单相正弦波变频电源设计

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SPWM实现单相正弦波变频电源设计

具有过流保护功能，需要保护时自动切断输入交流电源，以确保电路安全。
关键词：单相；变频；ＰＳＷＭ；．－计￣
中图分类号：Ｍ３４１Ｔ４．
一
文献标识码：Ａ
文章编号：６１８８（０００ — ０６０１７ — ０９２１）３０３ —２流输出，所以逆变电路是技术核心。
的子程序判断是否超过额定值，从而判断是否做断电保护操作；
测频模块功能是：取输出电压信号经过单稳电路形成与输出电压
… 《国大学生电子设计竞赛获奖作品选编》１全第一届—— 第
五届．北京理工大学出版社
频率相同的方波信号，然后由“ ＣＵ” 主Ｐ中的测频子程序对其进行
法》将维修基金定位成以业主大会为受益人的信托基金。哒种信托管理模式不失为专项维修资金保值增值的较好途径。
（）一保障物业共用部分得到及时充分维修。如何保障物业共
用部分得到及时充分维修，专项维修资金的管理模式至关重要，
特别要看由什么机构掌握维修资金的使用权、审批权。有人提出
择。
［］星波．专项维修资金管理构想【．４房屋Ｊ现代物业，０９（：】２０；）９
５￣３２５
（）二保障专项维修资金安全，实现保值增值。我国住宅专项
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（上接第３６页）３控制系统设计。、控制系统部分是由“ ＣＵ” 主Ｐ来完成工作的，其功能模块主要包括用于人机对话功能的键盘与显

单相正弦波逆变电源设计原理

单相正弦波逆变电源设计原理逆变拓扑结构主要有全桥逆变拓扑、半桥逆变拓扑和H桥逆变拓扑等。

其中，全桥逆变拓扑是应用最广泛的一种结构。

其基本原理是通过四个功率开关器件（IGBT、MOSFET等）将直流电源分别与交流负载的两端相连，通过对这四个开关器件进行不同的控制，实现正负半周期交替地对交流负载端进行开关切换，从而输出正弦波形的交流电信号。

控制策略是逆变电源设计中的关键，其主要目标是根据输入直流电源电压的大小和方向，调整开关器件的通断时间，使输出交流电信号能够呈现出正弦波形。

常见的控制策略包括PWM控制策略和SPWM控制策略。

其中，PWM（脉宽调制）控制策略通过对比输入直流电压与参考正弦波形的大小关系，调整开关器件的通断时间比例，以保证输出电压信号的波形准确度。

SPWM（正弦PWM）控制策略则通过比较输入直流电压与参考正弦波形的大小关系，调整开关器件的通断时间点，以保证输出电压信号的谐波失真程度较小。

滤波电路是为了进一步提高逆变电源输出电压信号的波形质量，减小谐波失真。

其主要由电感、电容等元件组成。

一般而言，设计中采用LC滤波器结构来实现对输出正弦波形谐波成分的滤除。

滤波器的参数选择与设计是设计过程中的关键环节，通过合理选择滤波器的参数可以实现输出电压稳定，谐波失真小的效果。

此外，逆变电源设计中还需要考虑过温保护、过压保护、过流保护等安全措施，以保证电源的稳定性和可靠性。

这些保护功能通过在逆变电源系统中加入温度传感器、电流传感器以及相应的控制电路来实现。

总之，单相正弦波逆变电源的设计基于逆变拓扑结构、控制策略和滤波电路的原理，通过合理的参数选择和安全措施的设计，可实现稳定、可靠、高质量的正弦波形交流电信号输出。

单相正弦波变频电源

（D题）单相正弦波变频电源摘要本设计电路使用NE5532组成一个文氏电桥振荡器，它的特点是起振容易，波形失真很小，频率也很稳定，其震荡频率由电阻电容决定，当电容选定为标准的的104时，电阻为时频率刚好为50HZ左右。

用一个可调电位器作为反馈调节电位器，可以调节振荡器输出的正弦波的幅度，从振荡器出来的正弦波分成4路，2路进入由2个NE5532组成的精密整流电路变成馒头波；2路进入由两个NE5532组成的同步波发生电路变成方波。

本设计的载波振荡器的核心是一块NE555时基电路.它实际上是一个高线性度的三角波发生器,三角波频率由电阻电容决定，当三角波的频率约为20K,能满足SPWM调制电路的要求.为确保三角波的线性度,由三极管为电容充放电回路组成恒流源.三角波信号经三极管的射极输出,分别送到SPWM调制器的同相端和反相端.调制电路实际上是为电压比较器,它把20K的三角波信号和100HZ的馒头波信号进行比较,在两个运放的输出端分别输出二路极性相反的SPWM信号。

关键词：SPWM波文氏电桥 H桥目录摘要...................................................... (2)目录........................................................ .. (3)1 设计任务与要求........................................................ .. (4)设计任务........................................................ (4)设计要求........................................................ (4)2 方法比较与论证........................................................ .. (4)方案设计........................................................ (4)方案论证........................................................ (4)方案对比........................................................ (4)3 硬件设计........................................................ (5)文氏电桥振荡器........................................................ .. (5)精密整流电路、加法电路........................................................ ..5SPWM波发生器、同步波发生电路 (6)时序电路 (7)H桥逆变电路 (7)过流保护电路....................................................... .. (8)电源电路........................................................ (8)4 系统测试与调试........................................................ (9)信号板电路的调试........................................................ .. (9)接上H桥联调........................................................ .. (9)5 设计总结........................................................ .. (10)1、设计任务与要求设计任务设计并制作一个单相正弦波变频电源，其原理框图如图1所示。

单相正弦波变频电源设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告单相正弦波变频电源设计系部：专业：学生姓名：指导教师：开题时间：2012 年3月26 日一、总体说明在开题报告中要求给出你对课题的理解，类似的研究在国内外的进展情况，你对系统设计的初步设想，主要需要解决的技术难题和解决思路，同时应给出课题的时间安排。

二、开题报告内容1．毕业设计（论文）课题的目的、意义、国内外现状及发展趋势2．课题主要工作（设计思想、拟采用的方法及手段）3．完成课题的实验条件、预计设计过程中可能遇到的问题以及解决的方法和措施4．毕业设计（论文）实施计划(进度安排)5．参考文献三、撰写要求1．报告字数不少于3000字2．报告内容一律用A4纸打印3. 上交时间为毕业设计第三周周末。

二、课题预期目标及主要工作（设计思想、拟采用的方法及手段）1．设计目标本课题设计一个单相正弦波变频电源，研究的是电源的变频变压技术，其核心内容为逆变技术。

研制的电源主要功能是为各种设备提供电源，具有恒压输出、过热保护、过流保护等功能，且体积应尽可能小，稳定性好，可靠性高。

内容包括变频电源整体结构框图设计、系统主电路模块、、驱动和外围模块、控制模块等。

详细说明了各部分的软硬件设计原则，然后给出实验结果并对输出波形和效率进行了分析。

最后经实验证明，本设计切实可行，指标基本达到要求。

目标参数：（1）. 输入单相交流电220V，50HZ，输出单相正弦波交流电;（2）. 输出频率范围400HZ；（3）. 输出电压有效值220V，最大负载电流有效值10A;（4）. 计算机绘制电路图及PCB版图。

2．设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）：本设计方案的设计思路如下：变频电源整体结构框图本设计主电路包括输入电路、逆变电路、输出滤波电路、缓冲电路以及继电器控制电路。

具体工作原理如下：（1）输入AC/DC电路输入AC/DC电路，把交流电转换为直流电，这个过程主要是通过整流电路完成的，整流电路是一个单相AC／DC变换电路，功能是把220V／50Hz的市电进行整流滤波后转换成稳定直流电输入到直流母线上，这主要是通过一个整流桥得以实现的，这样每半个周期都有两个二极管处于工作状态。

基于DSP的单相正弦波变频电源设计与应用

中图分类号：ＴＮ８６
文献பைடு நூலகம் 识码：Ａ
文章编号：１００９ — ２３７４（２０１４）０８－００４８ — ０３
１概述
１．１问题的提出
动条件。但目前使用的电动凿岩机也有明显缺点：对同样硬度的岩石，它的转速只有气动凿岩机的５０％￣６０％。目前大多数电动设备直接使用交流工频电源（５０ＨＺ），不能随着工作环境（岩石硬度、钻孔孔径、深度）改变输出转矩、转速，因此工作效率较低。为此，本文采用德州仪器公司的ＴＭＳ３２０Ｃ２４０７ＤＳＰ处理器设计一种新型的５ＫＶＡ单相正弦波变频电源，通过输出可程控的交流电
较好的稳定性和较强的抗干扰能力。２．２硬件系统结构
本文设计变频电源的硬件系统以Ｔｌ公司的ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７Ａ型ＤＳＰ为控制芯片，由主电路、保护电路、控制电路等组成，其原理结构图如图１。
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一种新颖的单相正弦波变频电源

一种新颖的单相正弦波变频电源一种新颖的单相正弦波变频电源苏发军张兵陈培巾贵州电子信息职业技术学院电子培训班第4组100041号摘要本文提出了一种不使用产生SPWM（正弦波脉宽调制）波形的专用芯片，而实现单相正弦波变频的电源设计方案，其输出为（20－100）Hz 的单相对称交流电。

该系统具有如下特色：（1）为了保证系统输入电压的调整率，在整流电路与逆变器之间设计了Buck 电路，保证了直流母线电压的稳定；(2)为了在改变输出频率时，保持单相正弦参考信号的幅度稳定，且设有自动增益控制；(3)为了在变频、改变输入电压、改变负载过程中，保证输出电压稳定，采用反馈控制。

经实验观察，输出正弦波质量高，失真度小于5％，输出电压稳定可靠。

关键词单相正弦波变频；自动增益控制；独立反馈。

目录1.系统设计 (1)1.1设计要求 (2)1.1.1设计任务 (3)1.2方案比较 (3)1.2.1总体思路 (4)1.2.2单元电路的设计 (5)2.元器件选择及参数的分析与计算 (6)2.1系统调试记录表如下： (6)2.2.2元器件清单表……………………………………………………………… (7)2.2.3参考文献: (8)3.结束语: (8)3.1附图： (9)1. 引言变频电源在各行各业的应用日益广泛，目前，工程实际中应用最多的是一种称之为SPWM（正弦波脉宽调制）法的变频电源。

SPWM 技术是一种调制信号正弦化的PWM 技术，与直流变换电路的PWM 技术相比，区别仅在于调制信号（控制信号），在DC/DC电路中，控制信号只有幅值和极性的变化，但是在DC/AC 电路中，控制信号变成幅值和频率均可变化的周期信号，如何利用硬件或硬、软件相结合的办法经济﹑实用的实现高性能的SPWM 控制策略，便成了人们现在需要解决的问题。

随着集成技术的发展，目前市场上已经有了专用的单片机和专用的大规模集成电路，例如HEF4752，SA4828，SLE4520 等等，而且还会有一些新的芯片不断面世，但其价格一般都比较昂贵，硬件投资大，本文介绍一种新颖的单相正弦波变频电源的设计方法，该方法不使用产生SPWM（正弦波脉宽调制）波形的专用芯片，并且能够满足：（1）频率在（20Hz～100Hz）范围内可调，且输出电压有效值为15V～36V的可调单相交流电。

单相正弦波逆变电源-设计

单相正弦波逆变电源-设计单相正弦波逆变电源摘要：本单相正弦波逆变电源的设计，以12V蓄电池作为输入，输出为36V、50Hz的标准正弦波交流电。

该电源采用推挽升压和全桥逆变两级变换，在控制电路上，前级推挽升压电路采用SG3525芯片控制，闭环反馈；逆变部分采用驱动芯片IR2110进行全桥逆变，采用U3990F6完成SPWM的调制，后级输出采用电流互感器进行采样反馈，形成双重反馈环节，增加了电源的稳定性；在保护上，具有输出过载、短路保护、过流保护、空载保护等多重保护功能电路，增强了该电源的可靠性和安全性；输出交流电压通过AD637的真有效值转换后，再由STC89C52单片机的控制进行模数转换，最终将电压值显示到液晶12864上，形成了良好的人机界面。

该电源很好的完成了各项指标，输入功率为46.9W，输出功率为43.6W，效率达到了93%，输出标准的50Hz 正弦波。

关键词：单相正弦波逆变DC-DC DC-AC SPWMAbstract: The single-phase sine wave inverter power supply design, battery as a 12V input and output for the 36V, 50Hz standard AC sine wave. The use ofpush-pull power booster and two full-bridge inverter transform，in the control circuit, the pre-boost push-pull circuit using SG3525 chip control,closed-loop feedback;inverter driver IC IR2110 in part to the use of full-bridge inverter using SPWM modulation U3990F6 completed,level after the use of current transformer output sampling feedback. The feedback link in the formation of a double and increase the stability of power. In protection, with output overload, short circuit protection, over current protection, the protection of multiple no-load protection circuit,which enhancing the reliability of the power supply and safety.AC voltage output of the AD637 True RMS through conversion, and then from the control of single-chip STC89C52 analog-digital conversion, the final value of the voltage to the liquid crystal display 12864 on the formation of a good man-machine interface. The completion of the power good indicators, input power to 46.9W, output power of 43.6W, the efficiency reached 93%, 50Hz sine wave output standards.Key words: Single-phase sine wave inverter DC-DC DC-AC SPWM目录1.系统设计 (4)1.1设计要求 (4)1.2总体设计方案 (4)1.2.1设计思路 (4)1.2.2方案论证与比较 (5)1.2.3系统组成 (8)2.主要单元硬件电路设计 (9)2.1DC-DC变换器控制电路的设计 (9)2.2DC-AC电路的设计 (10)2.3 SPWM波的实现 (10)2.4 真有效值转换电路的设计 (11)2.5 保护电路的设计 (12)2.5.1 过流保护电路的设计 (12)2.5.2 空载保护电路的设计 (13)2.5.3 浪涌短路保护电路的设计 (14)2.5.4 电流检测电路的设计 (15)2.6 死区时间控制电路的设计 (15)2.7 辅助电源一的设计 (15)2.8 辅助电源二的设计 (15)2.9 高频变压器的绕制 (17)2.10 低通滤波器的设计 (18)3.软件设计 (18)3.1 AD转换电路的设计 (18)3.2液晶显示电路的设计 (19)4.系统测试 (20)4.1测试使用的仪器 (20)4.2指标测试和测试结果 (21)4.3结果分析 (24)5.结论 (25)参考文献 (25)附录1 使用说明 (25)附录2 主要元器件清单 (25)附录3 电路原理图及印制板图 (28)附录4 程序清单 (39)1.系统设计1.1设计要求制作车载通信设备用单相正弦波逆变电源，输入单路12V直流，输出220V/50Hz。

单相正弦波变频电源开题报告

[9]秦海鸿基于同步整流技术的低压/大电德输出直直变换排的研究D南京航空航天大学硕士学位论文,2002.
[10]李辈,同步整流技术在通信电源模块中的应用[D.电子产品世界，2002.2
[11]吴金桥.种车载电源双向DCDC变换器的硕究.合肥工业大学硕士论文2006.[50]阳勇關会光电耦合器在电源技术中的应用(D.国外电子元器件2002.5
第十四周修改设计说明书
第十五周修改设计说明书
第十六周论文答辩
8、参考文献：
[1]刘胜利现代高频开关电源实用技术1北京:电子工业出版社,2001
[2]张占松,蔡宣三开关电源的原理与设计1北京:电子工业出版社,1999
[3]洪奇，张继红．开关电源中的有源功率因数校正技术［Ｍ］．北京：机械工业出版社2010.
[4]侯振义,侯传教1U C3854功率因数校正I C及其应用设计1西安:电源技术应用,1998
[5] Power Insegration, INC.Flyback Design Methodology Aplicaion Nole AN-16,13-22[41]郭小苏基于同步整流技术的反激变换器的研究[D]华中科技大学硕士论文,2007
目前市场上正弦波逆变电源中功率管多采用双极型晶体管，追求提高开关频率，这就需要采用高速开关器件，正弦波逆变电源将朝着高频化方向发展。且逆变电源需要适应各种不同类型的负载，各种负载对逆变电源输出电能的性能指标提出了更高的要求。同时电子设备的小型化和低成本化使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。
3、研究/设计的目标：
[12] Yie-Tone Chen, Dan Y.Chen Yan-Pei Wu. Small Signal Modeling of Multiple OutputForward Converters With Current-Mode Control. IEEE PESC, Record 1994.

单相正弦波变频电源的设计

单相正弦波变频电源的设计摘要：介绍由单片机和SA4828研制的单相变频电源。

提出了用高精度三相可编程PWM集成芯片SA4828与89C52单片机控制技术相结合的单相变频电源的设计方案。

给出了系统总体构成和主电路设计，介绍了SPWM产生器SA4828和工作原理，SA4828全数字操作、工作方式灵活、频率范围宽、精度高功能强，可实现系统的智能化设计。

文中详细介绍了采用单片机AT89C52和SPWM产生器SA4828组成系统控制器的软硬件设计。

利用专用集成电路SA 4828 设计变频器, 可以大大简化硬件电路的设计和软件编程。

它以SA4828作为SPWM信号发生器, 经过驱动电路控制IPM模块, 产生三相变频电源。

配以单片机、键盘、L ED 显示器及转速编码器, 构成闭环调速系统。

实验表明，由SA4828为控制芯片的变频电源结构简单、输出波形好、性能稳定可靠，适合于中、小功率的应用场合。

关键词：正弦脉宽调制（SPWM）；SA4828；逆变电源；单片机Design of Single-phase sine wave variable frequencypower sourceAbstract：The Single-phase sine wave variable frequency power source based on MCU AT89C52 and SPWM generator IC SA4828 is introduced in this paper. The design proposal of Single-phase sine wave variable frequency power source was proposed using the MCU 89C52 control technology unified with high accuracy three-phase programmable PWM integrated chip SA4828. The system construction and main circuit design of variable frequency power are given,the function feature and operation principle of SPWM generation IC SA8282 is described.The hardware and software design of controller by using AT89C52 and SA8282 is discussed in detail in this paper. Making use of the special IC SA 4828 to design an inverter can greatly simplify both the hardw are and softw are. The SA4828 used as SPWM signal generato r cont ro ls the IPM via driver circuits to produce variable frequency power supply. The speed adjusting system consist ing of SCC, KB, LED display and speed coder is tested and excellent performance is achieved.Experimental results shown the output voltage waveform is quite good,the performance meets the demand. Keywords：SPWM; SA4828; inverter; MCU1 前言 (4)1.1变频电源应用背景及领域 (4)1.2变频电源的研究现状及发展趋势 (5)2 变频电源基本原理 (6)2.1 SPWM 的原理 (6)2.2变频电源系统结构简要介绍 (9)3 AT89C52单片机介绍 (11)4 SA4828介绍 (14)5 变频电源硬件电路设计 (15)5.1变换电路选择 (15)5.2主电路设计 (15)5.3 SPWM逆变器的设计 (16)5.4控制电路设计 (18)5.5 IGBT驱动电路设计 (19)5.6 电压、电流、频率测量电路 (19)5.6键盘、显示电路 (21)6 软件设计 (25)7 抗干扰措施 (26)结束语 (27)[参考文献] (28)致谢 (29)目前，变频电源大多采用正弦脉宽调制，即所谓SPWM技术。

单相正弦波变频稳压电源设计与制作

三组交流电压。 ②单相整流电路：选用单相半控整流电路如下图所示。该电路控制灵活，输出电压大小在一定范围内可调节，因此成为被选方案。但我们做完这部分电路时发现．这个电路的触发电路还是有一定难度的。在设计指标中没对整流器做出硬性指标规定的情况下，我们完全可以采用单相不可控整流电路，从而减少两个晶闸管的触发电路的设计。本设计采用的 RC 过电压抑制电路 R9、C5 并联在变压器次级（元件侧），以吸收变压器铁心磁场释放的能量。并把它转换为电容器的电场能而储存起来，串联电阻是为了在能量转换过程中消耗一部分能量并且抑制 RC 回路可能产生的振荡。R10、C6 作为直流侧阻容保护电路。整流电路的触发电路选择由单结晶体管 BT33（Q3）组成的触发电路如下图所示，虽然移相范围及功率不高，但成本低，可满足设计要求，因此成为被选方案。VD1、VD2 输出的触发脉冲做为 VT1 和 VT2 晶闸管的触发信号。通过调节电位器 RP0 来改变触发角的大小，从而改变输出直流电压的大小。
单相正弦波变频稳压电源设计与制作
设计并制作一个单相正弦波变频稳压电源。电源框图如图所示。 1．基本要求（1）输出电压波形应尽量接近正弦波，用示波器观察无明显失真；（2）输出频率范围为 20～100Hz，电压有效值为 10～18V 的正弦交流电；（3）当输入电压为 198～242V，负载电流有效值为 0.5～1A 时，输出电压有效值应保持在 15V，误差小于 5％：（4）具有过流保护，输出电流有效值达 2A 时动作（5）DCAC 逆变器效率．压为 198242V，负载电流有效值为 0.5～1A 时，输出电压有效值应保持在 15V，误差小于 1％；（2）设计制作具有测量、显示该变频稳压电源输出电压、电流、频率和功率的电路，测量误差小于 5％。 3．说明（1）不能使用产生 SPWM（正弦波脉宽调制）波形的专用芯片；（2）输出功率可通过电流、电压的测量值计算。经过论证，在多种方案可供选择的情况下，我们选择了如下方案： ①隔离变压器：选择功率为 200W、二次侧可提供 50V、15V、15V

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方案二：采用高速处理器 DSP 直接生成 SPWM 信号，其硬件结构极其简单，所有算法均由对 DSP 编程，得以实现。但由于我们对 DSP 处理器了解较少，在较短的时间内无法掌握，应用起来较为困难。
方案三：以单片机为控制核心，用顺序查表的方法将整个正弦波波形数据顺序的经 DA 输出。此方案硬件稍微复杂，但其编程易于实现，且我们本身对 430 单片机有一定的认识，易于上手，经 DA 输出即可得到频率可控，且精度较高的正弦信号。
考虑所生成信号的频率较低（20--100Hz），由于单片机+DA 生成波形的方案易于实现，所以决定采用方案三，生成 SPWM 信号。
2、驱动电路的选择方案一采用集成半桥驱动芯片集成半桥驱动芯片采用自举电容对高边 MOS 管进行驱动，如 IR 公司的
IR2110，采用该方案只需在芯片外围接少量元件就能完成一个半桥的驱动，简化电路，便于调试，工作可靠性高。缺点是成本较高。
桥式电路，这种电路的优点有，所选用的功率管的耐压比推挽式降低一半，功率管的存储时间对电路工作影响不大，变压器不需要中心抽头。易于实现 SPWM 波
的控制。
（3）保护电路设计过流保护电流如图所示，Switch 端接单片机，继电器触点串接于主电路中，
当单片机检测到主电路电流大于 2A 时，输出高电平使三极管导通，断开继电器常闭触点，切断主电路，起到保护作用，提高系统的安全性。
可使测量仪表和保护装置标准化，使二次设备结构轻巧，价格便宜；使二次回路不受一次回路限制，接线灵活，维护、调试方便；使二次与一次高压部分隔离，且二次可设接地点，确保二次设备和人身安全。因此，我们采用这种方案。
4、输入输出方案由于本题目对输入要求较低，只要求输出目标频率的正弦波，我们采取了
键盘输入，输入值准确，实现方便。在输出方面有 2 种方案可供选择：（1）采用 LED 显示。显然，这只能显示非常有限的符号和数码字。对了本
程序流程图如下：
四、系统测试
1、固定负载和频率时系统设定电压与实际电压比较
固定负载：
固定频率：
设定值
实际值
2、在设定的电压频率下不同负载下的电压值
电压：
频率：
电流
电压
3、固定电压和负载时设定频率和输出频率
固定负载：
固定电压：
设定频率
实际频率
4、结果分析基本达到要求，输出频率范围能达到 20Hz-100Hz，频率可调，输出电压稳定.
四版） 2．沈建华、杨艳琴、翟晓曙．MSP430 系列 16 位超低功耗单片机原理与应
用．清华大学出版社，2004．（第一版） 3．沈显庆，常国祥．基于 CPLD 的单相逆变电源设计．电力电子技术．2009．1
方案二采用分立元件驱动分立元件对高边 MOS 管的驱动也采用自举电路，但由于采用分立元件，增加系统复杂度，不便于调试，并且工作可靠性不高。优点是成本较低。方案三采用隔离电源驱动采用隔离电源对高端 MOS 管进行驱动，由于采用了隔离电源，高边驱动和低边驱动原理相似，驱动电路简洁，且能在一定程度上提高系统抗干扰性能。但是采用了隔离电源，使系统在整体上仍然复杂，且成本也会相应提高。综上所述：我们选择方案一。
3、软件设计本系统软件主程序采用结构化程序设计方法，功能模块各自独立。主程序框
图如图：
SPWM 波调制原理： SPWM 技术所用到的一个重要理论就是冲量相等而形状不同的窄脉冲加在
具有惯性的环节上时，其效果基本相同。如图 1.2（a）、1.2（b）所示，是以正弦波作为调制波，以等腰三角波作为载波的 SPWM 调制技术的原理示意图。图 1.2（a）为单极性调制，图 1.2（b）为双极性调制。
3、电压电流的测量：
方案一：直接测量线电压，将电流串电阻测量电压，然后通过 AD 转换器测
出电压值，从而可以计算出电压值。方案二：采用电压、电流互感电路，将一次侧的大电压大电流转换为二次侧
较小的电压电流来测量，然后通过 AD 转换器测出电压值，然后计算出相电压值。两种方案相比较，第二种法案将一次回路的高电压、转为二次回路的低电压，
直接查找正弦波波形数据，经 DA 转换后，生成频率可控、精度较高的正弦波。输出 SPWM 信号。
功率驱动模块由功率驱动芯片 IR2110 将 SPWM 信号首先进行初级功率放大，以驱动后面的桥臂，桥臂由 4 片 N 沟道的 VMOS 管组成，由桥臂输出与设定频率相同的脉冲信号经变压器耦合到负载两端，得到变频后的交流电。
一、方案论证 1、SPWM 信号的产生方案一：传统的 PWM 用两个运算放大器来产生锯齿波形，用一个电位器来
产生直流基准电压，再用一个比较器来产生 PWM 输出信号。这类设计的优点是切实可行而又成本低廉。遗憾的是，如不改变元件值就无法方便地对频率进行编程, 而且频率微调也非常困难。这种方法的另一个问题是难以精确控制占空比。你可以使用数字式电位器来替代机械式电位器，但这样做会加大成本。
单相变频电源设计
摘要: 该变频电源以 TI 公司的 MSP430F149 为主控核心，内部调制生成 SPWM
信号，驱动全桥逆变电路，将直流电压转换成为交流电压，其幅值和频率可以通过 MSP430 内部软件编写来进行调节。本系统外接点阵液晶以及键盘，可以实时显示输出电压，电流，功率和交流电压频率，并且可以通过键盘设定电源输出电压的有效值和频率。另外本电源具有过流保护功能，可在输出电流过大时切断交流输入端，提高系统的安全性和可靠性。
2、硬件电路设计（1）、MSP430 主控电路设计
本系统通过键盘可调节输出 SPWM 波的频率，实现 SPWM 波形的频率步进，由于波形由单片机产生，所以频率精度比较高。单片机实现 SPWM 波形的软件设计见系统软件部分。
（2）、驱动以及整流逆变电路设计功放电路采用 MOSFET 管,驱动器采用专用驱动模块 IR2110。功放电路采用
设计要求显示的功能是不适应的。（2）采用字符式 LCD 显示，这可以用英文显示较为清晰的提示和数字，基
本可以满足显示要求。经分析，我们采用了方案 2。
二、系统设计 1、总体方案设计本系统共由两部分组成M 信号生成模块由单片机、DA 转换器组成。以单片机为控制核心，采用
五、总结改进与展望由于单片机的运算速度的限制，导致了对频率的控制比较困难。而如果由
DSP 芯片来产生 SPWM 波形，而单片机接受用户输入，控制 DSP，控制显示器件，则可以极大的提高系统性能，使频率控制更准确，并可方便用户操作和使用。
六、参考资料 1．康华光．电子技术基础模拟部分．武汉：华中理工大学出版社，2002．（第
图 1.2 SPWM 调制原理调制后生成幅值固定，宽度可变的脉冲信号，用这个脉宽信号驱动功率开关管，控制开关管的关断和导通时间，通过滤波滤掉开关频率，在负载上就得到频率与调制波频率相同的正弦电压。改变调制波的频率就可以改变输出电压的频率，改变载波的幅值就能调制脉宽，即增大输出正弦波电压的幅值