目录
摘要.................................................................................. II 1.5KVA逆变器设计 . (3)
1 概述及设计要求 (3)
1.1概述 (3)
1.2 设计要求 (3)
2 总体设计方案介绍及原理框图 (4)
2.1 方案概述 (4)
2.2系统原理框图 (4)
3升压斩波电路设计 (5)
3.1Boost升压电路原理 (5)
3.2参数计算 (7)
4逆变电路设计 (8)
4.1逆变电路工作原理 (8)
4.1.1换流方式 (8)
4.2电压型逆变电路 (11)
4.2.1单相电压型逆变电路 (11)
4.3 参数计算 (13)
4.3.1开关管和二极管的选择 (13)
4.3.2输出滤波器 (14)
5 驱动电路设计 (15)
5.1igbt工作原理 (15)
5.2 SG3524及IR2110芯片介绍 (16)
6保护电路设计 (20)
7逆变器总电路图 (22)
8心得体会 (23)
参考文献 (24)
摘要
本文设计了一个输入110V直流电，采用PWM斩波控制技术升压，逆变输出220V交流电的1.5KVA逆变器。系统先将110V直流电通过升压斩波电路升高为300V，再根据无源逆变的实用原理，采用单相全桥逆变电路工作方式，实现把直流电（300V）转换成交流电（1KVA 220V），最后通过低频滤波器滤波实现输出为220V的交流电。
关键字：单相、斩波、升压、全桥、逆变、滤波
1.5KVA逆变器设计
1 概述及设计要求
1.1概述
逆变器（inverter）是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220v50HZ 正弦或方波）。应急电源，一般是把直流电逆变成220V交流的。通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。
逆变器的日常用途
1.汽车上的逆变器所获得的220V电，是220V 50HZ，高档点的是正弦波的，便宜的一般是方波的。正弦波的那种和接插座上用的电，是一样的，而方波的其实也可以用，只不过如果用风扇等有电机的设备，会有一些噪音，之所以用方波，就是因为这种调制方式成本比较低。
2.接笔记本，电视，碟机之类的东西，只要在他的额定功率下使用，都没问题。但是需要注意他是接在汽车蓄电池上的，虽然他一般都是11V就自动保护断电，避免电压过低导致车无法启动，但是还是不适宜在引擎不运转的情况下用，所以如果用负载比较大，还是建议启动引擎。如果是给手机充电道没什么问题。
3.电动车上，有一个叫DC-DC的模块，他也叫直流转换器，这个模块输入48V，输出12V，那么你只要购买一个12V输入的车载逆变器就可以使用。当然若你能买到48V输入的逆变器更好，但估计很难买到而且，这个模块一般只能提供5A电流，最多不过10A，而且车灯什么的也要用，所以很容易过载，建议，如果可以，多买一个直流转换器，这个转换器专门给你那逆变器供电，然后如果直流转换器只能提供5A，那么逆变器输入就应当小于5A，否则可能会损坏那模块，当然有一些直流转换器电流是很大的，如果修车的地方没有，可以到一些电器店或叫他们修理的给你进一个大电流的，或者多个直流转换器并联也可以，总之，不要让他过载就可以。
1.2 设计要求
要求设计一个输入为110V直流电压，输出容量为1.5KVA，输出电压为220V，频率50Hz单相交流电的逆变器。
2 总体设计方案介绍及原理框图
2.1 方案概述
本次课程设计的主要目标，是设计一个单相桥式逆变电路，且本设计采用电压型逆变器，同时要设计相应的触发电路和过电流过电压保护电路。根据电力电子装置及系统的相关知识，单相桥式逆变电路是一种常见的逆变电路模型，在日常生活中有着广泛的应用。它的电路结构主要是由四个桥臂组成，其中每个桥臂都有一个全控器件IGBT的导通控制需要触发电路，通过资料的查询，找到相关的触发电路，从中进行选择，最终确定方案。可以用芯片SG3524及IR2110进行触发，使换流能够实行。最后设置过电压过电流保护电路，通过查询资料，连出电路图，将触发电路接入，设置参数，根据设置的参数进行计算。
2.2系统原理框图
系统原理：输入110 V直流电，经PWM斩波升压电路升压为300V直流电，后经逆变电路变为220V交流电。控制电路检测输出电压信息，并对驱动电路进行控制。保护电路检测电路中电流，故障时封锁驱动信号。
系统原理框图如下图1所示：
图1 系统原理框图
3升压斩波电路设计
3.1Boost升压电路原理
boost升压电路,开关直流升压电路（即所谓的boost或者step-up电路）原理
the boost converter,或者叫step-up converter，是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。
基本电路图见图2
图2 boost 电路图
假定那个开关（三极管或者MOS管）已经断开了很长时间，所有的元件都处于理想状态，电容电压等于输入电压。
下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路
3.1.1充电过程
在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图3，开关（三极管）处用导线代替。这时，输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。
图3 充电过程boost 等效电路图
3.1.2放电过程
如图，这是当开关断开（三极管截止）时的等效电路。当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完
毕时的值变为0。而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。
图4 放电过程boost等效电路图
说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。
如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。
如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。
图5 电流电压波形
AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上).
开关管导通时，电源经由电感-开关管形成回路，电流在电感中转化为磁能贮存；开关管关断时，电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正，此电压叠加在电源正端，经由二极管-负载形成回路，完成升压功能。既然如此，提高转换效率就要从三个方面着手：1.尽可能降低开关管导通时回路的阻抗，使电能尽可能多的转化为磁能；2.尽可能降低负载回路的阻抗，使磁能尽可能多的转化为电能，同时回路的损耗最低；3.尽可能降低控制电路的消耗，因为对于转换来说，控制电路的消耗某种意义上是浪费掉的，不能转
化为负载上的能量。3.2参数计算
参数：
输入电压：110V--- Vi
输出电压：300V ---Vo
因为
E
t
T
U
off
=
(3-1)
所以
727
.2
110
300
0=
=
=
E
U
t
T
off (3-2) 此处设工作频率为f=100Hz,即T=0.01s,因此
t on=0.01-0.011/2.727=6.33?10-3 s (3-3) 升压斩波电路部分如下图所示
图6 升压斩波电路
4逆变电路设计
4.1逆变电路工作原理
无源逆变逆变电路的应用于蓄电池、干电池、太阳能电池等直流电源向交流负载供电时，需要逆变电路。交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分都是逆变电路。
4.1.1换流方式
（1）逆变电路的基本工作原理
单相桥式逆变电路为例：
S1～S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正S1；S1、S4断开，S2、S3闭合时，uo为负，把直流电变成了交流电。改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率。
图7 逆变电路及其波形举例
电阻负载时，负载电流io和uo的波形相同，相位也相同。阻感负载时，io滞后于uo，波形也不同。
t1前：S1、S4通，uo和io均为正。
t1时刻断开S1、S4，合上S2、S3，uo变负，但io不能立刻反向。
io从电源负极流出，经S2、负载和S3流回正极，负载电感能量向电源反馈，io 逐渐减小，t2时刻降为零，之后io才反向并增大
（2）换流方式分类
换流——电流从一个支路向另一个支路转移的过程，也称换相。
开通：适当的门极驱动信号就可使其开通。
关断：全控型器件可通过门极关断。
半控型器件晶闸管，必须利用外部条件才能关断，一般在晶闸管电流过零后施加一定时间反压，才能关断。
研究换流方式主要是研究如何使器件关断。
本章换流及换流方式问题最为全面集中，因此在本章讲述
1、器件换流
利用全控型器件的自关断能力进行换流。
2、电网换流
由电网提供换流电压称为电网换流。可控整流电路、交流调压电路和采用相控方式的交交变频电路，不需器件具有门极可关断能力，也不需要为换流附加元件。
3、负载换流
由负载提供换流电压称为负载换流。负载电流相位超前于负载电压的场合，都可实现负载换流。负载为电容性负载时，负载为同步电动机时，可实现负载换流。
图8 负载换流电路及其工作波形
基本的负载换流逆变电路：
采用晶闸管，负载：电阻电感串联后再和电容并联，工作在接近并联谐振状态而略呈容性。电容为改善负载功率因数使其略呈容性而接入，直流侧串入大电感Ld， id基本没有脉动。
工作过程：
4个臂的切换仅使电流路径改变，负载电流基本呈矩形波。负载工作在对基波电流接近并联谐振的状态，对基波阻抗很大，对谐波阻抗很小，uo波形接近正弦。
t1前：VT1、VT4通，VT2、VT3断，uo、io均为正，VT2、VT3电压即为uo
t1时：触发VT2、VT3使其开通，uo加到VT4、VT1上使其承受反压而关断，电流
从VT1、VT4换到VT3、VT2。
t1必须在uo过零前并留有足够裕量，才能使换流顺利完成。
4、强迫换流
设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压或反向电流的换流方式称为强迫换流。通常利用附加电容上储存的能量来实现，也称为电容换流。
直接耦合式强迫换流——由换流电路内电容提供换流电压。VT通态时，先给电容C 充电。合上S就可使晶闸管被施加反压而关断。
图9 直接耦合式强迫换流原理图
电感耦合式强迫换流——通过换流电路内电容和电感耦合提供换流电压或换流电流。
两种电感耦合式强迫换流：
图10 电感耦合式强迫换流原理图
器件换流——适用于全控型器件。
其余三种方式——针对晶闸管。
器件换流和强迫换流——属于自换流。
电网换流和负载换流——属于外部换流。
当电流不是从一个支路向另一个支路转移，而是在支路内部终止流通而变为零，则称为熄灭。
4.2电压型逆变电路
逆变电路按其直流电源性质不同分为两种：电压型逆变电路或电压源型逆变电路，电流型逆变电路或电流源型逆变电路。
电路的具体实现。
图11 电压型逆变电路举例（全桥逆变电路）
电压型逆变电路的特点
(1) 直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动
(2) 输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同
(3) 阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管
4.2.1单相电压型逆变电路
全桥逆变电路
电路结构及工作情况：
图12，两个半桥电路的组合。1和4一对，2和3另一对，成对桥臂同时导通，交替各导通180°。uo波形同下图。半桥电路的uo，幅值高出一倍Um=Ud。io波形和下图中的io相同，幅值增加一倍，单相逆变电路中应用最多的。
输出电压定量分析
uo成傅里叶级数 (4-1)
基波幅值(4-2)
基波有效值(4-3)
uo为正负各180o时，要改变输出电压有效值只能改变Ud来实现。
移相调压方式。
可采用移相方式调节逆变电路的输出电压，称为移相调压。各栅极信号为180o正偏，180o反偏，且V1和V2互补，V3和V4互补关系不变。V3的基极信号只比V1落后q ( 0 图12 单相全桥逆变电路的移相调压方式 在本次设计中，主要采用单相全桥式逆变电路作为设计的电路。其主电路结构图如下图13所示： 图13 逆变电路图 如上图13所示，单相全桥逆变电路主电路主要有四个桥臂，可以看成由两个半桥电路组合而成。其中桥臂1、4为一对，桥臂2、3为一对。每个桥臂有一个可控器件IGBT 。在直流侧接有足够大的电容，负载接在桥臂之间。它的具体工作过程如下：舍最初时刻t1时，给IGBTQ1、Q4触发信号，使其导通。则电流流过桥臂1，负载。桥臂4构成一个导通回路。当t2时刻时，给Q2、Q3触发信号，给Q1、Q4关断信号。但由于负载电感较大，通过它的电流不能突变，所以二极管D2，D3导通进行续流。当电流逐渐减小为0，桥臂1、4关断，桥臂2、3导通，构成一个回路，从而实现换流。 4.3 参数计算 4.3.1开关管和二极管的选择 （1）开关管选择 最大输出情况下，电流有效值为 A V P I 818.68.02201200 cos max =?=?=? (4-4) 开关管额定电流ICE 227A .10818.65.15.1max =?=?>I I CE (4-5) 开关管额定电压VCER V V V M CER 60030022=?=?> (4-6) （2）二极管的选择 额定电压VRR V V RRM 300> 最大允许的均方根正向电流 A I I I FR FR Frms 814.634.457.157.12=?===π (4-7) 二极管的额定电流为 A I I FR 34.457.1818 .657.1max ==> (4-8) 通过控制PWM 升压斩波电路，使输入电压由110V 升高到300V ，后由逆变电路进行逆变，调节给定电压和控制电路，使得交流输出为220V 电压。 4.3.2输出滤波器 输出滤波器的作用是减小输出电压中的谐波，并保证基波电压传输。因滤波电容和负载并联，它可以补偿感性电流，但是，滤波电容过大，反而会增加变压器的负担。因此，在设计滤波电路时，首先确定滤波电容的值。设计基本原则就是在额定负载时，使容性电流补偿一半的感性电流。 A U P I c 045.28.022026.01200cos 2sin 0=???==? ? (4-9) F U I C c μπω60.295022201000000045.20=???== (4-10) 取C=30uF ，选择50Hz ，500V 的交流电容；50H 的交流电容用于400Hz 时，耐压降低，应降压使用，一般按50Hz 额定电压的60%应用。 对单级倍频SPWM 调制方式进行理论分析，逆变桥输出电压出除了基数外，还含有告辞谐波，其中最低次谐波借此为2P-1，P 为半周期内单级性波头数，本装置开关频率fs,选用7.2kHz,，P=144，因此，最低此谐波频率 Hz f i 1435050)11442(=?-?=,,考虑死区影响，一般去输出滤波的谐振频率为最低次谐波频率的0.5~0.2，取2kHz ，可得 mH C f L 211.010*********.321121622=???? ????=??? ? ??=-π (4-11) 5 驱动电路设计 5.1igbt工作原理 绝缘栅双极型晶体管IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件,其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管,因此,可以把其看作是MOS输入的达林顿管。它融和了这两种器件的优点,既具有MOSFET器件驱动简单和快速的优点,又具有双极型器件容量大的优点,因而,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用。 在中大功率的开关电源装置中,IGBT由于其控制驱动电路简单、工作频率较高、容量较大的特点,已逐步取代晶闸管或GTO。但是在开关电源装置中,由于它工作在高频与高电压、大电流的条件下,使得它容易损坏,另外,电源作为系统的前级,由于受电网波动、雷击等原因的影响使得它所承受的应力更大,故IGBT的可靠性直接关系到电源的可靠性。因而,在选择IGBT时除了要作降额考虑外,对IGBT的保护设计也是电源设计时需要重点考虑的一个环节 IGBT的等效电路如图14所示。 图14 IGBT 等效电路图 由图14可知,若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP 晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOSFET截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止 由此可知,IGBT的安全可靠与否主要由以下因素决定： ——IGBT栅极与发射极之间的电压; ——IGBT集电极与发射极之间的电压; ——流过IGBT集电极－发射极的电流; ——IGBT的结温。 如果IGBT栅极与发射极之间的电压,即驱动电压过低,则IGBT不能稳定正常地工作,如果过高超过栅极－发射极之间的耐压则IGBT可能永久性损坏;同样,如果加在IGBT集电极与发射极允许的电压超过集电极－发射极之间的耐压,流过IGBT集电极－发射极的电流超过集电极－发射极允许的最大电流,IGBT的结温超过其结温的允许值,IGBT都可能会永久性损坏。 5.2 SG3524及IR2110芯片介绍 PWM控制电路芯片SG3524，是一种电压型开关电源集成控制器，具有输出限流， 开关频率可调，误差放大，脉宽调制比较器和关断电路。SG3524的工作原理如下 所述： 直流电源VS从脚15 接入后分两路，一路加到或非门；另一路送到基准电压稳 压器的输入端，产生稳定的+5 V基准电压。+5 V再送到内部（或外部）电路的其 他元器件作为电源。振荡器脚7须外接电容CT，脚6须外接电阻RT。 振荡器频率f由外接电阻RT和电容CT决定，f=1.18/RTCT。本设计将Boost 电路的开关频率定为10 kHz，取CT=0.22 滋F，RT=5 k赘；逆变桥开关频率定为 5 kHz。振荡器的输出分为两路，一路以时钟脉冲形式送至双稳态触发器及两个或 非门；另一路以锯齿波形式送至比较器的同相端，比较器的反向端接误差放大器的 输出。 误差放大器实际上是差分放大器，脚1为其反相输入端；脚2为其同相 输入端。通常，一个输入端连到脚16 的基准电压的分压电阻上（应取得2.5 V的 电压），另一个输入端接控制反馈信号电压。 本系统电路图中，在DC/DC变换部分，G3524的脚1接控制反馈信号电压，脚 2接在基准电压的分压电阻上。误差放大器的输出与锯齿波电压在比较器中进行比 较，从而在比较器的输出端出现一个随误差放大器输出电压高低而改变宽度的方波 脉冲，再将此方波脉冲送到或非门的一个输入端。 或非门的另两个输入端分别为双稳态触发器和振荡器锯齿波。双稳态触发器的 两个输出端互补，交替输出高低电平，其作用是将PWM脉冲交替送至两个三极管 V1及V2的基极，锯齿波的作用是加入了死区时间，保证V1及V2两个三极管不可 能同时导通。最后，晶体管V1及V2 分别输出脉冲宽度调制波，两者相位相差180 毅。当V1及V2脉冲并联应用时，其输出脉冲的占空比为0%~90%；当V1及V2分开使用时，输出脉冲的占空比为0%~45%，脉冲频率为振荡器频率的1/2。 SG3524引脚及内部结构图如下。 SG3524引脚结构如图15所示： 图15 SG3524引脚图 SG3524内部结构图如图16所示： 图16 SG3524内部结构图 IR2117是美国IR公司专为驱动单个MOSFET或IGBT而设计的栅极驱动器,它采用高压集成电路技术和无闩锁CMOS技术,并采用双直插式封装,可用于工作母线电压高达600V的系统中。其输入与标准的CMOS电平兼容,输出驱动特性可满足交 叉导通时间最短的大电流驱动输出级的设计要求。其悬浮通道与自举技术的应用使其可直接用来驱动一个工作于母线电压高达600V 的、在高边或低端工作的N 沟道MOSFET 或IGBT 。 IR2117采用标准的双列直插式DIR-8或小型双列扁平表面安装SOIC-8封装形式,这两种封装形式的引脚排列相同,其引脚排列如图17 所示： 图17 IR2117引脚图 IR21117引脚说明如表1所示： 表1 IR2117引脚说明 引脚号 符号 名 称 功能及用法 1 Vcc 输入级工作电源端 供电电源,抗干扰,该端应接一去耦 网络到地 2 IN 控制脉冲输入端 直接按控制脉冲形成电路的输出 3 COM 输入级地端及Vcc 参考地端 接供电电源Vcc 地 4,5 NC 空脚 悬空 6 Vs 输出级参考地端 接被驱动的MOSFET 源极或IGBT 射极及负载端 7 HO 驱动脉冲输出端 通过一电阻接被驱动的MOSFET 或IGBY 的栅极 8 VB 输出级工作电源端（高边悬浮电源端） 当VB 与Vcc 使用独立电源时,接用户 提供的电源,此时VB 的参考地为VS 而Vcc 的参考地为COM 。在两电源之间,电位应隔离。当VB 与Vcc 利用自 举技术产生时,此端分别通过一电容 及二极管接VS 及Vcc IR2117内部结构及原理说明: 图18 IR2117内部结构 IR2117的内部结构及工作原理框图如图18所示。它在内部集成有一个施密特触发器,一个脉冲增益电路,两个欠压检测及保护电路,一个电平移位网络,一个与非门,一个由两个MOSFET组成的互补功放输出级、一个RS 触发器以及一个脉冲滤波器共九个单元电路。 驱动电路总体设计如图19所示： 图19 驱动电路模块 6保护电路设计 保护电路分为欠压保护和过流保护。 欠压保护电路如图20所示，它监测蓄电池的电压状况，如果蓄电池电压低于预设的10.8V，保护电路开始工作，使控制器SG3524的脚10关断端输出高电平，停止驱动信号输出。 图20中运算放大器的正向输入端的电压由R1和R3分压得到，而反向输入端的电压由稳压管箝位在＋7.5V，正常工作的时候，由三极管V导通，IR2110输出驱动信号，驱动晶闸管正常工作，实现逆变电源的设计。当蓄电池的电压下降超过预定值后，运算放大器开始工作，输出跳转为负，LED灯亮，同时三级管V截止，向SG3524的SD端输出高电平，封锁IR2110的输出驱动信号。此时没有逆变电压的输出。 图20 欠压保护电路 过流保护电路如图21所示，它监测输出电流状况，预设为1.5A。方波逆变器的输出电流经过采样进入运算放大器的反向输入端，当输出电流大于1.5A后，运算放大器的输出端跳转为负，经过CD4011组成的R S触发器后，使三级管V1基级的信号为低电平，三级管截止，向IR2011的SD1端输出高电平，达到保护的目的。 逆变电源设计与总结报告 2013年5月6日星期一 目录 一、方案论证与比较 (1) 1、总体方案的比较 (1) 2、隔离型DC-DC电路方案 (2) 3、高频变压器后级整流方案 (3) 4、SPWM波产生方案 (3) 二、理论分析与计算 (3) 1.高频变压器参数设计 (3) 2.LC低通滤波参数设计 (4) 三、电路与程序设计 (5) 1.推挽式隔离型直流变换电路 (5) 2.逆变电路 (7) 3.保护电路 (7) 4.辅助电源 (8) 5.SPWM产生程序 (8) 四、测试结果及分析 (9) 1.测试方法与测试条件 (9) 2.主要测试结果 (9) 元件参数根据计算可知，L=4.7UH,C=2.2UF.仿真波形如图11所示。 (10) 五、设计总结 (10) 摘要 本设计实现了一种基于的高频链逆变电源。系统由输入欠压保护、推挽升压、全桥逆变、SPWM波产生、低通滤波、输出过流保护、辅助电源等电路组成。12V 的直流电通过推挽式变换逆变为高频方波，经高频变压器升压，再整流滤波得到一个稳定的约320V直流电压。前级DC-DC变换采用SG3525驱动MOSFET得到高压直流电，然后通过产生的SPWM驱动全桥电路，再经低通滤波得到220V的工频正弦交流电。采用反激式开关电源升压再经稳压芯片稳压供电很好的实现隔离，并且具有输入欠压保护和输出过流保护，输出功率可达100W。该电源体积小、效率高、输出电压稳定，非常适用于车载逆变器。 关键词：推挽升压全桥逆变滤波反激式 Abstract This design implements a Cortex M3 based on the high-frequency link inverter power supply.System consists of input undervoltage protection, push-pull boost, full-bridge inverter, SPWM wave generator, low pass filtering, output over-current protection, auxiliary power and other circuit.12V direct current through the push-pull inverter is a high frequency square wave transform, the high-frequency step-up transformer, then rectified and filtered to get a stable DC voltage of about 320V.Former level DC-DC conversion by using SG3525 drive MOSFET high voltage DC and then generate the SPWM drive M3 full bridge circuit, and then low-pass filter obtained by the frequency sinusoidal AC 220V.With a flyback switching power supply step-up regulator chip re-powering through the realization of good isolation, and with input voltage protection and output over-current protection, output power up to 100W.The power, small size, high efficiency, output voltage stability, ideal for automotive inverter. Key words: push-pull boost full-bridge inverter flyback M3 概述 逆变器也称逆变电源，是将直流电能转变成交流电能的变流装置，是太阳能、风力发电中一个重要部件。随着微电子技术与电力电子技术的迅速发展，逆变技术也从通过直流电动机——交流发电机的旋转方式逆变技术，发展到二十世纪六、七十年代的晶闸管逆变技术，而二十一世纪的逆变技术多数采用了MOSFET、IGBT、GTO、IGCT、MCT 等多种先进且易于控制的功率器件，控制电路也从模拟集成电路发展到单片机控制甚至采用数字信号处理器（DSP）控制。各种现代控制理论如自适应控制、自学习控制、模糊逻辑控制、神经网络控制等先进控制理论和算法也大量应用于逆变领域。其应用领域也达到了前所未有的广阔，从毫瓦级的液晶背光板逆变电路到百兆瓦级的高压直流输电换流站；从日常生活的变频空调、变频冰箱到航空领域的机载设备；从使用常规化石能源的火力发电设备到使用可再生能源发电的太阳能风力发电设备，都少不了逆变电源。毋须怀疑，随着计算机技术和各种新型功率器件的发展，逆变装置也将向着体积更小、效率更高、性能指标更优越的方向发展。 一、方案论证与比较 1、总体方案的比较 方案一：如图1所示，12V的直流电经过DC-AC逆变成10V/50HZ交流电，再经工频变压器升压到220V. 逆变器制作全过程 制作600W的正弦波逆变器， 该机具有以下特点： 1.SPWM的驱动核心采用了单片机SPWM芯片，TDS2285，所以，SPWM驱动部分相对纯硬件来讲，比较简单，制作完成后要调试的东西很少，所以，比较容易成功。 2.所有的PCB全部采用了单面板，便于大家制作，因为，很多爱好者都会自已做单面的PCB，有的用感光法，有点用热转印法，等等，这样，就不用麻烦PCB厂家了，自已在家里就可以做出来，当然，主要的目的是省钱，现在的PCB厂家太牛了，有点若不起（我是万不得已才去找PCB厂家的）。 3.该机所有的元件及材料都可以在淘宝网上买到，有了网购真的很方便，快递送到家，你要什么有什么。 如果PCB没有做错，如果元器件没有问题，如果你对逆变器有一定的基础，我保证你制作成功，当然，里面有很多东西要自已动手做的，可以尽享自已动手的乐趣。 4.功率只有600W，一般说来，功率小点容易成功，既可以做实验也有一定的实用性。 一、电路原理： 该逆变器分为四大部分，每一部分做一块PCB板。分别是“功率主板”；“SPWM驱动板”；“DC-DC驱动板”；“保护板”。 1.功率主板： 功率主板包括了DC-DC推挽升压和H桥逆变两大部分。该机的BT电压为12V，满功率时，前级工作电流可以达到55A以上，DC-DC升压部分用了一对190N08，这种247封装的牛管，只要散热做到位，一对就可以输出600W，也可以用IRFP2907Z，输出能力差不多，价格也差不多。主变压器用了EE55的磁芯，其实，就600W而言，用EE42也足够了，我是为了绕制方便，加上EE55是现存有的，就用了EE55。关于主变压器的绕制，下面再详细介绍。前级推挽部分的供电采用对称平衡方式，这样做有二个好处，一是可以保证大电流时的二个功率管工作状态的对称性，保证不会出现单边发热现象；二是可以减少PCB反面堆锡层的电流密度，当然，也可以大大减小因为电流不平衡引起的干扰。高压整流快速二极管，用的是TO220封装的RHRP8120，这种管子可靠性很好，我用的是二手管，才1元钱一个。高压滤波电容是470uf/450V的，在可能的情况下，尽可能用的容量大一些，对改善高压部分的负载特性和减少干扰都有好处。H桥部分用的是4个IRFP460，耐压500V，最大电流20A，也可以用性能差不多的管子代替，用内阻小的管子可以提高整机的逆变效率。H桥部分的电路采用的常规电路。 下面是功率主板的PCB截图，长宽为200X150MM，因为，这部分的电路比较简单，所以，我没有画原理图，是直接画了 内容摘要：摘要：针对光伏并网发电系统中关键部件——逆变器的结构设计与控制方法研 究进行了详细分析和阐述。从电网、光伏阵列以及用户对逆变器的要求出发，分析了各种不同的逆变器拓扑结构与控制方法，比较其运行效率和控制效果。对于目前国内外光伏发电系统中并网逆变器的研究现状、亟待解决的问题进行了阐述，指出光伏发电系统中并网逆变器高效可靠运行的发展方向。 摘要：针对光伏并网发电系统中关键部件——逆变器的结构设计与控制方法研究进行了详细分析和阐述。从电网、光伏阵列以及用户对逆变器的要求出发，分析了各种不同的逆变器拓扑结构与控制方法，比较其运行效率和控制效果。对于目前国内外光伏发电系统中并网逆变器的研究现状、亟待解决的问题进行了阐述，指出光伏发电系统中并网逆变器高效可靠运行的发展方向。关键词：光伏并网发电系统；逆变器；拓扑结构；最大功率点跟踪；孤岛效应 O 引言 由于传统能源的枯竭和人们对环境的重视，电力系统正面临着巨大变革，分布式发电将成为未来电力系统的发展方向。其中，光伏发电以其独特的优点，被公认为技术含量高、最有发展前途的技术之一 。但是光伏发电系统存在着初期投资大、成本较高等缺点，因而探索高性能、低造价的新型光电转换材料与器件是其主要研究方向之一。另一方面，进一步减少光伏发电系统自身损耗、提高运行效率，也是降低其发电成本的一个重要途径。逆变器效率的高低不仅影响其自身损耗，还影响到光电转换器件以及系统其他设备的容量选择与合理配置。因此，逆变器已成为影响光伏并网发电系统经济可靠运行的关键因素， 研究其结构与控制方法对于提高系统发电效率、降低成本具有极其重要的意义[5] 。 本文从电网、光伏阵列以及用户对于并网逆变器的要求出发，分析了不同的逆变器拓扑结构与控制方法，比较了其运行效率和控制效果。对于目前国内外光伏发电系统中并网逆变器的研究现状、亟 待解决的技术问题进行了综合，进一步指出了光伏发电系统中并网逆变器高效可靠运行的发展方向。 1 光伏发电系统对逆变器的要求光伏并网发电系统一般由光伏阵列、逆变器和控制器3 部分组成。逆变器是连接光伏阵列和电网的关键部件，它完成控制光伏阵列最大功率点运行和向电网注入正弦电流两大主要任务。 1 ．1 电网对逆变器的要求逆变器要与电网相连，必须满足电网电能质量、防止孤岛效应和安全隔离接地3 个要求。为了避免光伏并网发电系统对公共电网的污染， 失真度的主要因素之一是逆变器的开关频率。在数控逆变系统中采用高速DSP等新型处理 器，可明显提高并网逆变器的开关频率性能，它已成 逆变器应输出失真度小的正弦波。影响波形 为实际系统广泛采用的技术之一；同时, 逆变器主功率元件的选择也至关重要。小容量低压系统较多地使用功率场效应管（MOSFET），它具有较低的通态压降和较高的开关频率；但MOsFET随着电压升高其通态 电阻增大，因而在高压大容量系统中一般采用绝缘栅双极晶体管（IGBT）；而在特大容量系 统中，一般采用可关断晶闸管（GTO）作为功率元件［6］。 依据IEEE 2000-929 ［7］和UL1741［8］标准，所有并网逆变器必须具有防孤岛效应的功能。孤岛效应是指当电网因电气故障、误操作或自然因素等原因中断供电时，光伏并网发电系统 未能及时检测出停电状态并切离电网，使光伏并网发电系统与周围 1 绪论 (1) 1.1 DC/AC逆变器的基本概念 (2) 1.2 逆变器的分类和用途 (3) 1.2.1 逆变器的基本分类 (3) 1.2.2 逆变器的用途 (4) 1.3 DC/AC逆变器的发展背景和发展方向 (4) 1.3.1 DC/AC逆变器的发展背景 (4) 1.3.2 DC/AC逆变器的发展方向 (5) 2 逆变器的主电路研究 (6) 2.1逆变系统基本工作原理 (6) 2.2 SPWM波的生成原理及控制方法分析 (6) 2.2.1 PWM控制的理论基础 (7) 2.2.2 PWM逆变电路及其控制方法 (8) 2.3 逆变器的主电路分析 (10) 2.3.1 低频环节逆变技术逆变器 (10) 2.3.2 高频环节逆变技术 (13) 3 小功率光伏并网系统的逆变器设计 (15) 3.1光伏发电的发展现状及前景 (15) 3.1.1 国外光伏发电现状及前景 (15) 3.1.2 国内光伏发电现状及前景 (16) 3.2 并网逆变器的拓扑 (16) 3.2.1低频环节并网逆变 (17) 3.2.2 高频环节并网逆变 (18) 3.2.3非隔离型并网逆变 (18) 3.3 小功率光伏并网逆变器的设计 (19) 3.3.1 小功率光伏并网逆变器的工作原理 (19) 3.3.2系统控制方案 (20) 3.3.3 TMS320F240软件控制流程 (25) 3.3.4系统保护 (26) 4 光伏并网逆变器的控制策略研究 (28) 4.1 输出控制方式 (28) 4.2 输出电压控制策略 (28) 4.3 输出电流控制策略 (29) 4.4 控制策略的选择和参考电流的确定 (30) 5总结 (32) 1 绪论 基于模型的测试综述 2016年1月 摘要 面向对象软件开发应用越来越广泛，自动化测试也随之被程序员认可和接受，随之而来的就是基于UML的软件开发技术的大范围普及和基于模型的软件测试技术的普遍应用。基于模型的测试是软件编码阶段的主要测试方法之一，具有测试效率高、排除逻辑复杂故障测试效果好等特点。本文描述了基于模型的测试的模型以及建模标准，并介绍基于模型的测试的基本过程以及支持工具，同时通过七个维度对基于模型的测试方法进行描述。最后分析基于模型的测试的优缺点并列举了应用案例。 关键词：软件测试，基于模型的测试，软件模型，测试工具 目录 摘要................................................ I 1 引言 (2) 2 基于模型的测试、模型以及建模标准 (2) 2.1基于模型的测试 (2) 2.2基于模型的测试的模型 (3) 2.3建模标准 (4) 3 基于模型的测试的基本过程及支持工具 (5) 3.1基于模型的测试的基本过程 (5) 3.2支持工具 (6) 4 分类 (7) 4.1 模型主体 (7) 4.2 模型冗余程度 (7) 4.3 模型特征 (7) 4.4 模型表示法 (7) 4.5 测试用例选择标准 (8) 4.6 测试用例生成技术 (8) 4.7 联机、脱机测试用例生成 (9) 5 基于模型的测试的工具Spec Explorer (9) 5.1 Spec Explorer (9) 5.2 连接测试用例和待测系统 (9) 5.3 静态模型和实例模型 (11) 6 基于模型的测试的优缺点 (11) 参考文献 (13) 系：电气与信息工程系 专业：电气工程及其自动化班级： 0404 学号： 学生姓名： 导师姓名： 完成日期： 2008年月日 诚信声明 本人声明： 1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果； 2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料； 3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。 作者签名：日期：年月日 湖南工程学院 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：15kV A逆变电源设计 姓名陈欣宁系电气系专业_电气工程及其自动化班级学号 指导老师职称讲师教研室主任 一、基本任务及要求： 主要设计内容如下： 1、理解逆变电源的工作原理，确定系统主电路： 包括主电路结构的选择，逆变功率器件的选择，参数计算 2、确定系统驱动电路 3、设计系统的控制电路（包括保护电路、触发电路等） 4、提交毕业设计论文和图纸 参数如下: 直流侧输入电压:750V 输出交流电压:380/220V 输出频率:50HZ 容量:15kVA 进度安排及完成时间 1、2月26日至3月15日：查阅资料；写开题报告;确定总体方案。 2、3月16日至3月29日：毕业实习、撰写实习报告。 3、3月30日至4月15日：确定系统主电路 4、4月16日至4月26日：确定系统驱动电路 5、4月27日至6月2日：设计系统的控制电路 6、6月3日至6月12日撰写毕业设计论文。 7、6月13日至6月14日：指导老师评阅、电子文档上传FTP。 8、6月15日至6月18日：毕业设计答辩。 逆变器技术要求 1、可靠性指标 逆变器设计正常持续使用寿命应≥12年； 2、外观 逆变器的前后面板、外壳及其他外露部分应具备防护涂层，具备绝缘及三防特性，涂镀层应表面平整光滑、色泽一致和牢固； 3、端口及标志 输入端口正、负极、通信端口、输出端、保护性接地端和告警指示等应有明显的标志；4、产品型号和编码 逆变器产品型号命名和编制方法应遵循YD/T 638.3的规定执行； 5、结构及规格 逆变器应采用立式机柜安装方式，应采用先进工艺制成，体积小、重量轻。 逆变器规格尺寸应不大于：长x宽x高=700(mm)*700(mm)*1200（mm）。 逆变器应能够设置可靠的安装固定装置及减振紧固装置，满足车载要求。 6、环境条件 a）环境温度：-10℃～50℃；相对湿度：≤90%（40℃±2℃）； b）贮存温度：-40℃～70℃；贮存相对湿度：≤90%（40℃±2℃）； c）大气压力：70～106kPa d）工作环境应无导电爆炸尘埃，应无腐蚀金属和破坏绝缘的气体与蒸汽，应通风良好并远离热源； 7、输入电压额定值 逆变器输入直流电压额定值：51.2V；允许变化范围：43.2V～57.6V； 8、输出电压额定值及稳定精度 交流输出电压额定值：～380VAC；稳定精度<±1%； 9、输入电流额定值 逆变器输入直流电流额定值：195.3A/10KVA；允许变化范围：173.6A～231.5A/10KVA； 10、输出频率 逆变器的输出频率变化范围应不超过额定值50Hz的±1%； 11、输出功率额定值 单机输出功率额定值为10KVA； 12、额定输出效率 当输入额定电压，负载率40%～90%时，单机转换效率应≥90%； 13、产品输出要求 同规格单机逆变器应具备高效滤波同步电路，能够并联冗余输出和管理，负载不均衡度<5%； 14、功率模块要求 宜选用IGBT功率模块的PWM逆变器，正弦波输出； 15、负载等级 在允许工作电流下，逆变器连续可靠工作时间应≥12h，在125%额定电流下，逆变器连续可靠工作时间应大于或等于5min；在150%额定电流下，逆变器连续可靠工作时间应大于或等于60s； 16、空载损耗 在输入电压为额定值，负载为零时，逆变器空载损耗应不超过额定容量的3%,并具备休眠功能； 17、保护功能 逆变器驱动在电机中的运用 日益严格的国际法规、逐渐上涨的能源成本，以及对二氧化碳过量排放的关注，均是提高新型和现有工厂生产效率的关键因素。在某些设备中，可实现60％-70％的节省，而且投资回报率可在数月内实现，而非几年。多数情况下，电动机和泵能耗占工厂能耗一半以上，因而，这些往往是制定战略和计划生产过程各环节能源使用量的关键所在。需考虑的主要方面如下。 有效的功率因数校正将提高电网供电质量。这是交流（AC）驱动和交流-直流（AC-DC）电源器的重要考虑因素。为电感负载（例如电机）添加功率因数校正电容器（例如爱普科斯的PP薄膜型电容器），能适度提高能源效率，但在电力公司按照其费率结构处以低功率因数罚款时，可能带来显著成本节约。可采用自动功率因数校正系统，根据不同负荷条件切换内外电容器。 对于功耗测量，由于额外布线需求最小，无线功率计提供了快速简便的改造方案。在全球有超过13家供应商提供各种常规和无线功率计，其包括ABB、梅兰日兰和施耐德电气公司的产品。 现在，逆变器驱动（VSD）更为有效，主要原因是功率半导体方面的发展。部分单相交流驱动效率高达95％或以上。ABB、艾伦布拉德利、三菱、欧姆龙、派克、施耐德电气和西门子是高效率电机、驱动和控制器的领先供应商。RS Components提供单相和三相驱动，以及光谱较低电力端用自制直流伺服电机控制器。 尽管与泵和电机相联，但VSD也可用于提高气动系统的效率。预计在典型制造工厂内，气动使用10%-15％的电能，并控制空气供给，以使其随需求准确变化，能够在部分设备中直接节约高达30%的能源。当然，选择大小合适的作业用电机是优化系统效率最重要的因素之一。 欧洲标准EN 60034-30:2009定义了量程（2、4和6极）在0.75kW至375kW之内3相电机效率法律规定。自2011年6月11日起，此类电机必须达到IE2-高效率标准；并且从2015年起，应符合IE3-超高效标准。电机设计进步、轴承技术提高及电机控制智能化，是促使电机效率提高的主要因素。例如，电机重组用SKF深槽轴承比其他SKF轴承减少30%-50%的摩擦损失。这延长轴承寿命并提高了效率，无需花费成本便可更换整个电机。ABB生产的M3系列为三相电机是不错的选择，松下和帕瓦罗是单相应用程序的大众选择。 在过去几年内，用以提供工厂中电子系统正确操作条件的AC-DC电源供应器而言，其效率从约80％上升到95％。然而，值得注意的是，制造商常常引用满负荷下的效率数字。电源供应器在全负荷时引用效率图，因此，确保所选电源配置效率与实际应用匹配尤为重要。RS提供来自领导品牌的一千多种AC-DC电源供应器，包括爱斯太克、明纬及宝威。 当然，工厂维修对总能源效率有重大影响，特别是对于传输系统。在有效推动一条衰退传动链时具有一定局限性。对此，RS也可提供帮助，为您提供品种齐全的设施维修产品和设备。 毕业设计成果（产品、作品、方案） 设计题目: 智能逆变器的设计与制作 二级学院航空电子电气工程学院 专业航空电子信息技术 班级航电1303班 学号 201300023036 姓名唐震 指导老师宋烨 二Ο一五年十二月二十日 诚信声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究所取得的成果。尽我所知，除设计中特别加以标注的地方外，设计中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业设计作者签名：指导教师签名： 年月日年月日 目录 摘要 (3) 1. 设计任务和设计思路 (4) 1.1 设计意义 (4) 1.2 设计要求 (4) 1.3 设计思路 (4) 1.4 方案选择 (4) 2. 硬件原理及其电路设计 (6) 2.1 CC-PWM变换器的基本原理 (6) 2.2 CC-PWM逆变器的数学模型 (7) 2.3 CC-PWM逆变器的主要控制方法 (9) 2.3.1 滞环电流控制方法 (9) 2.3.2 线性电流控制方法 (9) 2.3.3预测电流控制方法 (10) 2.4 改进型CC-PWM滞环电流控制器设计 (11) 2.4.1 正弦环宽滞环电流控制方案 (11) 2.5 模糊变环宽滞电流控制方案 (11) 2.6 模糊自整定PI控制器设计 (12) 2.6.1 控制方案 (12) 2.6.2 控制器设计 (13) 2.7 基于神经网络的模糊推理自整定PI控制器设计 (13) 2.7.1 控制方案 (14) 2.7.2 控制器设计 (14) 3.电路的制作 (15) 3.1 元器件的选择 (15) 3.1.1 GTR电力晶体管 (15) 3.1.2 MOSFET (15) 3.1.3 通态电阻 (15) 3.1.4 热阻 (16) 3.1.5 输入电容 (16) 3.1.6栅极驱动电压 (16) 3.2 元器件的焊接 (16) 3.2.1 焊接要点 (16) 3.2.2 注意事项 (17) 3.3 电路调试 (17) 3.3.1 检测各个参数点 (17) 3.4成品展示 (18) 设计总结 (19) 参考文献 (20) PWM-逆变器设计与仿真 摘要 随着电力电子技术的不断发展，电力电子技术的各种装置在国民经济各行各业中得到了广泛应用。从电能转换的观点，电力电子的装置涵盖交流——直流变换、直流——交流变换、直流——直流变换、交流——交流变换。比如在可控电路直流电动机控制，可变直流电源等方面都得到了广泛的应用,而这些都是以逆变电路为核心。由于电力电子技术中有关电能的变换与控制过程，内容大多涉及电力电子各种装置的分析与大量的计算、电能变幻的波形分析、测量与绘制等，这些工作特别适合Matlab的使用。本次设计的题目是基于PWM逆变器的设计与仿真，所以在此次仿真就用的是Matlab软件，建立了基于Matlab的单相桥式SPWM逆变电路,采用IGBT作为开关器件，并对单相桥式电压型逆变电路和PWM控制电路的工作原理进行了分析，运用MATLAB中的simulink/simupowersystems对电路进行了仿真，给出了仿真波形，并运用MATLAB提供的powergui模块,分别用单极性SPWM和双极性SPWM的动态模型给出了仿真的实例与仿真结果，验证了模型的正确性，并展现了Matlab仿真具有的快捷，灵活，方便，直观的以及Matlab绘制的图形准确、清晰、优美的优点,从而进一步展示了Matlab的优越性。 关键字：PWM逆变器单极性SPWM 双极性SPWM MATLAB仿真 目录 摘要 绪论 (1) 第1章 MATLAB软件 (3) 1.1软件的介绍 (3) 1.2 电力电子电路的Matlab仿真 (4) 1.2.1实验系统总体设计 (5) 1.2.2电力电子电路Simulink仿真d特点 (5) 第2章逆变主电路的方案论证与选择 (6) 第3章 PWM逆变器的工作原理 (9) 3.1 PWM控制理论基础 (9) 3.1.1面积等效原理 (9) 3.2 PWM逆变电路及其控制方法 (11) 3.2.1计算法…………………………………………………… 11 3.2.2调制法…………………………………………………… 11 3.2.3 SPWM控制方式………………………………………… 15 第4章单相桥式PWM逆变器的仿真 (18) 4.1单相桥式PWM逆变器调制电路的Simulink模型 (18) 4.1.1单极性SPWM仿真模型图 (18) 湖南文理学院 课程设计报告 三相PWM逆变器的设计 课程名称：专业综合课程设计 专业班级：自动化10102班 摘要 本次课程设计题目要求为三相PWM逆变器的设计。设计过程从原理分析、元器件的选取，到方案的确定以及Matlab仿真等，巩固了理论知识，基本达到设计要求。 本文将按照设计思路对过程进行剖析，并进行相应的原理讲解，包括逆变电路的理论基础以及Matlab仿真软件的简介、运用等，此外，还会清晰的介绍各个环节的设计，比如触发电路、控制电路、主电路等，其中部分电路的绘制采用Proteus软件，最后结合Matlab Simulink仿真，建立了三相全控桥式电压源型逆变电路的仿真模型，进而通过软件得到较为理想的实验结果。 关键词：三相PWM 逆变电路Matlab 仿真 Abstract The curriculum design subject requirements for the design of the three-phase PWM inverter. Design process from the principle of analysis, selection of components, to scheme and the Mat-lab simulation, etc., to consolidate the theoretical knowledge, basic meet the design requirements. This article will be carried out in accordance with the design of process analysis, and the corresponding principles, including the theoretical foundation of the inverter circuit and introduction, using Matlab simulation software, etc., in addition, will also clearly introduces the design of every link, such as trigger circuit, control circuit, main circuit, etc., some of the drawing of the circuit using Proteus software, finally combined with Matlab Simulink, established a three-phase fully-controlled bridge voltage source type inverter circuit simulation model, and then through the software to get the ideal results. Keywords: Matlab simulation, three-phase ,PWM, inverter circuit XX High Level Design Specification XX 概要设计说明书 Prepared by 拟制Name+ID 姓名+工号 Date 日期 yyyy-mm-dd Reviewed by 评审人Date 日期 yyyy-mm-dd Approved by 批准 Date 日期 yyyy-mm-dd XXXX Co., Ltd. XXXX有限公司 Revision Record 修订记录 Catalog 目录 1Introduction 简介 (6) 1.1Purpose 目的 (6) 1.2Scope 范围 (6) 1.2.1Name 软件名称 (6) 1.2.2Functions 软件功能 (6) 1.2.3Applications软件应用 (6) 2High Level Design概要设计 (6) 2.1Level 0 Design Description第零层设计描述 (6) 2.1.1Software System Context Definition 软件系统上下文定义 (6) 2.1.2Design Considerations (Optional)设计思路(可选) (7) 2.2Level 1 Design Description第一层设计描述 (8) 2.2.1Decomposition Description分解描述 (8) 2.2.2Dependency Description依赖性描述 (9) 2.2.3Interface Description接口描述 (10) 2.3Level 2 Design Description （Optional）第二层设计描述（可选） (12) 2.3.1Module name (1) 模块1名称 (12) 2.3.2Module name (2) 模块2名称 (13) 2.4Configuration and Control （Optional）配置和控制（可选） (14) 2.4.1Startup 启动 (14) 2.4.2Closing 关闭 (14) 2.4.3Creating MIB Table Item MIB表项的创建 (14) 2.4.4Deleting MIB Table Item MIB表项的删除 (14) 2.4.5Modifying MIB Table Item MIB表项的更改 (14) 2.5Database （Optional）数据库（可选） (14) 2.5.1Entity, Attributes and their relationships 实体、属性及它们之间的关系 (14) 2.5.2E-R diagram 实体关系图 (14) 逆变器的分类和主要技术性能评价 逆变器的种类很多，可按照不同的方法进行分类。 1、按逆变器输出交流电能的频率分，可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为 50～60Hz的逆变器；中频逆变器的频率一般为 400Hz到十几KHz；高频逆变器的频率一般为十几KHz到MHz。 2、按逆变器输出的相数分，可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。 3、按照逆变器输出电能的去向分，可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器，称为有源逆变器；凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。 4、按逆变器主电路的形式分，可分为单端式逆变器，推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。 5、按逆变器主开关器件的类型分，可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管（IGBT）逆变器等。又可将其归纳为"半控型"逆变器和"全控制"逆变器两大类。前者，不具备自关断能力，元器件在导通后即失去控制作用，故称之为"半控型"普通晶闸管即属于这一类；后者，则具有自关断能力，即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制，故称之为"全控型"，电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管（IGBT）等均属于这一类。 6、按直流电源分，可分为电压源型逆变器（VSI）和电流源型逆变器（CSI）。前者，直流电压近于恒定，输出电压为交变方波；后者，直流电流近于恒定，输也电流为交变方波。 7、按逆变器输出电压或电流的波形分，可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。 8、按逆变器控制方式分，可分为调频式（PFM）逆变器和调脉宽式（PWM）逆变器。 9、按逆变器开关电路工作方式分，可分为谐振式逆变器，定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。 10、按逆变器换流方式分，可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。 逆变器的主要技术性能及评价选用 一、技术性能 1、额定输出电压 在规定的输入直流电压允许的波动范围内，它表示逆变器应能输出的额定电压值。对输出额定电压值的稳定准确度一般有如下规定： （1）在稳态运行时，电压波动范围应有一个限定，例如其偏差不超过额定值的±３％或±５％。 （2）在负载突变（额定负载 0％→50％→100％）或有其他干扰因素影响的动态情况下，其输出电压偏差不应超过额定值的± 8％或±10％。 2、输出电压的不平衡度 在正常工作条件下，逆变器输出的三相电压不平衡度（逆序分量对正序分量之比）应不超过一个规定值，一般以％表示，如 5％或 8％。 3、输出电压的波形失真度 当逆变器输出电压为正弦度时，应规定允许的最大波形失真度（或谐波含量）。通常以输出电压的总波形失真度表示，其值不应超过 5％（单相输出允许 10％）。 4、额定输出频率 逆变器输出交流电压的频率应是一个相对稳定的值，通常为工频 50Hz。正常工作条件下其偏差应在±1％以内。 软件开发技术方案 Xxxx有限公司2018年6月13日 1.开发框架 开发的系统中所应用的技术都是基于JavaEE，技术成熟稳定又能保持先进性。采用B/S架构使系统能集中部署分布使用，有利于系统升级维护；采用MVC 的开发模式并参考SOA体系架构进行功能设计，使得能快速扩展业务功能而不会影响现有系统功能的正常使用，可根据实际业务量进行部分功能扩容，在满足系统运行要求的同时实现成本最小化。系统采用分布式部署，系统功能隔离运行，保障系统整体运行的稳定性。 图1.开发框架与体系结构图 1.1.web端技术栈 （1）前端采用elementUI/jquery/bootstrap/vue实现，前端和Controller交换数据基于json格式。 1.2业务端技术栈 （1）业务端基于springboot、springMVC、JPA、SpringData技术栈构建，对于复杂的系统则采用springCloud构建。 （2）四层分隔：controller（Facade）/service/dao/entity,其中fa?ade主要用于生成json，实现和前端的数据交换。 （2）命名：按照功能模块划分各层包名，各层一致。 2.系统安全保障 2.1 访问安全性 权限管理是系统安全的重要方式，必须是合法的用户才可以访问系统（用户认证），且必须具有该资源的访问权限才可以访问该资源（授权）。 我们系统设计权限模型，标准权限数据模型包括：用户、角色、权限（包括资源和权限）、用户角色关系、角色权限关系。权限分配：通过UI界面方便给用户分配权限，对上边权限模型进行增、删、改、查操作。 基于角色的权限控制策略根据角色判断是否有操作权限，因为角色的变化性较高，如果角色修改需要修改控制代码。 而基于资源的权限控制：根据资源权限判断是否有操作权限，因为资源较为固定，如果角色修改或角色中权限修改不需要修改控制代码，使用此方法系统可维护性很强。建议使用。 2.2 数据安全性 可以从三个层面入手：操作系统；应用系统；数据库；比较常用的是应用系统和数据库层面的安全保障措施。 在操作系统层面通过防火墙的设置。如设置成端口8080只有自己的电脑能访问。应用系统层面通过登陆拦截，拦截访问请求的方式。密码不能是明文，必须加密；加密算法必须是不可逆的，不需要知道客户的密码。密码的加密算法{ MD5--不安全，可被破解。需要把MD5的32位字符串再次加密(次数只有你自己知道)，不容易破解；加密多次之后，登录时忘记密码，只能重置密码，它不会告诉你原密码，因为管理员也不知道。 3.项目计划的编制和管理 本公司项目基于敏捷过程的方式组织，项目计划基于需求和团队反复讨论的过程。在开发系统时都经过了解需求，开需求分析会议，确定开发任务，推进开发进度，测试，试点，交付等开发步骤，其中具体内容有： 1，了解需求：跟客户沟通，充分了解对方的需求，然后对需求进行过滤，最后整体成需求文档 2，需求分析会议：也就是项目启动会议之后要做的事情，对拿来的需求进行讨论，怎么做满足需求。主要对需求进行全面的梳理，让开发，产品，项目都熟悉整个需求。 摘要 随着电力电子技术的不断发展，电力电子技术的各种装置在国民经济各行各业中得到了广泛应用。从电能转换的观点，电力电子的装置涵盖交流——直流变换、直流——交流变换、直流——直流变换、交流——交流变换。比如在可控电路直流电动机控制，可变直流电源等方面都得到了广泛的应用,而这些都是以逆变电路为核心。由于电力电子技术中有关电能的变换与控制过程，内容大多涉及电力电子各种装置的分析与大量的计算、电能变幻的波形分析、测量与绘制等，这些工作特别适合Matlab的使用。本次设计的题目是基于PWM逆变器的设计与仿真，所以在此次仿真就用的是Matlab软件，建立了基于Matlab的单相桥式SPWM逆变电路,采用IGBT作为开关器件，并对单相桥式电压型逆变电路和PWM控制电路的工作原理进行了分析，运用MATLAB中的simulink/simupowersystems对电路进行了仿真，给出了仿真波形，并运用MATLAB提供的powergui模块,分别用单极性SPWM和双极性SPWM的动态模型给出了仿真的实例与仿真结果，验证了模型的正确性，并展现了Matlab仿真具有的快捷，灵活，方便，直观的以及Matlab绘制的图形准确、清晰、优美的优点,从而进一步展示了Matlab的优越性。 关键字：PWM逆变器单极性SPWM 双极性SPWM MATLAB仿真 目录 摘要 绪论 (1) 第1章 MATLAB软件 (3) 1.1软件的介绍 (3) 1.2 电力电子电路的Matlab仿真 (4) 1.2.1实验系统总体设计 (5) 1.2.2电力电子电路Simulink仿真d特点 (5) 第2章逆变主电路的方案论证与选择 (6) 第3章 PWM逆变器的工作原理 (9) 3.1 PWM控制理论基础 (9) 3.1.1面积等效原理 (9) 3.2 PWM逆变电路及其控制方法 (11) 3.2.1计算法 (11) 3.2.2调制法 (11) 3.2.3 SPWM控制方式 (15) 第4章单相桥式PWM逆变器的仿真 (18) 4.1单相桥式PWM逆变器调制电路的Simulink模型 (18) 4.1.1单极性SPWM仿真模型图 (18) 4.1.2 双极性SPWM仿真模型图 (19) 4.2 仿真参数的设定及仿真图的分析 (19) 4.2.1 单极性SPWM的仿真及分析 (19) 1、逆变器屏幕没有显示 故障分析：没有直流输入，逆变器LCD是由直流供电的。 可能原因： （1）组件电压不够。逆变器工作电压是100V到500V，低于100V时，逆变器不工作。组件电压和太阳能辐照度有关。 （2）PV输入端子接反，PV端子有正负两极，要互相对应，不能和别的组串接反。 （3）直流开关没有合上。 （4）组件串联时，某一个接头没有接好。 （5）有一组件短路，造成其它组串也不能工作。 解决办法： 用万用表电压档测量逆变器直流输入电压。电压正常时，总电压是各组件电压之和。如果没有电压，依次检测直流开关，接线端子，电缆接头，组件等是否正常。如果有多路组件，要分开单独接入测试。 如果逆变器是使用一段时间，没有发现原因，则是逆变器硬件电路发生故障，需要联系售后。 2、逆变器不并网 故障分析：逆变器和电网没有连接。 可能原因： （1）交流开关没有合上。 （2）逆变器交流输出端子没有接上。 （3）接线时，把逆变器输出接线端子上排松动了。 解决办法：用万用表电压档测量逆变器交流输出电压，在正常情况下，输出端子应该有220V或者380V电压，如果没有，依次检测接线端子是否有松动，交流开关是否闭合，漏电保护开关是否断开。 3、PV过压 故障分析：直流电压过高报警。 可能原因：组件串联数量过多，造成电压超过逆变器的电压。 解决办法：因为组件的温度特性，温度越低，电压越高。单相组串式逆变器输入电压范围是100-500V，建议组串后电压在350-400V之间，三相组串式逆变器输入电压范围是250-800V，建议组串后电压在600-650V之间。在这个电压区间，逆变器效率较高，早晚辐照度低时也可发电，但又不至于电压超出逆变器电压上限，引起报警而停机。 4、隔离故障 故障分析：光伏系统对地绝缘电阻小于2兆欧。 可能原因：太阳能组件，接线盒，直流电缆，逆变器，交流电缆，接线端子等地方有电线对地短路或者绝缘层破坏。PV接线端子和交流接线外壳松动，导致进水。 解决办法：断开电网，逆变器，依次检查各部件电线对地的电阻，找出问题点，并更换。 5、漏电流故障 故障分析：漏电流太大。 解决办法：取下PV阵列输入端，然后检查外围的AC电网。直流端和交流端全部断开，让逆变器停电30分钟以上，如果自己能恢复就继续使用，如果不能恢复，联系售后技术工程师。 6、电网错误逆变电源设计报告a.(DOC)
逆变器制作全过程
太阳能逆变器开发思路和方案
毕业论文DCAC逆变器的设计
基于模型的测试综述报告
逆变电源 毕业设计 2008
逆变器技术要求
逆变器驱动在电机中的运用
逆变器毕业设计成果
PWM-逆变器设计与仿真
三相PWM逆变器的设计_毕业设计
华为软件概要设计模板综述
逆变器的分类和主要技术性能评价
概述软件的技术方案设计.doc
PWM_逆变器设计与仿真
逆变器屏幕没有显示
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