单相正弦车载逆变电源的设计-电子材料与元器件专业论文.docx

万方数据 万方数据 THE DESIGN OF THE SINGLE-PHASE SINUSOIDAL AUTOMOTIVE POWER INVERTER A Master Thesis Submitted to University of Electronic Science and Technology of China Major: Electronic materials and components Author: Wei Wei Advisor: Jing Yu-Lan School: School of Microelectronics and Solid-State Electronics 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 年 月 日 论文使用授权 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此规定） 作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 摘要 摘 要 工业与科技的发展，对输入交流电提出了更高的要求，以往传统意义上的交 流电已不能满足行业对电源质量的要求，对传统意义上的交流电进行改造越来越 受到人们的重视。而逆变电源产生的交流电，波形质量较高，能够很好的满足大 部分行业的用电要求。因此，高质量的逆变电源研究是非常有必要的。 本论文首先分析了逆变电源系统的整体结构框图。对 DC-DC 模块的五种拓扑 结构和工作原理进行了详细地分析和研究。对比了它们性能和使用特点。确定了 适合本论文逆变电源系统设计要求的前级拓扑结构。接着又对后级 DC-AC 模块的 三种拓扑结构电路进行了简明的分析，选出了适合正弦波输出的后级电路结构。 根据前面所选的整体逆变电源系统拓扑，本论文对前级推挽结构的 DC-DC 电 路进行了实际设计与研究。分析了 SG3525 和 TL494 两款不同的适用于前级电路 结构的 IC 性能与特点，最终选择了 SG3525 芯片作为前级 DC-DC 的主控芯片。之 后，又分析了应用于前级推挽结构的三种形式反馈环。比较其优劣，结合自身实 验条件的情况，选出以准闭环来进行反馈的方案。其中，在前级保护电路设计中， 增加了输入过压与欠压保护电路，以及防反接保护电路。 后级 DC-AC 电路，采用了一种新型的 SPWM 控制 IC，EG8010。由于前级采 用的准闭环的反馈形式，后级电路的 EG8010 采用了交流闭环的控制体系，来实现 正弦交流电压的稳压控制。EG8010 芯片本身具有输出电压控制电路，可以实现过 压保护的功能，同时，它还有检测输出电流的内置电路。在后级电路中，本论文 所做的逆变电源又增加了过流和短路保护电路。 最后，依据本论文所提供的逆变电源设计方案设计出了这套电源，并对其进 行了实验测试。分析了它的前级驱动 PWM 和后级的 SPWM 波形，以及其在不同 输入电压和不同负载电阻的情况下，输出电压的波形。结果表明，本论文的逆变 电源性能优良，输出波形漂亮，达到了设计要求。 关键词：逆变交流电源，准闭环反馈，保护电路，SPWM I ABSTRACT ABSTRACT With industrial and technological development, higher requirements on the input AC are put forward and AC in the traditional sense in the past has been unable to meet the industry requirements for power quality. More and more attention has been paid on the AC in the traditional sense of the transformation. Inverter power supply of high quality ac can well meet the re