小功率移动逆变电源设计要点

电力电子技术课程设计报告小功率移动逆变电源

指导教师：

学生：XX

学号：XXXXXXX

专业：自动化

班级：08级X班

重庆大学自动化学院

2011年1月

课程设计指导教师评定成绩表

指导教师评定成绩：

指导教师签名：年月日

自动化学院2008级自动化专业

电力电子技术课程设计任务书

一、课程设计的教案目的和任务

电力电子技术是研究利用电力电子器件、电路理论和控制技术，实现对电能的控制、变换和传输的科学，其在电力、工业、交通、通信、航空航天等很多领域具有广泛的应用。电力电子技术不但本身是一项高新技术，而且还是其它多项高新技术发展的基础。因此，提高学生的电力电子领域综合设计和综合应用能力是教案计划中必不可少的重要一环。

通过电力电子技术的课程设计达到以下几个目的：

1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Intel网检索需要的文献资料。

2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。

4、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。

5、提高学生课程设计报告撰写水平。

二、课程设计的基本要求

1. 教师确定方向，在教师的指导下，学生自立题目

注意事项：

①所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计，题目难度和工作量要适应在一周内完成，题目要结合工程实际。学生也可以选择规定题目方向外的其他电力电子装置设计，如开关电源、调光灯、镇流器、UPS电源等，但不允许选择其他班题目方向的内容设计（复合变换除外）。

②通过图书馆和Intel网广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计题目。自立题目后，首先要明确自己课程设计的设计内容。要给出所要设计装置（或电路）的主要技术数据（如输入要求，输出要达到的目标，装置容量的大小以及装置要具有哪些功能）。如：

直流电动机调压调速可控整流电源设计

主要技术数据

输入交流电源：

三相380V 10% f=50Hz

直流输出电压：

0~220V

50~220V范围内，直流输出电流额定值100A

直流输出电流连续的最小值为10A

设计内容：

整流电路的选择

整流变压器额定参数的计算

晶闸管电流、电压额定的选择

平波电抗器电感值的计算

保护电路的设计

触发电路的设计

画出完整的主电路原理图和控制电路原理图

列出主电路和控制电路所用元器件的明细表

2. 在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方

式以及创造能力。要求具体电路技术方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。

具体电路元器件的选择应有计算和说明。课程设计从确定技术方案到整个系统的设计，必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上，经过刨析、提炼，设计出所要求的电路（或装置）。课程设计中要不断提出问题，并给出这些问题的解决方法和自己的研究体会。（注意：所确定的主电路技术方案如果没有论证说明，成绩不能得优；设计报告最后给出设计中所查阅的参考文献最少不能少于5篇，且文中有引注，否则也不能得优）。

3. 在整个设计中要注意培养独立分析和独立解决问题的能力。要求学生在教师的指

导下，独力完成所设计的系统主电路和控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型），严禁抄袭。

4. 课题设计的主要内容是主电路的设计，主电路的分析说明，主电路元器件的计算

和选型，以及控制电路设计。

5. 课题设计报告要求图表规范，文字通顺，逻辑性强。课题设计报告字数5000字左右。

三、课程设计的工作计划

课程设计时间5天。第1天上午，指导教师向学生讲授课程设计的目的、任务、设计方法和注意事项。第1天下午和第2天学生到图书馆和Intel网上按照指导教师的要求查找所需要的文献，并在阅读分析中确定自己的研究题目、技术数据和设计内容，交指导教师审阅。第3天学生的主要任务是确定技术方案。第4天和第5天，学生的任务是综合所学知识，进行主电路和控制电路的设计，撰写课程设计报告。

四、各班的题目方向

1班题目方向：相控整流技术的工程应用

2班题目方向：斩波技术的工程应用

3班题目方向：交流调压或交流调功技术的工程应用4班题目方向：无源逆变技术的工程应用

。

目录

1 引言1

2 电源设计的基本要求1

3 电路总体技术方案的设计及相关原理1

3.1 主电路的设计1

3.2 电源的控制结构3

3.3 SPWM脉宽调制波的产生4

4 主电路的参数设定与计算4

5 课程设计归纳总结5

参考文献5

小功率移动逆变电源设计

1.引言

目前，小功率移动逆变电源在工业,交通运输,通信系统,计算机系统,新能源系统得到了广泛的应用。该类电源的功能是将蓄电池中的低压直流转换为市电交流。这类电源的一种主电路结构是由高频DC/DC和DC／AC(逆变)两个环节组成。输出波形和转换效率是衡量这类产品的重要指标，而保证这些指标的关键之一是其控制器的设计。

本文介绍一个基于高性价比16位数字信号控制器DSP 56F801和脉宽调制芯片UC3846的DC／AC电源设计，该设计实现了装置中控制信号的发生和测量信号的检测，采用了电压有效值反馈加前置滤波PID调节器的数字控制和硬件与软件相结合的抗干扰措施。实验结果表明该设计的DC／AC电源的输出波形、效率和可靠性等指标均有所提高。

2.电源设计的基本要求

设计的小功率移动逆变电源由高频DC／DC环节和SPWM DC／AC环节组成。由UC3846控制的DC/DC环节采用具有变压器的推挽电路，实现低压直流到高压直流的变换并克服变压器的偏磁。基于MOTOROLA的DSP芯片56F80l实现DC／AC环节的SPWM 信号发生、输出交流电压调节和整个电源的监测和保护。该电源还应该具有体积小，控制简单，可靠性较高，成本较低，逆变效率高，波形质量好等特点，这样才能使产品在市场有较高的竞争力。

3.电路总体技术方案的设计及相关原理

3.1主电路的设计

系统主电路原理图：图1为该设计的主电路结构，其中24V蓄电池的直流电压经过开关管S1和S2，高频变压器T、桥式整流器、L1和C1升压为360V的直流高压，再经S1～S6组成的逆变桥得到220V/50Hz的交流输出。