单相逆变器的设计.docVIP

目录

第一章课程设计任务………………2

第二章SPWM逆变器的工作原理……2

1.1工作原理………………3

1.2控制方式………………4

1.3单片机电源与程序下载模块……………7

1.4正弦脉宽调制的调制算法………...……8

1.5基于STC系列单片机的SPWM波形实现…………….11

参考文献…………….….............…………..14

致谢…...…..........………….............………..15

附录：…….…………...............…………….17

5.1程序………….………17

5.2模拟电路图…………..19

5.3电路图……………..22

摘要：

单片机控制逆变电路，以逆变器为主要元件，稳压、稳频输出的电源保护设备。采用面积等效的SPWM波，又单片机为主导，输出三角波和正弦波再由这两个波相叠加输出spwm波来控制逆变电路的触发，使其把直流编程频率可变的交流电

Abstract:

Single-chipmicrocomputercontrolinvertercircuitstoinverterformaincomponents,andstablefrequencyoutputvoltageofpowerprotectionequipment.TheareaofequivalentofSPWMwave,andsinglechipmicrocomputerastheleadingfactor,waveandthesinewaveoutputtriangleagainbythetwowavearealiasedSPWMwaveoutputtocontroltheinvertercircuitsofthetrigger,makeitsdcprogrammingfrequencyvariableofthealternatingcurrent

关键字：单片机逆变电源正弦波脉冲触发

Keyword:CMinverter

powersupply

pulsetriggering

sinewave

第一章课程设计任务

对单相桥式pwm逆变电路的主电路及控制电路进行设计，参数要求如下：直流电压为12V，L=1mH，要求频率可调，输出为5V的正弦交流电。

设计要求：1.理论设计：了解掌握单相桥式PWM逆变电路的工作原理，设计单相桥式PWM逆变电路的主电路和控制电路。包括：

IGBT电流，电压额定的选择

驱动电路的设计

画出完整的主电路原理图和控制原理图

列出主电路所用元器件的明细表

第二章SPWM逆变器的工作原理

由于期望的逆变器输出是一个正弦电压波形，可以把一个正弦半波分作N等分。然后把每一等分的正弦曲线与横轴所包围的面积都用个与此面积相等的等高矩形脉冲来代替，矩形脉冲的中点与正弦波每一等分的中点重合。这样，由N个等幅不等宽的矩形脉冲所组成的波形为正弦的半周等效。同样，正弦波的负半周也可用相同的方法来等效。

这一系列脉冲波形就是所期望的逆变器输出SPWM波形。由于各脉冲的幅值相等，所以逆变器可由恒定的直流电源供电，逆变器输出脉冲的幅值就是整流器的输出电压。当逆变器各开关器件都是在理想状态下工作时，驱动相应开关器件的信号也应为与形状相似的一系列脉冲波形，这是很容易推断出来的。

从理论上讲，这一系列脉冲波形的宽度可以严格地用计算方法求得，作为控制逆变器中各开关器件通断的依据。但较为实用的办法是引用通信技术中的“调制”这一概念，以所期望的波形(在这里是正弦波)作为调制波(ModulationWave)，而受它调制的信号称为载波(CarrierWave)。在SPWM中常用等腰三角波作为载波，因为等腰三角波是上下宽度线性对称变化的波形，当它与任何一个光滑的曲线相交时，在交点的时刻控制开关器件的通断，即可得到一组等幅而脉冲宽度正比于该曲线函数值的矩形脉冲，这正是SPWM所需要的结果。

1.工作原理

图2-4是SPWM变频器的主电路，图中VTl~VT6是逆变器的六个功率开关器件(在这里画的是IGBT)，各由一个续流二极管反并联，整个逆变器由恒值直流电压U