下载文档原格式
一款单相逆变器智能功率模块的应用电源电路设计
引言
智能功率模块(Intelligent Power Module，IPM)以开关速度快、损耗小、功耗低、有多种保护功能、抗干扰能力强、无须采取防静电措施、体积小等优点在电力电子领域得到越来越广泛的应用。
以PM200DSA060型IPM为例。
介绍IPM应用电路设计和在单相逆变器中的应用。
IPM的结构
IPM由高速、低功率IGWT、优选的门级驱动器及保护电路构成。
其中，IGBT是GTR和MOSFET的复合，由MOSFET驱动GTR，因而IPM具有GTR高电流密度、低饱和电压、高耐压、MOSFET高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。
根据内部功率电路配置情况，IPM有多种类型，如PM200DSA060型：IPM为D型(内部集成2个IGBT).其内部功能框图如图1所示，内部结构如图2所示。
内有驱动和保护电路，保护功能有控制电源欠压锁定保护、过热保护、过流保护和短路保护，当其中任一种保护功能动作时。
IPM将输出故障信号FO。
IPM内部电路不含防止干扰的信号隔离电路、自保护功能和浪涌吸收电路。
为了保证IPM安全可靠。
需要自己设计部分外围电路。
IPM的外部驱动电路设计。
单相全桥电压型逆变电路单相全桥电压型逆变电路是一种常用的电力电子变换器，它能将直流电源转换为交流电源，广泛应用于各种电力供应系统和电力调节系统中。
本文将对单相全桥电压型逆变电路的工作原理、优缺点以及应用领域进行详细介绍。
一、工作原理单相全桥电压型逆变电路由四个开关管和相应的控制电路组成。
开关管分别为Q1、Q2、Q3和Q4，通过适当的控制，可以实现对开关管的导通和关断。
在工作过程中，当Q1和Q4导通，Q2和Q3关断时，直流电源的正极连接到电路的A相，负极连接到电路的B 相，此时输出的是正半周的交流电压。
当Q1和Q4关断，Q2和Q3导通时，正负极的连接情况反转，输出的是负半周的交流电压。
通过不断交替导通和关断，可以在输出端获得一段完整的交流电压波形。
二、优缺点单相全桥电压型逆变电路具有以下优点：1. 输出电压稳定：由于采用全桥结构，能够有效地消除直流电源的波动和噪声，输出电压稳定可靠。
2. 输出功率大：全桥结构能够充分利用电源能量，输出功率相对较大。
3. 输出电压可调：通过控制开关管的导通和关断时间，可以实现对输出电压的调节，满足不同需求。
4. 抗干扰能力强：逆变电路可有效抑制外界干扰信号，提高系统的抗干扰能力。
然而，单相全桥电压型逆变电路也存在一些缺点：1. 成本较高：由于需要四个开关管，控制电路和保护电路等，相对于其他逆变电路而言，成本较高。
2. 效率较低：由于开关管的导通和关断需要一定的时间，逆变过程中会产生一定的开关损耗，导致转换效率有所降低。
三、应用领域单相全桥电压型逆变电路具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：1. 电力供应系统：逆变电路可以将直流电源转换为交流电源，用于电力供应系统中的电压和频率调节，满足不同负载的需求。
2. 电动机控制：逆变电路可将直流电源转换为交流电源，用于电动机的控制和驱动，实现电机的速度调节和方向控制等功能。
3. 新能源应用：逆变电路可以将太阳能、风能等新能源转换为交流电源，供应给家庭、工厂等用电设备。
2008级应用电子技术毕业设计报告设计题目单相电压型全桥逆变电路设计姓名及学号学院专业应用电子技术班级2008级3班指导教师老师2011年05月1日题目：单相电压型全桥逆变电路设计目录第一章绪论1.1整流技术的发展概况 (4)第二章设计方案及其原理2.1电压型逆变器的原理图 (5)2.2电压型单相全桥逆变电路 (6)第三章仿真概念及其原理简述3.1 系统仿真概述 (6)3.2 整流电路的概述 (8)3.3 有源逆变的概述 (8)3.4逆变失败原因及消除方法 (9)第四章参数计算4.1实验电路原理及结果图 (10)第五章心得与总结 (14)参考文献 (15)第一章绪论1.1整流技术的发展概况正电路广泛应用于工业中。
整流与逆变一直都是电力电子技术的热点之一。
桥式整流是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路。
常用来将交流电转化为直流电。
从整流状态变到有源逆变状态，对于特定的实验电路需要恰到好处的时机和条件。
基本原理和方法已成熟十几年了，随着我国交直流变换器市场迅猛发展，与之相应的核型技术应用于发展比较将成为业内企业关注的焦点。
目前，整流设备的发展具有下列特点：传统的相控整流设备已经被先进的高频开关整流设备所取代。
系统的设计已经由固定式演化成模块化，以适应各种等级、各种模块通信设备的要求。
加上阀控式密封铅酸蓄电池的广泛应用，为分散供电创造了条件。
从而大大提高了通信网运行可靠和通信质量。
高频开关整流器采用模块化设计、N1配置和热插拨技术，方便了系统的扩展，有利于设备的维护。
由于整流设备和配电设备等配备了微机监控器，使系统设备具有了智能化管理功能和故障保护及自保护功能。
新旗舰、新技术、新材料的应用，使高频开关整流器跃上了一个新台阶。
第二章 设计方案及其原理2.1电压型逆变器的原理图原理框图等效图及其输出波形当开关S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压u o 为正； 当开关S1、S4断开，S2、S3闭合时，u o 为负，如此交替进行下去，就在负载上得到了由直流电变换的交流电，u o 的波形如上图 (b)所示。
单相逆变器的软件编程设计摘要逆变电源技术是电力电子技术的重要组成部分。
逆变电源是一种采用开关方式的电能变换装置, 它从交流或直流输人获得稳压、稳频的交流输出。
衡量逆变电源性能高低的主要指标是输出电压的品质，输出电压品质由以下特性来衡量: 稳压特性、稳频特性、波形特性、动态特性、电压调制特性。
逆变电源之所以能得到广泛应用，是因为它能实现以下功能：逆变电源能将直流电转换为交流电；变频，逆变电源能将市电转换为用户所需频率的交流电；变相，逆变电源能将单相交流电转换为三相交流电, 也能将二相交流电转换为单相交流电。
逆变电源出现于电力电子技术飞速发展的20世纪60年代，逆变电源的发展是和电力电子器件的发展联系在一起的，器件的发展带动着逆变电源的发展。
最初的逆变电源采用晶闸管（SCR）作为逆变器的开关器件，称为可控硅逆变电源。
随着半导体技术和变流技术的发展，自关断的电力电子器件脱颖而出，相继出现了电力晶体管（GTR）、可关断晶闸管（GTO）、功率场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等等。
自关断器件在逆变器中的应用大大提高了逆变电源的性能。
由于自关断器件的使用，使得开关频率得以提高，从而逆变桥输出电压中低次谐波的频率比较高，使输出滤波器的尺寸得以减小，而且对非线性负载的适应性得以提高。
近十年来发展起来的新型电源控制技术，目前仍在不断地完善和发展之中，使逆变电源的性能有了质的飞跃。
本次是基于MOSFET管构建的逆变器软件编程设计，使用的核心器件为单片机AT89S52及功率驱动集成芯片IR2110。
本课题使用单片机AT89S52通过编程产生50Hz的准正弦方波，为逆变器提供输出功率信号，去推动MOS功率管。
本次设计采用的电路拓扑为单相全桥逆变电路，用两片IR2110驱动全桥电路，每片分别驱动上下MOSFET，其耐压为500V。
IR2110用于驱动全桥逆变器用以控制MOSFET的通断，在IR2110的外围电路使用二极管和齐纳二极管防止MOSFET 的同时导通而击穿。
逆变器的设计与制作作者：高振东来源：《城市建设理论研究》2014年第35期摘要：逆变器是把直流电转变成交流电的装置。
本设计采用EG8010逆变器专用芯片产生正弦波，以12V蓄电池作为输入，采用IR2110驱动，工频变压器进行升压，同时设计了过压保护、过温保护、过流保护、液晶显示等功能电路。
经测试，该电源的效率达到了93%。
关键词：全桥逆变;IR2110;EG8010; 工频;纯正弦中图分类号：S611文献标识码： A1 引言本文介绍了一种纯正弦波逆变器的设计，主要包括两部分电路，一是逆变控制电路，另一个是检测保护电路。
逆变控制电路主要包括：正弦波产生电路,驱动电路,逆变电路等；检测保护电路主要包括：电压、电流检测电路，过电流保护电路，故障报警电路、温度检测电路等。
在主电路中，正弦波产生电路主要采用芯片EG8010；驱动电路采用芯片IR2110；逆变电路主要采用全桥逆变。
最后对该逆变电源进行了测试，验证了其有效性与可行性。
2.系统设计2.1设计要求设计并制作光伏并网单相正弦波逆变器，输入DC12V，输出AC220V、50HZ。
功率大于100W，效率不小于85％，具有过流保护、过压保护、过温保护等保护功能，显示输出电压、电流、温度等参数。
2.2总体设计方案2.2.1设计思路根据题目设计要求，本设计采用全桥逆变，逆变部分采用驱动芯片IR2110进行全桥逆变，采用EG8010输出标准的50Hz正弦波，作为IR2110的控制信号，后级输出采用工频变压器进行升压[1]。
2.2.2 系统组成框图2.2.3 框图介绍本设计利用逆变芯片EG8010产生相位差为90°的双路正弦波控制信号，由于EG8010不能直接驱动MOS管，所以在EG8010后面接2片IR2110驱动MOS管，从而控制IRF640组成的逆变桥工作，将直流12V电转换成交流12V电，再经过工频变压器升压后产生220V、50Hz 的交流电，经过滤波整形电路的滤波整形，形成正弦波220V、50Hz交流電，作为该逆变器的输出。
机械电气工程学院本科毕业设计(文)题目：院（系）：专业：学号：姓名：指导教师：完成日期：石河子大学毕业设计（论文）任务书学院：科技学院系级教学单位：电气工程及其自动化学号2007185326学生姓名白喆杨专业班级电气07题目题目名称电力负荷预测模型与算法研究题目性质1.理工类：工程设计（）；工程技术实验研究型（）；理论研究型（√ ）；计算机软件型（）；综合型（）。
2.管理类（）；3.外语类（）；4.艺术类（）。
题目类型 1.毕业设计（√ ） 2.论文（）题目来源科研课题（）生产实际（）自选题目（√ ）主要内容1、逆变电源并网工作的研究2、滤波器在电路中的作用3、并网控制方法的研究4、采用LCL滤波器的并网过程仿真研究基本要求1.掌握并网工作的基本原理；2.给出电路设计的具体方案；3.学习matlab仿真软件；4. 绘制A0图纸一张，论文一本。
参考资料1、电力电子技术电工技术学报等期刊杂志2、三相电压型整流器的LCL滤波器分析与设计电力电子3、新能源并网发电的控制研究电力系统保护与控制4、DC-DC逆变技术及其应用陈道炼机械工业出版社周次1～3周4～8周9～10周11～14周15～18周应完成的内容查阅相关的中文资料，熟悉控制方法的工作原理，翻译一篇英文资料主电路的确定，参数设计控制方案的确定，控制电路的设计系统仿真研究撰写论文，答辩指导教师：鲁敏职称：讲师2011年3月5日系级教学单位审批：年月日摘要随着“绿色环保”概念的提出，以解决电力紧张，环境污染等问题为目的的新能源利用方案得到了迅速的推广，这使得研究可再生能源回馈电网技术具有了十分重要的现实意义。
如何可靠地、高质量地向电网输送功率是一个重要的问题，因此在可再生能源并网发电系统中起电能变换作用的逆变器成为了研究的一个热点。
本文以全桥逆变器为对象，详细论述了基于双电流环控制的逆变器并网系统的工作原理，推导了控制方程。
内环通过控制LCL滤波中的电容电流，外环控制滤波后的网侧电流。
辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：单相桥式整流/逆变电路的设计及仿真院（系）：电气工程学院专业班级：自动化111班学号： *********学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：2013.12.30-2014.1.10课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院 教研室：自动化 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算学 号 1103020 学生姓名 专业班级课程设计（论文）题目单相桥式整流/逆变电路的设计及仿真课程设计（论文）任务 课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数 实现功能整流电路是将交流电能变成直流电供给直流用电设备，在生产实际中，用于电阻加热炉、电解、电镀中，这类负载属于电阻类负载。
逆变电路是把直流电变成交流电。
逆变电路应用广泛，在各种直流电源中广泛使用。
设计任务及要求 1、确定系统设计方案，各器件的选型 2、设计主电路、控制电路、保护电路； 3、各参数的计算；4、建立仿真模型，验证设计结果。
5、撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。
技术参数整流电路：单相电网220V ，输出电压0~100V ，电阻性负载，，R=20欧姆 逆变电路：单相全桥无源逆变，输出功率200W ，输出电压100Hz 方波 进度计划1、 布置任务，查阅资料，确定系统方案（1天）2、 系统功能分析及系统方案确定（2天）3、 主电路、控制电路等设计（1天）4、 各参数计算（1天）5、 仿真分析与研究（3天）6、 撰写、打印设计说明书（1天）答辩（1天）指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩：总成绩： 指导教师签字： 年 月 日摘要整流电路是把交流电转换为直流电的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
逆变电路是把直流电变成交流电的电路，与整流电路相对应。
无源逆变电路则是将交流侧直接和负载连接的电路。
此次设计的单相桥式整流电路是利用二极管来连接成“桥”式结构，达到电能的充分利用，是使用最多的一种整流电路。
单相逆变器设计范文首先，单相逆变器的设计需要考虑以下几个方面：输出电压波形、输出功率、效率和保护措施。
1.输出电压波形：单相逆变器的输出电压波形应尽可能接近正弦波，以保证输出电能的质量。
常见的设计方法包括：方波逆变器、脉宽调制（PWM）逆变器和多脉泽调制（MPPT）逆变器。
其中，PWM逆变器是最常用的设计方法，通过高频开关器件的开关控制实现。
2.输出功率：逆变器的输出功率决定了其应用范围。
在设计单相逆变器时，需根据具体需求选择适当的功率等级。
输出功率主要受限于逆变器的开关器件和电路拓扑结构。
常用的逆变器拓扑结构有单相桥式逆变器、双半桥逆变器、全桥逆变器等。
选择适合的拓扑结构能提高逆变器的功率密度和转换效率。
3.效率：逆变器的效率对于能量转换非常重要，可以通过优化设计和控制算法来提高效率。
有效的设计方法包括：降低开关器件的导通和开通损耗、降低电路的额定电流和电压降以减少传导损耗等。
此外，合理的散热设计和抑制电磁干扰也能提高逆变器的效率。
4.保护措施：逆变器的保护措施是确保其正常运行和安全性的重要组成部分。
常见的保护措施包括：过电流保护、过温保护、短路保护、过压保护等。
通过添加适当的保护电路和控制算法，可以有效防止逆变器受损或损坏。
设计单相逆变器需要一定的电力电子知识和设计经验。
下面提供一个基本的单相逆变器设计流程作为参考：1.确定输出功率和电压：根据应用需求确定单相逆变器的输出功率和电压等级。
2.选择逆变器拓扑结构：选择适合的逆变器拓扑结构，并进行电路分析和计算。
常见的逆变器拓扑结构包括全桥逆变器和单相桥式逆变器。
3.选择开关器件：根据输出功率和电压确定合适的开关器件，如功率MOSFET、IGBT等。
考虑开关器件的导通和开通特性，以及损耗和成本等因素。
4.控制电路设计：设计适当的控制电路和算法，实现逆变器的开关控制。
常见的控制方法包括PWM调制、电流控制和电压控制等。
5.散热设计：根据逆变器的功率密度和工作条件设计散热系统，确保逆变器在长时间工作时的温度控制和散热效果。
单相全桥逆变器电路图单相桥式逆变器的工作原理和波形图详解
一、单相全桥（逆变器）是什么?
单相全桥逆变器基本上是电压源逆变器，单相全桥逆变器的（电源电路）图下图所示。
为了简单，没有标出SCR触发电路和换向电路。
单相全桥逆变器采用2线直流（电源）、4个续流（二极管）和4个（可控硅）。
T1和可T2同时导通，其频率为f=1/T。
同样，T3 和T4同时开启。
(T1和T2 ）和（T3和T4）的相位差有180℃。
单相全桥逆变器
二、单相全桥逆变器电路工作原理
单相全桥逆变器的工作分为4种模式：模式℃：(t1
模式℃（t1
模式II (T/2
模式III（t2
三、单相全桥逆变波形
这里S1、S2、S3、S4也就是T1、T2、T3、T4。
1、当负载为：负载为R、L、RL
1）纯（电感负载）L 负载：
电流Io 关于t 轴对称，因此直流分量= 0，并且电流从最小峰值电流(-Ip) 到最大峰值电流(+Ip) 呈线性。
在这种情况下：D1 和D2在0
负载为R、L、RL
2、当负载为纯阻性负载
输出电压（U0）和输出电流（I0）波形如下：
Ig1和Ig2为门脉冲，用于接通S1、S2和S3、S4。
对于阻性负载，在0
负载为纯阻性负载
3、任何负载的输出电压（U0）波形
负载的输出电压（U0）波形
对于任何类型的负载，输出电压波形将保持相同，但电流波形取决于负载的性质。
输出电压波形是半波对称的，因此不存在所有偶次谐波。
四、单相全桥逆变优点
电路中无电压波动
适合高输入电压
高效节能
功率器件的额定电流等于负载电流。
单相逆变电路工作原理单相逆变电路指的是将直流电转换为交流电的电路。
这种电路通常由逆变器、控制电路和滤波电路等部分组成。
在工业控制、交流电源、太阳能逆变器等领域中，单相逆变电路起着至关重要的作用。
下面将详细介绍单相逆变电路的工作原理，以及其在各个领域中的应用。
一、单相逆变电路的工作原理单相逆变电路是指将直流电能转换为交流电能的电路。
其工作原理主要基于开关管的导通和截止来实现。
在单相逆变电路中，最常用的开关器件是双极型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）。
逆变电路可以分为两种基本结构：全桥逆变和半桥逆变。
（一）全桥逆变电路全桥逆变电路由四个开关管组成，可以将直流电源转换为交流电源。
在正半周，开关管1和开关管4导通，而开关管2和开关管3截止，将电压施加在电容上，电容充电并为负载提供电源。
在负半周，开关管2和开关管3导通，而开关管1和开关管4截止，电容放电并为负载提供电源。
通过这种方式，全桥逆变电路可以实现直流电到交流电的转换。
（二）半桥逆变电路半桥逆变电路由两个开关管组成，可以将直流电源转换为交流电源。
在正半周，开关管1导通，开关管2截止，电容通过开关管1充电并为负载提供电源。
在负半周，开关管2导通，开关管1截止，电容通过开关管2放电并为负载提供电源。
半桥逆变电路通常用于小功率应用，成本更低，效率更高。
在实际应用中，单相逆变电路通常配备PWM控制电路，以实现对输出波形的精确控制。
PWM控制电路可以通过控制开关管的工作周期和占空比来调整输出交流电的频率和幅值，从而满足不同的应用需求。
二、单相逆变电路在各领域的应用1. 工业控制领域单相逆变电路广泛应用于各种工业控制设备中。
如变频调速器、UPS电源、电动机驱动器等。
工业控制领域对电能质量和稳定性要求非常高，单相逆变电路通过PWM控制技术可以提供高质量的交流电能，满足工业生产对电能的各种需求。
2. 交流电源领域在交流电源领域，单相逆变电路常用于电网并网逆变器、光伏逆变器等设备中。
题目：18KV A 单相逆变器设计与仿真院系：电气与电子工程学院专业年级：电气工程及其自动化2010级*名：***学号：**********同组同学：钟祥锣王敢方骞2013年11月20号单相逆变器设计一.设计的内容及要求0.8 1.0,滞后DC333V方案简述将直流电变成交流电的电路叫做逆变电路。
根据交流侧接在电网和负载相接可分为有源逆变和无源逆变，所以本次设计的逆变器设计为无源逆变。
换流是实现逆变的基础。
通过控制开关器件的开通和关断，来控制电流通过的支路这是实现换流的方法。
直流侧是电压源的为电压型逆变器，直流侧是电流源的为电流型逆变器，综上本次设计为电压型无源逆变器。
三.主电路原理图及主要参数设计3.1 主电路原理图如图1所示图13.2输出电路和负载计算3.2.1 负载侧参数设计计算负载侧的电路结构图如图2所示，根据图2相关经计算结果如下：图2 负载侧电路结构图 1. 负载电阻最小值：cos ϕ=1.0时，R=2o V /23300/(1810)5oP ；cos ϕ=0.8时，R=2o V /(o P ⨯23cos )300/(18100.8) 6.252. 负载电感最小值：'L ='L Z /(2f π)=8.3/(2100)=0.0132H μ3. 滤波电容：取滤波电容的容抗等于负载电感感抗的2倍，则：C =1/(2πf c Z )=1/(2⨯π10032)=95.92F μ取电容为100F μ,将10个10F μ的AC 电容进行并联，c()Z 实=1/(2πf C )=1/6(210010010)=15.94.滤波电抗L 的计算选取主开关器件工作频率K f =N ⨯Of =32100=3200Hz 由于移相原因，输出线电压的开关频率变为：2K f =6400HZ 取滤波电路固有谐振频率'f =1/(2πK f /6=533.3Hz则：L = 1/（42π2'f C ）= 1/(4⨯2π⨯2533⨯100610-⨯)=880H μ实选用 L=900uH 由此 特征阻抗3.2.2 逆变电路输出电压900/1003T Z L C1. 滤波电路输入端电压(无变压器时)逆变电路的输出与后续电路的连接电路如图3所示，有图3可以得到如下的计算结果。
oLu CI iu Ou L u图3 逆变电路输出电路 图4空载时的矢量图 空载时: 空载时的矢量图如图4所示，由图4可得：30018.915.9o L Cu I AZ 622100900100.5652()L o Z f L18.90.565210.7LL Lu I Z V 。
300 1.5298.5i o Lu u u V这说明空载时输出电路是升压的。
额定负载时：额定负载时，当cos 1.0和cos =0.8ϕ的矢量图分别如图5 和图6所示。
L I iu θRI ou Lu CI iu L u o u RI θLu L I CI L C I I '-L I '图5 cos1.0时的矢量图 图6 cos =0.8ϕ时的矢量图cos1.0：11115tantan tan 17.5115.9oCCZ RRZ 2222300530015.962.9L R CI I I A0.565262.935.6L L Lu Z I V，2230035.62cos 9017.530035.6286.16iu V 。
这说明cos 1.0ϕ=时，即使满载，输出电路也是升压的。
cos =0.8ϕ：30030030030017.288.315.3LCL C I I AZ Z ，117.28tan19.793006.25o，2222'(300/6.25)17.2851.01L RL CI I I I A，0.565251.0128.83LL Lu Z I V，220030028.832cos 9019.7930028.83309.65iu V，负载最重时本设计中，负载最重为过载150%时，功率因数最低为0.8，此时：300300 1.53003001.535.358.315.9L C L C I I AZ Z ，135.35tan 26.15 1.53006.25o，2222' 1.5300/6.2535.3536.34LRL CI I I I A，0.565236.3420.54L L L u Z I V，312.33iu V，可见输出电路此时降压比较严重。
2. 逆变电路输出正弦电压计算 单相桥式电路输出电压为：0.708uE。
考虑要保留“死区”间隔(图7所示)以及开关器件导通时有压降，因而输出电压实际只能达到：0.708setuK E mV。
其中：2m ；K 为“死区”间隔引起的压降系数:T TKT, 则: 156.25 5.00.968156.25K本设计中取3CEsetV V，则：0.7080.96832uE ，考虑整流滤波电路的压降后，实际取为：350E V 。
则三相逆变电路输出线电压为：0.7080.6835032235.7uV实际取为：240u V。
TT图7 死区“间隔”示意图3.2.3逆变电路和输出电路之间的电压匹配：逆变电路和输出电路之间的电压匹配采用电源变压器，其结构简图如图8所示。
由前面的计算可知输出电路输入端最高电压312.333iu V，逆变电路输出线电压240u ，在逆变电路和输出电路之间加入电源变压器。
设变压器的变比为:1N ，原副方各参数的矢量图如图9所示：以副方输出电压o u 为基准矢量，变压器原方电压m ou Nu ,付方电流o I 如图示（滞后），原方电流1/L o I I N。
:1ou图8 电压匹配电路图由22111122L O L I LI ，可得：2211OL IL L N LI ，21L N L 和221111L L L O O Lu L I N LI N L I NN LI Nu ，由矢量图可得：ABiuNu ，2400.7684312.333AB iu Nu ，考虑变压器内阻和激磁等原因，调整变比N 和原方电流：0.75331.02N。
故，取实际的变比为0.7533，1111.03~1.05 1.03~1.05 1.03~1.050.7533L O O I I I N1188.71.04122.460.7533L I A长11137.21.04189.420.7533L I A短。
将电感折算到原边得：22610.753390010510.7L N LH3.2.4 开关器件的选取1 电流参数：开关器件中电流有效值：122.46TI A 长，189.42TI A短开关器件中电流峰值：12171.18TP L I I A长长122189.42267.8TP L I I A短短在连续情况下安全裕量选为2，则：22173.18346.36TTP I I A长，在过载情况下安全裕量选为1.5，则：1.5 1.5267.8401.7T TP I I A短3.3 变压器和交流电抗器设计计算在实际加工制造前还进行各种机械结构参数的计算，为制造提供依据。
主要是变压器的额定功率、初级线圈电流、铁心的截面积、各线圈的匝数、线圈所用导线的直径和核算铁心窗口面积等几方面。
1.计算变压器的额定功率：变压器输出功率为：2223()18I VA kVA P U (单相为15kVA )，输入功率为： 111()P U I VA 那么1P 可按下式求得近似值：211818.94()0.95P P kVA变压器的额定功率：1218+18.9418.47()22P P PkVA2、计算电流（1I）311118.94101.186.8()240P I K A U 32221810=60()300P I A U ，式中K 一般选1.1~1.2。
3、计算变压器铁心净截面积及粗截面积铁心净截面积：321.318.4710176.67()SCK P cm式中系数K 一般选在 1.0~1.5 之间。
由于硅钢片之间的绝缘和空隙，实际铁心截面积略大于计算值，应为：2176.67192.04()0.92CCK PSC SCcm K K 式中一般0.89CK ；冷轧硅钢带的0.92CK 。
根据算出的SC 求硅钢片中间舌宽 a 国家规范可查手册得到选择 a=120mm 。
铁心叠厚b 的计算100192.04100160()120SC bmm a取160b mm ，1601.333120ba在1~2之间。
窗高系数hz a 取为2.3，所以 2.3 2.3120276()h a mm 。
4、计算各线圈的匝数：确定每伏匝数（O N ） 由84.4410()m C EfNB S V 可得8100.098(/)4.4410013000176.67ON N E匝伏经过计算得初级：112400.09823.53()O N U N 匝 实际取为56匝。
次级：22(1.05~1.1) 1.13000.09832.34()O N U N 匝 实际取为90匝。
5、计算各线圈导线直径导线电流：2()4Id js j A4 1.13()I Id mm jj 原边：1186.834.72()2.5p I s mm j，副边：226024()2.5I s mm j6、校核铁心窗口面积变压器线圈绕在框架上，每层线圈之间一般均有绝缘层。
线圈厚度、绝缘层厚度和框架厚度的总和应小于选用铁心窗口宽度 原副边导线带绝缘尺寸大概为24.857.40mm ⨯和24.368.40mm ⨯。
原边每层匝数：1276221347.40 1.05m ； 副边每层匝数：227622129.88.40 1.05m ；四：控制系统和辅助电路设计4.1逆变部分的控制系统设计逆变部分采用的控制策略是数字PID和重复控制相结合的综合控制策略。
数字PID控制用于保证较快的动态响应，重复控制用于保证输出电压的波形质量。
其控制框图如图12所示。
那么该控制系统将兼具良好的稳态和动态性能，通过控制参数的合理设计，就可以满足设计指标要求。
图9 逆变部分控制系统框图1、重复控制器的设计重复控制器控制框图如图12 所示C图10 重复控制器控制框图周期延迟正反馈环节对逆变器输出电压的误差进行逐工频周期的累加。
补偿器C(z)的作用是抵消二阶LC 滤波器的谐振峰值，使重复控制系统稳定。
C(z)的表示形式为：()()k r C z K z S z式中，r K ——重复控制器的增益，kz ——超前环节，()S z ——滤波器滤波器()S z 是为了抑制系统的高频干扰，削除被控对象的谐振峰值，使其在谐振点处有较大的幅值衰减，且具有零相移、零增益特性。
因此滤波器()S z 可以由二阶低通滤波器1()S z 和零相移陷波器2()S z 组成。
