500W单向逆变电源毕业设计方案
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。
单相全桥逆变电路毕业设计
2008级应用电子技术毕业设计报告设计题目单相电压型全桥逆变电路设计姓名及学号学院专业应用电子技术班级2008级3班指导教师老师2011年05月1日题目:单相电压型全桥逆变电路设计目录第一章绪论1.1整流技术的发展概况 (4)第二章设计方案及其原理2.1电压型逆变器的原理图 (5)2.2电压型单相全桥逆变电路 (6)第三章仿真概念及其原理简述3.1 系统仿真概述 (6)3.2 整流电路的概述 (8)3.3 有源逆变的概述 (8)3.4逆变失败原因及消除方法 (9)第四章参数计算4.1实验电路原理及结果图 (10)第五章心得与总结 (14)参考文献 (15)第一章绪论1.1整流技术的发展概况正电路广泛应用于工业中。
整流与逆变一直都是电力电子技术的热点之一。
桥式整流是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路。
常用来将交流电转化为直流电。
从整流状态变到有源逆变状态,对于特定的实验电路需要恰到好处的时机和条件。
基本原理和方法已成熟十几年了,随着我国交直流变换器市场迅猛发展,与之相应的核型技术应用于发展比较将成为业内企业关注的焦点。
目前,整流设备的发展具有下列特点:传统的相控整流设备已经被先进的高频开关整流设备所取代。
系统的设计已经由固定式演化成模块化,以适应各种等级、各种模块通信设备的要求。
加上阀控式密封铅酸蓄电池的广泛应用,为分散供电创造了条件。
从而大大提高了通信网运行可靠和通信质量。
高频开关整流器采用模块化设计、N1配置和热插拨技术,方便了系统的扩展,有利于设备的维护。
由于整流设备和配电设备等配备了微机监控器,使系统设备具有了智能化管理功能和故障保护及自保护功能。
新旗舰、新技术、新材料的应用,使高频开关整流器跃上了一个新台阶。
第二章 设计方案及其原理2.1电压型逆变器的原理图原理框图等效图及其输出波形当开关S1、S4闭合,S2、S3断开时,负载电压u o 为正; 当开关S1、S4断开,S2、S3闭合时,u o 为负,如此交替进行下去,就在负载上得到了由直流电变换的交流电,u o 的波形如上图 (b)所示。
高效的500W太阳能逆变器设计
高效的500W太阳能逆变器设计高效的500W太阳能逆变器设计在全球的绿色能源发展趋势下,越来越多的家用电器、照明设备、电动工具、不间断电源系统(UPS)以及其它工业设备开始采用太阳能供电,将太阳能量转换为所需的交流(AC)或直流(DC)电压。
为高效率地产生这些设备所需的电压和电流,电源逆变器需要正确地组合控制器、驱动器和输出功率器件。
本文讨论的这款直流到交流逆变器设计,专门针对500W功率、120V和60Hz频率的单相正弦波输出进行了优化。
这个设计的200V直流输入可以由与太阳能阵列电池板相连的DC/DC电压转换器产生。
针对这类应用有各种先进的功率器件可以使用,比如MOSFET、双极结晶体管(BJT)和IGBT。
然而,为取得最佳的转换效率和性能,为这种太阳能逆变器选择正确的功率晶体管极具挑战性,而且非常耗时。
多年来的研究表明,IGBT可以比其它功率器件提供更多的优势,其中包括更强的电流处理能力、用电压(而不是电流)方便地实现栅极控制,以及在封装内集成超快速恢复二极管实现更快的关断时间。
IGBT是一种少数载流子器件,它的关断时间取决于少数载流子重新组合的速度,因此,随着最近工艺技术和器件结构的改进,它的开关特性已得到显著增强。
另外,IGBT具有超高导通性能和较宽的安全工作区(SOA),工作非常稳定。
基于这些基本优势,本文介绍的这个电源逆变器选用IGBT作为功率开关。
由于电源逆变器一般采用全桥拓扑,因此这个太阳能逆变器设计采用了4个高压IGBT(图1)。
晶体管Q1和Q2用作高压端IGBT,Q3和Q4用作低压端功率器件。
为保持低的总功率损耗低和高的电源转换效率,这个DC/DC逆变器解决方案利用低压端和高压端IGBT产生频率为60Hz的单相交流纯正弦波形。
本文作者编写的另外一篇文章还介绍了如何为这种太阳能逆变器应用正确选用高压IGBT。
开关型IGBT实质上,为保持谐波分量低和功率损耗最小,逆变器的高压端IG BT采用脉宽调制(PWM),低压端IGBT则以60Hz频率变换电流方向。
逆变电源毕业设计报告
直流恒流源的设计学生:曹江,电子信息学院指导教师:叶刚,电子信息学院1题目来源来自于2005年全国大学生电子设计大赛的F题。
2研究目的和意义众所周知,许多科学实验都离不开电源,并且在这些实验中经常会对通电时间、电压高低、电流大小以及动态指标有着特殊的要求,然而目前实验所用的直流电源大多输出精度和稳定性不高;在测量上,传统的电源一般采用指针式或数码管来显示电压或电流,配合电位器来调整所要的电压及电流输出值,若要调整精确的电压或者电流输出,须使用精确的显示仪表来监测,又因电位器的阻值特性非线性,在调整时,需要花费一定的时间,而且还要当心漂移,使用起来非常不方便。
因此,如果设计出一种直流电源,它不仅具有良好的输出质量,而且还具有多功能以及一定的智能化,以精确的微机控制取代不精确的人为操作,在实验开始之前就对一些参数进行预设,这将会给各个领域中的实验研究带来不同程度的便捷与高效。
下面我将分别从恒流源的应用和恒流源的发展历程两个方面来展开分析。
2.1 恒流源的应用2.1.1 在计量领域中的应用电流表的校验宜用恒流源。
校验时,将待校的电流表与标准电流表串接于恒流源电路中,调节恒流源的输出电流大小至被校表的满度值和零度值,检查各电流表指示是否正确。
在广泛应用的DDZ系列自动化仪表中,为避免传输线阻抗对电压信号的影响,其现场传输信号均以恒流给定器提供的 0-10mA(适用于DDZ-II系列自动化仪表)或4-20mA(适用于DDZ-III系列自动化仪表)直流电流作为统一的标准信号,便于对各种信号进行变换和运算,并使电气、数模之间的转换均能统一规定,有利于与气动仪表、数字仪表的配合使用。
在某些精密测量领域中,恒流源充当着不可替代的角色。
如给电桥供电、用电流电压法测电阻值等。
各种辉光放电光源:如光谱仪中的氢灯、氖灯,一旦被点燃,管内稀薄气体迅速电离。
由于电离过程的不稳定性并很有增强的倾向,放电管中的电流将随之上升。
因此,在灯管上加以恒定电压时,它是不稳定的,其电流值可能增大到使灯管损坏。
毕业设计(论文)-家用电源逆变器设计
应天职业技术学院机电工程系毕业设计报告课题名称家用电源逆变器设计作者专业电力系统自动化技术(供用电技术)班级学号供电091 0974139指导教师2011 年11 月目录摘要..............................................................错误!未定义书签。
一、概述.. (2)二、毕业设计的任务与意义 (3)(一)毕业设计的任务 (3)(二)毕业设计的意义和要求 (3)三、基本原理 (4)(一)逆变器的特点与应用范围 (4)(二)电路基本原理 (4)(三)逆变器应用类型 (5) (6)2.无源逆变电路 (7)四、设计方案 (8)(一)输入波形的选择 (8)(二)50HZ、220V方波波形输出实现电路选择 (8)1.脉宽调制器(PWM) (8)2.输出方式 (8)(三)各元件分析 (8)(四)基本构成 (12)(五)逆变器的主要指标 (14)(六)设计图纸 (15)(七)保护电路设计 (15)(八)DC/AC变换电路 (17)五、毕业设计过程中出现的问题及解决方法 (18)六、总结 (19)参考文献家用电源逆变器设计摘要:本文利用电力电子的基本原理设计一种将直流电转换成220V、50Hz交流电或其它类型的交流电的逆变器电路。
它输出的交流电可用于各类设备,最大限度地满足移动供电场所或无电地区用户对交流电源的需要。
本文主要介绍了逆变器的含义、发展情况,以及逆变器的基本原理图,具体设计电路,最后对毕业设计遇到的问题进行总结归纳。
关键词:直流交流逆变有源无源一、概述逆变器是一种电源转换装置,逆变器按激励方式可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。
主要功能是将蓄电池的直流电逆变成交流电。
通过全桥电路,一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等,得到与照明负载频率、额定电压等相匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。
有了逆变器,就可使用直流蓄电池为电器提供交流电,提供稳定可靠的用电保障,如笔记本电脑、手机、手持pc、数码相机以及各类仪器等;逆变器还可与发电机配套使用,能有效地节约燃料、减少噪音;在风能、太阳能领域,逆变器更是必不可少。
小功率单相逆变电源的设计制作毕业设计
德州职业技术学院毕业设计(论文)(2012届毕业生)题目小功率单相逆变电源的设计制作指导教师张洪宝系部电子与新能源工程技术系专业应用电子技术班级09级应用电子技术学号 0124姓名张艳霞2011年 9月 19 日至 2011年 11月 18日共 9 周该设计主要应用电力电子电路技术和开关电源电路技术有关知识。
涉及模拟集成电路、电源集成电路、直流稳压电路、开关稳压电路等原理,充分运用芯片KA7500B的固定频率脉冲宽度调制电路及场效应管(N沟道增强型MOSFET)的开关速度快、无二次击穿、热稳定性好的优点而组合设计的电路。
该逆变电源的主要组成部分为:DC/DC电路、输入过压保护电路、输出过压保护电路、过热保护电路、DC/AC变换电路、振荡电路、全桥电路。
在工作时的持续输出功率为150W,具有工作正常指示灯、输出过压保护、输入过压保护以及过热保护等功能。
该电源的制造成本较为低廉,实用性强,可作为多种便携式电器通用的电源。
关键词:过热保护;过压保护;集成电路;振荡频率;脉宽调制The main application of power electronic circuit design technology and switching power supply circuit technology knowledge. Involves analog integrated circuits, power supply integrated circuits, DC circuit, the switching regulator circuit theory, make full use of the chip KA7500B fixed frequency pulse width modulation circuit and FET (N-channel enhancement mode MOSFET) switching speed, no second breakdown, thermal stability, good benefits and the modular design of the circuit. The inverter main components: DC / DC circuit, input over-voltageprotection circuit, output over-voltage protection circuit, overheat protection circuit, DC / AC conversion circuit, oscillation circuit, full-bridge circuit. In the work of continuous output power of 150W, with a normal light work, output overvoltage protection, input over-voltage protection and thermal overload protection. The power of the relatively low manufacturing cost, practical, and a variety of portable electronic devices can be used as a common power supply.Keywords: thermal protection; over-voltage protection; integrated circuits; oscillation frequency; pulse width modulation目录第一章概述 (1)1. 2逆变电源的技术性能指标及主要特点 (2)第二章逆变电源的主要元器件及其特性 (3)KA7500B电流模式PWM控制器 (3)场效应管 (6)三极管 (7)LM324N功能及特点 (7)DC/DC变换电路(附工作指示灯) (10)输入过压保护电路 (11)输出过压保护电路 (12)DC/AC变换电路 (13)KA7500B芯片І外围电路 (15)电路结构如图11,包含过热保护电路及振荡电路。
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。
单相桥式逆变器 毕业设计
目 录中文摘要 (1)英文摘要 (2)1 引言 (3)2 PWM波形工作原理 (4)2. 1 PWM波形的基本原理 (4)2. 2 PWM型逆变电路的控制方式 (6)2. 3 SPWM波形的生成方法 (7)3 单相正弦脉宽调制逆变电源的组成及工作原理 (8)3. 1系统组成 (8)3. 2 工作原理 (8)3. 2. 1 Boost变换器电路原理 (9)3.2.2桥式逆变器基本原理 (10)4 主电路及控制电路设计 (11)4.1主电路拓扑及工作过程 (11)4.2 主电路参数设 (11)4.3控制电路设计 (15)4.3.1控制电路框图 (15)4.3.2控制电路工作过程 (15)4.3.3 SG3524与ICL8038芯片介绍 (16)4.3.4 控制电路参数设计 (18)5 辅助电源设计 (23)6 本文主要工作总结 (25)致 谢 (26)参 考 文 献 (27)摘要:现代开关电源分为直流开关电源和交流开关电源两类,前者输出质量较高的直流电,后者输出质量较高的交流电。
本文设计的小功率单相桥式逆变器电源属于交流电源(即AC—DC—AC)。
采用电压反馈控制,通过中断功率通量和调节占空比的方法来改变驱动电压脉冲宽度来调整和稳定输出电压。
其中主电路构成是用Boost升压电压和全桥电路的组合。
控制电路采用了2片集成脉宽调制电路芯片,一片用来产生PWM波,另一片与正弦函数发生芯片做适当的连接来产生SPWM波,集成芯片比分立元器件控制电路具有更简单,更可靠的特点和易于调试的优点。
本文分析了逆变器的设计过程中器件选择,工作原理以及工作过程,并给出了计算过程中的重要公式。
关键词:逆变器 SPWM波 单相桥式Abstract:The modern switch power supply is divided into the direct current switch power supply and the exchanges switch powersupply , the former outputs higher quality of direct current ,the latter outputs higher quality of alternate current . Thistext introduce a small power single-phase bridge converter ,isa kind of AC power(namely AC-DC-AC).Using the voltagefeedback control, breaking off the power flux and regulating amethod of share the empty ratio to change to driving voltagepulse’ width to adjust the output voltage . Among them, the maincircuit is composing of the Boost circuit and the whole-bridgecircuit. The control circuit adopted two slices of integratedvein breadths chip2, the one is used to produce PWM wave, theother with the sine function occurrence chip do to produce SPWMwave, the integration chip is sample than the single component,more dependable and easy to adjust. This text analyzed the sparepart choice of converter, the work principle and the work process,and gave the important formula of the calculation process. Keywords:converter SPWM wave single-phase bridge1 引言电源有如人体的心脏,是所有电设备的动力。
500KW光伏逆变器软件设计方案
500KW 光伏逆变器软件设计方案书c b图2-5 克拉克变换由图示可得:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡→c b a abc c b ax x x Cx x x x x αββα232312121132可得αβ轴状态方程如下⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡βαβαβαβαe e u u i i R R dt di L dt di L 1001100100 Park 变换:对abc 三相进行克拉克变换,如图2-6所示:c b图2-6 帕克变换由图示可得:⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡→βααββαωωωωx x C x x t t t t x x dq q d cos sin sin cos ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡→q d dq q d x x C x x t t t t x x αββαωωωωcos sin sin cos 可得dq 轴状态方程如下⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡q d q d q d q d e e i i R L L R u u dt di L dt di L 10011001ωω 由上述分析可知:经过坐标旋转变换后,三相对称静止坐标系中的基波正弦变量将转化成同步旋转坐标系中的直流量,简化了控制系统的设计,但从dq 轴状态方程可以看出,这是一个强耦合系统,q 轴电流的变化对d 轴的电流有影响,而d 轴电流的变化对q 轴也有影响,即d 、q 轴电流除受控制量Ud 、U 。
影响外,还受耦合项q li ω、d li ω-扰动和网侧电压q d e e 、的影响。
2.2 三相桥式有源逆变器的调节器设计 由dq 轴的状态方程可得:⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡q d q d q d q d e e i i R L L R dt di L dt di L u u 10011001ωω由于dq 变换之后系统是一个强耦合系统且受网侧电压q d e e 、的影响,因此需 要采样前馈解耦控制策略。
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。
逆变电源本科毕业设计论文
第1章绪论1.1 研究逆变电源的意义随着各行各业控制技术的发展和对操作性能要求的提高,许多行业的用电设备都不是直接用交流电网提供的交流电作为电能源,而是通过各种形式对其进行变换,从而得到各自所需的电能形式。
逆变就是对电能进行变换和控制的一种基本形式,它完成将直流电变换成交流电的功能。
现代逆变技术是研究现代逆变电路的理论和应用设计方法的学科,这门学科综合了现代电力电子开关器件技术、现代功率变换技术、模拟和数字电子技术、PWM技术、开关电源技术和现代控制技术等多种实用设计技术,已被广泛的用于工业和民用领域中的各种功率变换系统和装置中。
早期的变频电源,只需要其输出电压、频率可调即可,然而,今天的变频电源除这些要求外,还必须环保无污染,即绿色环保变频电源。
因而高性能的变频电源必须满足:(l)高的输入功率因数,低的输出阻抗;(2)快速的暂态响应,稳态精度高;(3)稳定性高,效率高,可靠性高;(4)低的电磁干扰;(5)智能化。
由于传统的变频电源采用模拟控制技术,难以实现上述要求。
因而,研究数字化控制技术的绿色变频电源技术,对当今提出的“节能、高效、绿色、环保”工业口号的实现具有重要意义。
1.2 目前研究的现状一般的电源跟负载相连,因而这里仅讨论无源逆变技术。
从相关文献可知,目前对逆变电源的研究主要集中在以下几个方面:1.2.1 拓扑形式[1][2][5][6][11][12][15][20]目前常用的逆变电路拓扑形式主要有:常规逆变电路拓扑,软开关逆变电路拓扑,多电平逆变电路拓扑等。
1 常规逆变电路拓扑常规逆变电路拓扑可分为单相半桥、单相桥式、三相桥式电路等,根据直流侧电源性质,又可将其分为电压源型逆变电路(VSTI)和电流源型逆变电路(CSTI)。
单相逆变电路的优点是简单,使用器件少,常用于几KW以下的小功率逆变电源。
三相桥式逆变电源应用较多。
2 软开关逆变电路拓扑逆变电源为得到更好的交流输出波形,将会提高全控型电力电子器件的开关频率,同时,开关损耗也会随之增加,电路效率严重下降,电磁干扰也增大了,所以简单的提高开关频率是不行的。
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 。
500W逆变电源的设计
500W逆变电源的设计曹庆生【摘要】使用蓄电池储存太阳能,设计一高频变换电路提升为320V直流高压,经过SPWM逆变形成50Hz正弦交流电.对二次变换的缘由、逆变电路的构成、高频变压器的设计计算、SPWM芯片及驱动程序、H桥逆变电路的工作原理作了详细介绍.【期刊名称】《武汉工程职业技术学院学报》【年(卷),期】2011(023)001【总页数】6页(P33-38)【关键词】太阳能;高频变压器设计;SPWM芯片;MOSFET驱动;逆变电路【作者】曹庆生【作者单位】武汉工程职业技术学院,湖北,武汉,430080【正文语种】中文【中图分类】TM615在地球资源日益减少的今天,探索新能源已成为当前的重要课题。
太阳能是取之不尽的清洁能源,是当今和未来可供人类使用的重要能源之一。
利用太阳能的光伏发电,目前技术已较为成熟。
但是太阳能需要考虑能源存储的问题。
本文研制的500W太阳能逆变电源,是利用蓄电池存储太阳能,在夜晚,将蓄电池储备的电能释放出来,供用户使用。
1 太阳能电源系统该太阳能电源系统见图1所示,它由太阳能电池板、充电控制器、蓄电池和逆变器四部分组成,由蓄电池储存电能以供没有太阳照射时继续提供电能。
图1 太阳能电源系统1.1 太阳能电池板该系统要求大多数时间内能够连续提供500W电能,则太阳能电池板应能提供1000W功率。
单晶硅电池价格比较高,普通用途多采用多晶硅电池。
1.2 充电控制器充电控制器的作用是合理安排充电与逆变器的工作,本文在此不作详细介绍,有兴趣者可查阅相关资料。
1.3 蓄电池和逆变器蓄电池采用免维护式的产品,以减轻日常维护工作量,如果在没有光照的情况下能够供给4小时电能,则要求蓄电池的容量达到200A·h。
本系统的关键是逆变器,由下面详细论述。
2 逆变电路组成及原理该逆变器由高频升压、整流滤波、SPWM逆变等组成。
采用了二次变换实现的,先将12V直流通过100kHz高频开关振荡,升压为320V直流,再逆变为220V/50Hz 的交流,见图2所示。
500W 50HZ 逆变电路
500W 50HZ逆变电路摘要现代逆变技术是研究现代逆变电路的理论和应用设计方法的一门科学。
单相逆变电源是将直流电逆变成波形为方波或正弦波的电源,可将蓄电池逆变成为正弦或交流电,供用电器使用。
该单相逆变电源通过将直流电输入半桥逆变电路,从而逆变成方波电源,输出电压为220V,频率为50HZ。
逆变电路的控制电路即门极触发电路采用专用集成芯片UC3524。
通过确定UC3524的外部电路参数RT、CT 的值,可设定芯片输出脉冲的频率。
脉冲通过驱动放大电路进行放大,控制晶闸管导通进而控制逆变电源的输出频率。
晶闸管导通频率为脉冲输出频率的1/2。
本电路设计简单,由UC3524集成芯片模块、驱动放大模块、逆变主电路模块、变压器模块、过电压过电流保护模块等部分组成。
关键词:逆变,蓄电池,晶闸管,驱动, UC3524,方波500W50HZ Inverter CircuitABSTRACTModern inverter technology is the study of modern inverter circuit design theory and application of a scientific method. Single-phase inverter power supply is DC reverse into a square wave or sine wave power, the battery can be sinusoidal or AC inverter for use with electrical appliances. The single-phase inverter power supply via the DC input half-bridge inverter circuit to a square wave inverter power supply, the output voltage is 220V, frequency 50HZ. Inverter circuit, control circuit that gate trigger circuit using specific integrated chip UC3524. By determining parameters of an external circuit UC3524 R T, C T values of the output pulse can be set to the frequency of the chip. Pulse is amplified by the drive amplifier circuit, and then control thyristor controlled inverter output frequency. Thyristor frequency of the pulse output frequency of 1/2. The circuit design is simple, integrated by the UC3524 chip module, driver amplifier module, inverter main circuit module, transformer module overvoltage and overcurrent protection modules and other components.KEY WORDS:inverter,battery,thyristor,drive,UC3524,square-wave目录前言 (1)第1章逆变功率器件的选择 (3)1.1 逆变器用功率开关器件 (3)1.2 器件的选择 (4)1.2.1 IGBT的结构和特点 (4)2.2.2 IGBT的基本特性 (5)1.2.3 IGBT的擎住效应和安全工作区 (8)1.2.4 IGBT驱动电路的要求 (9)第2章控制及驱动电路分析 (10)2.1逆变电路组成介绍 (10)2.2 UC3524具体分析 (11)2.2.1 UC3524驱动控制集成电路 (11)2.3 驱动放大电路 (13)第3章主电路设计 (17)3.1 推挽式电路 (17)3.2 变压器的选择 (19)3.2.1 变压器的结构对变压器性能的影响 (19)2.5.2变压器的绕线方法对变压器性能的影响 (21)第四章保护电路设计 (23)4.1 限压保护电路 (23)4.2 限流保护电路 (24)4.2取样电路 (27)第5章电路主要参数计算 (29)总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)前言电源设备广泛应用于科学研究、经济建设、国防设施及人民生活等各个方面,是电子设备和机电设备的基础,它与国民经济各个部门相关,在工农业生产中应用得最为广泛。
单相逆变电源课程设计
单相逆变电源课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解单相逆变电源的基本工作原理,掌握其电路组成及各部分功能。
2. 学生能够掌握单相逆变电源的关键参数计算方法,如输出电压、输出功率、效率等。
3. 学生能够了解单相逆变电源在不同应用场景中的性能要求,如家用电器、便携式设备等。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的单相逆变电源电路,并进行仿真分析。
2. 学生能够独立完成单相逆变电源的性能测试,分析实验结果,并提出优化方案。
3. 学生能够通过课程学习,提高电路分析、计算和解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对电子技术的兴趣,增强学习动力,提高自主学习的积极性。
2. 学生能够认识到单相逆变电源在日常生活和工业应用中的重要性,增强社会责任感和创新意识。
3. 学生能够通过团队合作,培养沟通、协作和分享的精神,提高团队协作能力。
课程性质:本课程为电子技术专业课程,旨在让学生掌握单相逆变电源的设计与应用。
学生特点:学生已具备一定的电子技术基础,具有较强的动手能力和求知欲。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调知识的应用和创新能力培养,提高学生解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 单相逆变电源原理- 逆变电源的定义、分类及用途- 单相逆变电源的基本工作原理- 单相逆变电源的电路组成及各部分功能2. 单相逆变电源关键参数计算- 输出电压、输出功率、效率等参数的计算方法- 举例说明计算过程及应用场景3. 单相逆变电源的设计与仿真- 逆变电源设计的基本步骤与方法- 电路仿真软件的应用与操作- 设计案例分析与讨论4. 单相逆变电源性能测试与优化- 性能测试方法及实验操作- 实验结果分析及优化方案- 测试过程中的注意事项5. 应用案例分析- 家用电器中的单相逆变电源应用- 便携式设备中的单相逆变电源应用- 工业领域中的单相逆变电源应用教学内容根据课程目标进行科学性和系统性的组织,涵盖理论与实践两部分。
Get清风毕业论文逆变电源的设计
毕业论文-逆变电源的设计泉州师范学院毕业论文〔设计〕题目逆变电源的设计物理与信息工程学院电子信息科学与技术专业07级1 班学生姓名林铃涓学号070303045指导教师仲伟博职称副教授完成日期2021年4月15日教务处制目录摘要 (2)关键词 (2)0 引言 (3)1 设计方案和比拟 (4)1.1 输出波形的选择 (4)1.2 功率放大电路的选择 (4)1.3 脉宽调制〔PWM〕芯片的选择 (6)2 电路设计及分析 (6)逆变电源的工作原理 (6)组成 (7) (8)主要技术性能指标 (8)3 系统主要元器件简介 (8)3.1 TL494 (8)3.1.1 TL494简介 (8)3.1.2 TL494CN的管脚及其功能 (8)3.1.3 TL494的内部框图 (9)3.1.4 TL494工作原理简述 (10)3.2 变压器 (11)3.3 其他主要器件及其参数 (11)3.4 材料清单 (12)4 电路的调试及结果分析 (12)4.1 逆变电源的性能测试 (13)4.2 测试仪器 (13)4.3 结果分析 (13)5 总结 (13)致谢 (13)参考文献 (14)Abstract (15)Key words (15)附录 (16)逆变电源的设计物理与信息工程学院 07级电子信息科学与技术 070303045 林铃涓指导教师仲伟博副教授【摘要】本设计是一种基于TL494芯片的逆变电源,能够实现以12伏直流电压转换成220伏交流电压的逆变器,对日常电子产品实现方便用电,从而为旅行中能源问题提供一个可行性方案,实现我们的日常需求。
本设计具有设计简单,本钱低廉,易于携带,电压可升降等特点,可运用于大多数电子产品的临时用电问题,具有相当大的实用价值。
【关键词】TL494;电源;正弦波;变压0 引言电子技术的快速开展,使得我们的生活离不开电子产品,更离不开使用电子产品的能源。
能源在各个行业和日常生活中的广泛应用,又使我们急迫得需要处理能源的应用问题。
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2012届毕业设计任务书
一、课题名称:500W单相逆变电源设计
二、指导教师:严俊
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。
3~4周:镇流器整流主电路的设计,逆变主电路的设计,MOSFET驱动保护设计。
5~8周:分析控制电路的工作原理,设计硬件系统,画出硬件电路。
9~10周:全面整理书写毕业论文
10周:写出毕业答辩提纲,进行毕业答辩。
七、毕业设计答辩及论文要求(小四、宋体)
1、毕业设计答辩要求
答辩前三天,每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅,由指导教师写出审阅意见。
学生答辩时对自述部分应写出书面提纲,内容包括课题的任务、目的和意义,所采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。
答辩小组质询课题的关键问题,质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计与计算
方法、实验方法、测试方法,鉴别学生独立工作能力、创新能力。
2、毕业设计论文要求
文字要求:说明书要求打印(除图纸外),不能手写。
文字通顺,语言流畅,排版合理,无错别字,不允许抄袭。
图纸要求:按工程制图标准制图,图面整洁,布局合理,线条粗细均匀,圆弧连接光滑,尺寸标注规范,文字注释必须使用工程字书写。
曲线图表要求:所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画,必须按国家规定的标准或工程要求绘制。