中频变频电源设计【开题报告】

开题报告

电子信息工程

中频变频电源设计

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

随着社会的发展，现代社会的人们对各类电器设备的需求已经是日益增加，不可或缺，人们天天跟其进行接触。而电源作为基础设备，几乎为全部的电器提供能源，而伴随着各类新兴电器的出现与发展，人们对电源要求也日益提高，各类电源也相继出现，变频电源便就是其中之一。

变频电源就是要把市电中的交流电经过AC→DC→AC变换, 输出为纯净的正弦波，可以在一定范围内调节输出电压和频率。它与普通的稳压交流电源有别，也和电机调速用的变频调速控制器不同。理想的交流电源的特点是电压波形为纯正弦波（无失真）、内阻等于零、电压稳定、频率稳定。而变频电源就与理想交流电源十分接近，所以，变频电源成为越来越多的先进发达国家的标准供电电源，以便使得电器的供电环境更为优良，电器的技术性能的客观考核更方便。经历大约30年，变频电源的研发与应用实践发展趋势，随着新型高性能微处理器和电子电力器件的应用和控制方法的研发，变频电源的性能价格比快速提高，体积也越做越小，而厂家依旧在不断地提高变频电源的可靠性，实现进一步的多功能化、无公害化和高性能化以及小型轻量化而做着不断地研究。随着高智能要求的提高、现代设备的高自动化，作为重要的部件,变频电源的技术和性能也正与日俱增，主要有以下几点表现：

1、微处理器的迅猛发展使现代控制器的发展方向朝着数字控制进行，DSP（数字信号处理器）将成为基础的内核，再与系统所需的外围功能电路配合，集成在单一芯片内的称为DSP控制系统，控制性能将会更优越。

2、由标量控制向高动态性能的矢量控制与直接转矩控制发展和开发无速度传感器的矢量控制和直接转矩控制系统方面主要表现在交流电动机变频调整控制方法。

3、主电路功率开关元件的智能化、模块化、自关断化、集成化，不断提高开

关频率，同时进一步降低开关损耗。

4、正弦波脉宽调制（SPWM）控制的控制方法将被更多的采用。

IGBT的逆变输出技术是现今国际上采用的先进的变频电源技术，高性能精密电源是以先进的微处理器控制技术所设计而成的，其具有过压、欠压、过流、过载、短路等报警故障显示及保护功能，保证变频电源及其它用电设备的安全。具有良好的人机界面，输出波形品质好，负载适应性强，操作简易，重量轻，体积小等特点。正弦波输出，可调输出频率及电压的变频电源给众多的用电设施提供了所需要的优质交流电。

本研究要求实现采用市电供电的中频变频电源，而且频率在1KHz左右可调，谐波总含量小于1%，对我实际的开发研究能力有着很高的参考实践价值。本次设计要求完成日常使用的电源设计。现今，这一类的电源使用方便，性价比较高，对实际的研究开发、工业生产、航空军事事业等领域均有至关重要的作用。因为，此次的设计有着很深的实际意义，同时由于设计也与本专业也有息息相关，对自身知识也有巩固和提高的作用。

二．研究的基本内容，拟解决的主要问题：

该设计题目是设计一台中频的单相交流电源，要求采用市电供电，对整个主电路和控制电路进行设计，要求获得的交流电有效值可达40V，最大输出电流为1.5安培。频率在1KHz左右且可调，谐波总含量小于1％。利用Multisim软件进行仿真验证性能指标。

有许多问题需要研究，总结一下有以下的问题要考虑，需要研究：

（1）在保持电源的功能是保持各类数据的准确性，尽量消除设计中产生的误差及干扰；

（2）设计方案简洁，适合现有技术条件。可参考已有技术，对设计内容进行对比，制定较为正确的方案；

（3）在设计过程中注意电路的保护，避免造成击穿等情况的出现；

（4）电路中各环节的衔接问题，保证各部件不造成相互影响；

三、研究步骤、方法及措施：

首先研究一般变频电源与普通电源的区别，了解其结构组成和工作原理，分析其相同点与不同点。在熟悉的基础上学习变频电源所需的技术。再分析研究一

些电路图，看是否符合设计要求，各个环节是否合理恰当地衔接尤为重要，需要多加注意。然后对各处的不足进行修改，使之更合理。

措施：在网上所寻找到的现有的技术上，结合读书馆中所找到的各类资料，在指导老师的帮助下完成设计任务。

四、参考文献

[1]徐银泉. 恒压恒频单相桥式逆变器的三种SPWM控制方案[J ] . 电气传动,1986

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[9]李序葆, 赵永健. 电力电子器件及其应用[M]. 北京: 机械工业出版社, 2000.1

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