pwm逆变电源理论与应用

摘 要

随着国民经济的高速发展和国内外能源供应的紧张，电能的开发和利用显得更为重要。目前，国内外都在大力开发新能源，如太阳能发电、风力发电、潮汐发电等。一般情况下，这些新型发电装置输出不稳定的直流电，不能直接提供给需要交流电的用户使用。为此，需要将直流电变换成交流电，这就需要逆变技术的大力应用。

本文设计的单相PWM逆变电源属于交流电源，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。其主电路构成采用的是Boost电路和全桥电路的组合。本设计的核心是AVR单片机，既能产生PWM波，控制升压电路和逆变电路，又能对系统进行实时监控，确保系统的稳定性。

本文详细的分析了该逆变电源的工作过程，并推导了重要公式。最后对该逆变电源进行了软件仿真，验证了其可行性和有效性。

关键词：逆变器，脉冲宽度调制，场效应管

I

Abstract

With the high-speed developing of national economy and the shortage supply of world electrical energy supplies, the development and utiliza

设 计 报 告

设计者：林东 刘丽玲 温定贤 指导教师：周小方老师 日期：2008年8月30日

单相SPWM逆变电源

摘要

本设计以PIC16F877A单片机为核心，利用面积等效法生成SPWM波，通过控制逆变器件的工作状态实现对输出的控制，从而得到频率和大小都可调的正弦交流电。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。 关键词：PIC16F877A、面积等效、逆变

1系统设计

1.1方案论证

根据设计要求，电路的主要功能是将输入的单相交流电先转变成直流电，再通过逆变电路和控制电路将直流电转变成大小和频率都可调的单相交流电，即为交直交变频电路。因此系统主要应包括两部分：逆变电路和驱动电路。 1、逆变电路[1]

逆变电路主要是通过控制回路输出宽度按正弦规律变化的脉冲来控制开关器件的通断，从而输出正弦波。由于交直交变频器主要用于交流电机的调速，即负载为阻感负载，系统运行时需要消耗无功功率，而采用全桥逆变电路可以实现能量的双向流动，由交流侧向直流侧反馈无功能量，故逆变电路采用单相全桥逆

变电路。 2、驱动

理工的

武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书


目录


1方案论证
........................................................................................................1


1.1设计实现要求
.......................................................................................1


1.2设计方案确定
.......................................................................................1
2原理简介
........................................................................................................3


2.1升压斩波电路
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中北大学2012届毕业设计说明书

1 绪论

1.1 现代逆变电源技术及发展现状

美国贝尔实验室于1956年研制出世界上第一只晶闸管(SCR)，标志着电力电子技术的开始。现代电力电子技术是以电力为主要研究对象的电子技术。它利用电力电子器件对电能进行变换和控制。当代许多高新技术均与电网的电流、电压、功率和相位等各种基本参数的变换与控制有关，而电力电子技术能实现对这些参数的精确控制和高效处理，尤其是能够实现大功率电能的频率变换，为高新技术的发展提供了强有力的支持。因此，现代电力电子技术不仅仅自身是一项高新技术，而且还是其他高新技术的发展基础。如果说微电子技术是信息处理技术，电力电子技术则是电力处理技术。

逆变，是对电能进行变换和控制的一种基本形式。电力电子电路的基本功能是使交流电能(AC)与直流电能(DC)之间进行相互转换，基本转换形式有四种，其中将直流电变换成交流电的变换称为DC/AC变换，也即通常所说的逆变。它是电力电子领域中最为活跃的部分。随着电力电子技术的发展，逆变技术也随之不断发展。“现代逆变技术”是综合了现代电力电子开关器件的应用、现代功率变换、模拟和数字电子技术、PWM技术、频率及相位调制技术、开关电源技术和控制技术等的一门实用设

基于DSP生成SVPWM在逆变电源中的应用研究 引言

随着太阳能的开发和应用，采用SPWM技术的并网逆变器装置在分布式光伏并网发电系统领域获得广泛的应用。与传统整流器相比，这种逆变器装置的主电路采用 可关断的全控器件，可以实现电能的双向传输。这种逆变器装置不仅具有受控的AC/DC整流功能，而且还具有DC/AC的逆变功能。通过数字控制技术在并网 逆变器交流侧可实现单位功率因数运行和正弦化电流波形，在分布式光伏并网发电系统中采用PWM并网逆变器可以在向电网馈送能量的同时，减少装置对电网的污 染，实现高质量的并网发电。

本文描述一个应用于光伏并网发电系统，采用直接电流控制的三相电压源型PWM并网逆变器的设计过程，并对逆变器的控制策略进行了分析和研究，并采用三菱公 司的智能功率模块IPM50RSA060和德州仪器（TI）公司的DSP芯片

TMS320LF2407设计了原型样机。最后的实验结果表明采用PWM控制 的逆变器适合应用于中小型功率光伏并网发电系统，且有广泛的应用前景。 1 光伏并网

发电系统组成

光伏并网发电系统主要由太阳能电池板（即光伏阵列），并网逆变器,滤波电抗器和DSP控制电路构成。整个系统的结

第一章 逆变电源的数字化控制 2
1.1逆变电源数字化控制技术的发展 2
1.2传统逆变电源控制技术 2
1.2.1传统逆变电源控制技术的缺点 2
1.2.2传统逆变电源控制技术的改进 2
1.3逆变电源数字化控制技术的现状 2
1.3.1逆变电源控制技术数字化、智能化、网络化 2
1.3.2逆变电源数字化需要解决的一些难题 2
1.4逆变电源数字化的各种控制策略 2
1.4.1数字PI控制 2
1.4.2滑模变结构控制 2
1.4.3无差拍控制 2
1.4.4重复控制 2
第二章 推挽型逆变器的基础知识 2
2.1 开关型逆变器 2
2.2 推挽型电路 2
2.2.1 线路结构 2
2.2.2 工作原理 2
2.2.2推挽型逆变器的变压器设计 2
第三章 基于单片机的控制系统设计 2
3.1 系统硬件电路的设计 2
3.1.1 AT89C52单片机 2
3.1.2显示电路 2
3.1.3 A/D转换电路 2
3.1.4 SPWM波形电路 2
3.1.5 SA828主要特点 2
3.1.6 SA828工作原理 2
3.1.7内部结构及

变频器保护和实时监控系统

[摘要]

在现代，人们已经设计和建造出了关于保护和监控直流/交流转换器的系统，该系统是由一个快速反应的硬件保护单元、负载保护装置和自动检测故障发生的逆变器，同时附上一个计算关键操作步骤参数的微控制单元所组成。

文章并不是研究控制装置发生故障的情况。由硬件结构和模拟传感器组成的控制单元是一个不仅低成本而且稳定可靠的控制单元。

实验结果表明，该实时系统能确保变频器正常运行并且还能监控故障的发生，任何由交流电机驱动的逆变电源都能用此装置来增加系统稳定性，此装置还可用于可再生能源系统中，等等。

一、简介

DC/AC电源逆变器在今天主要用于不间断的供电系统中，例如：感应热量和再生能源系统。其功能是通过改变电压的幅值和频率将输入进来的直流电压转变成工作需要的交流电压。

这种逆变器的参数规格有输入、输出电压的范围，输出电压频率范围和最大的输出功率。所以这种逆变器在大小操作系统中运用很广泛。

1. 逆变器一般要求工作在比较严格的环境内，因为经过此种逆变器而输出的的电压、电流会供给对参数变化非常敏感又昂贵的设备。

2. 由于变频器经常在恶劣环境下被运用，所以其本身具有自我保护的功能。 例如：应用在可再生能源和其他案例中关于温度和

学校: 系别: 班级: 组员:

单相正弦波逆变电源

单相正弦波逆变电源

摘要

本设计采用Boost升压再逆变的两级变换的方式实现24V直流电压转化为26V正弦交流电压。输出频率在10Hz至50Hz范围内连续可调，整机效率>85.7%，额定输出谐波失真<0.9%，可实现工作参数在液晶屏上显示、开关管过温的保护和具有过流的保护及自动恢复功能等功能。本系统具有效率高、控制简单、稳定性强等优点，满足设计要求。

关键词：开关电源；逆变。

目 录

一、概述------------------------------------------------- 二、方案论证--------------------------------------------- 3 2.1方案比较与选择------------------------------------ 3 2.2 方案描述----------------------------------------- 3 三、理论分析与计算--------------------------------------- 3

3.1提高效率的方法---------------------------------

学校: 系别: 班级: 组员:

单相正弦波逆变电源

单相正弦波逆变电源

摘要

本设计采用Boost升压再逆变的两级变换的方式实现24V直流电压转化为26V正弦交流电压。输出频率在10Hz至50Hz范围内连续可调，整机效率>85.7%，额定输出谐波失真<0.9%，可实现工作参数在液晶屏上显示、开关管过温的保护和具有过流的保护及自动恢复功能等功能。本系统具有效率高、控制简单、稳定性强等优点，满足设计要求。

关键词：开关电源；逆变。

目 录

一、概述------------------------------------------------- 二、方案论证--------------------------------------------- 3 2.1方案比较与选择------------------------------------ 3 2.2 方案描述----------------------------------------- 3 三、理论分析与计算--------------------------------------- 3

3.1提高效率的方法---------------------------------

洛阳理工学院毕业设计（论文）

基于UC3524的逆变电源设计

摘 要

逆变电源是一种采用电力电子技术进行电能变幻的装置，主要应用与银行、通信、医院、金融等重要机构。设计内容包括逆变电路原理分析、微机控制电路设计、主电路设计、主要开关器件驱动电路设计，系统抗干扰设计，保护设计，主电路设计采用开关频率高导通压降低功耗低的绝缘栅双极晶体管IGBT。逆变电源输入输出都经过变压器进行电气隔离，使整个电路系统与外接电网和负载完全电气隔离。电源保护电路主要有过流保护、过压保护、短路保护，通过将主电路中的电压电流信号反馈到控制电路中，实现系统自我保护功能。为保证输出稳定的交流电压，对交流输出电压进行取样，经过采样电路处理反馈到控制电路中进行分析，使输出电压幅值稳定在规定范围内。

关键词：逆变电源，IGBT，微机控制，保护电路

I

洛阳理工学院毕业设计（论文）

UC3524 INVERTER BASED POWER SUPPLY

DESIGNED

ABSTRACT

Power inverter is an electrical energy using power electronics technology changing de