要：I.引言- 介绍300w正弦波逆变器毕业设计的背景和意义II.逆变器原理- 解释逆变器的作用和基本原理- 介绍正弦波逆变器的特点和优势III.设计方案- 详述300w正弦波逆变器的设计方案- 包括电路原理图、元器件选型和参数设计等IV.电路实现- 介绍300w正弦波逆变器的具体电路实现- 包括主电路、控制电路和辅助电路等V.调试与测试- 详述300w正弦波逆变器的调试和测试过程- 包括测试仪器、测试方法和测试结果等VI.总结与展望- 总结300w正弦波逆变器毕业设计的主要成果和经验- 展望逆变器技术的未来发展前景正文：I.引言随着可再生能源的广泛应用，逆变器在电力系统中发挥着越来越重要的作用。
其中，300w正弦波逆变器作为一种典型的电力电子设备，具有高效、稳定和可靠等特点，广泛应用于太阳能发电、风力发电等领域。
本文将详细介绍300w正弦波逆变器的设计和实现过程，为相关领域的研究提供参考。
II.逆变器原理逆变器是一种将直流电转换为交流电的电力电子设备，其作用是将电池、太阳能电池板等直流电源转换为家用电器、照明设备等所需的交流电源。
正弦波逆变器是逆变器的一种类型，其输出电压波形为正弦波，具有较高的电压质量和电磁兼容性，适用于对电源质量要求较高的场合。
III.设计方案300w正弦波逆变器的设计方案主要包括电路原理图、元器件选型和参数设计等。
电路原理图主要包括输入电路、逆变器主体电路、输出电路和控制电路等部分。
元器件选型主要根据电路原理图和性能指标要求，选择合适的半导体器件、电容、电感等元器件。
参数设计主要包括器件参数、电路参数和控制策略等，以满足性能要求和可靠性要求。
IV.电路实现300w正弦波逆变器的具体电路实现主要包括主电路、控制电路和辅助电路等。
主电路采用全桥逆变器拓扑结构，实现直流电到交流电的转换。
控制电路采用SPWM（正弦波脉宽调制）技术，实现对逆变器输出电压波形的调制。
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单相正弦波逆变电源摘要：本单相正弦波逆变电源的设计，以12V蓄电池作为输入，输出为36V、50Hz的标准正弦波交流电。
该电源采用推挽升压和全桥逆变两级变换，在控制电路上，前级推挽升压电路采用SG3525芯片控制，闭环反馈；逆变部分采用驱动芯片IR2110进行全桥逆变，采用U3990F6完成SPWM的调制，后级输出采用电流互感器进行采样反馈，形成双重反馈环节，增加了电源的稳定性；在保护上，具有输出过载、短路保护、过流保护、空载保护等多重保护功能电路，增强了该电源的可靠性和安全性；输出交流电压通过AD637的真有效值转换后，再由STC89C52单片机的控制进行模数转换，最终将电压值显示到液晶12864上，形成了良好的人机界面。
该电源很好的完成了各项指标，输入功率为46.9W，输出功率为43.6W，效率达到了93%，输出标准的50Hz正弦波。
关键词：单相正弦波逆变DC-DC DC-AC SPWM1Abstract: The single-phase sine wave inverter power supply design, battery as a 12V input and output for the 36V, 50Hz standard AC sine wave. The use of push-pull power booster and two full-bridge inverter transform，in the control circuit, the pre-boost push-pull circuit using SG3525 chip control,closed-loop feedback;inverter driver IC IR2110 in part to the use of full-bridge inverter using SPWM modulation U3990F6 completed,level after the use of current transformer output sampling feedback. The feedback link in the formation of a double and increase the stability of power. In protection, with output overload, short circuit protection, over current protection, the protection of multiple no-load protection circuit, which enhancing the reliability of the power supply and safety.AC voltage output of the AD637 True RMS through conversion, and then from the control of single-chip STC89C52 analog-digital conversion, the final value of the voltage to the liquid crystal display 12864 on the formation of a good man-machine interface. The completion of the power good indicators, input power to 46.9W, output power of 43.6W, the efficiency reached 93%, 50Hz sine wave output standards.Key words: Single-phase sine wave inverter DC-DC DC-AC SPWM2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)4.1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)35.结论 (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)41.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。
推挽电路是两不同极性晶体管输出电路无输出变压器（有OTL、OCL等）。
是两个参数相同的功率BJT 管或MOSFET管，以推挽方式存在于电路中，各负责正负半周的波形放大任务。
电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小效率高。
推挽输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流。
推挽式拓扑结构原理图如图1.2.1所示。
CCND图1.2.1 推挽式拓扑结构图方案二：Boost升压式DC-DC变换器。
拓扑结构如图1.2.2 所示。
开关的开通和关断C受外部PWM信号控制，电感L将交替地存储和释放能量，电感储能后使电压泵升，而电容out 可将输出电压保持平稳，通过改变PWM控制信号的占空比可以相应实现输出电压的变化。
5该电路采取直接直流升压，电路结构较为简单，损耗较小，效率较高。
V in + -+-图1.2.2 Boost电路方案比较：方案一和方案二都适用于升压电路，推挽式DC-DC变换器可由高频变压器将电压升至任何值。
Boost升压式DC-DC变换器不使用高频变压器，由12V升压至312V，PWM 信号的占空比较低，会使得Boost升压式DC-DC变化器的损耗比较大。
所以采用方案一。
（2）DC-AC变换器的方案论证与选择方案一：半桥式DC-AC变换器。
在驱动电压的轮流开关作用下,半桥电路两只晶体管交替导通和截止,它们在变压器T原边产生高压开关脉冲,从而在副边感应出交变的方波脉冲,实现功率转换。
半桥电路输入电压只有一半加在变压器一次侧，这导致电流峰值增加，因此半桥电路只在500W或更低输出功率场合下使用，同时它具有抗不平衡能力，从而得到广泛应用。
半桥式拓扑结构原理图如图1.2.3所示。
图1.2.3 半桥式拓扑结构图67方案二：全桥DC-AC 变换器。
全桥电路中互为对角的两个开关同时导通，而同一侧半桥上下两开关交替导通，将直流电压成幅值为in V 的交流电压，加在变压器一次侧。
改变开关的占空比，也就改变了输出电压out V 。
全桥式电路如图1.2.4所示。
LoV t图1.2.4 全桥式电路方案比较：方案一和方案二都可以作为DC-AC 变换器的逆变桥，由两者的工作原理可知，半桥需要两个开关管，全桥需要四个开关管。
半桥和全桥的开关管的耐压都为DC V ,而半桥输出的电压峰值是DC V 21，全桥输出电压的峰值是DC V ，所以在获得同样的输出电压的时候，全桥的供电电压可以比半桥的供电电压低一半。
出于这点的考虑，决定采用方案二。
（3）辅助电源的方案论证与选择方案一：采用线性稳压器7805。
方案二：采用Buck 降压式DC-DC 变换器。
方案比较：方案一的优点在于可以使用很少的元器件构成辅助电源一，但是效率较低。
方案二的优点在于效率高达90%，缺点是需要的元器件多，且成本较高。
由于辅助电源一会影响到整个系统的效率，所以采用方案二。
图1.2.5 直接数据处理框图方案二：使用电流传感器加真有效值转化器以及ADC 对电流进行采样读数。
利用电流传感器和电阻将电流转换成电压输出，经AD637进行真有效值转换后，由ADC0832进行读数，1.2.3 系统组成系统方框图如图1.2.7所示，先采用DC-DC变换器把12V蓄电池的电压升至312V，保证输出真有效值为36V的正弦波不出现截止失真和饱和失真。
输出电压反馈采用调节SPWM 信号脉宽的方式。
该系统采用两组相互隔离的辅助电源供电，一组供给SPWM信号控制器使用，另外一组供给输出电压、电流测量电路使用，这样避免了交流输出的浮地和蓄电池的地不能共地问题。
因为SPWM控制器输出的SPWM信号不含死区时间，所以增加了死区时间控制电路和逆变桥驱动电路。
空载检测电路使得当没有负载接入时，让系统进入待机模式，当有负载接入时，才进行逆变工作模式。
同时，空载检测电路也作为过流保护的采样点。
输出电流检测使用电流互感器和真有效值转换芯片AD637实现。
输出电压也使用AD637进行RMS-DC 转换后，由ADC采样后分析，在液晶屏幕上显示。
图1.2.7 系统组成图2. 单元硬件电路设计892.1 DC-DC 变换器控制电路的设计DC-DC 变换器控制电路如图2.1.1所示。
SG3525是电流控制型PWM 控制器，所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。
可以补充一些SG3525芯片资料（内部结构、封装、引脚端功能）在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。
由于结构上有电压环和电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型控制器。
6R 和7C 设定了PWM 芯片的工作频率，计算公式为7621C R f π=。