基于PWM调制的12v220v正弦波逆变电源
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12V逆变器（DC12V转AC220逆变器）的原理及制作
12V逆变器(直流12V转交流220逆变器)的原理及制作过程这里介绍的逆变器（见图）主要由MOS 场效应管，普通电源变压器构成。
其输出功率取决于MOS 场效应管和电源变压器的功率，免除了烦琐的变压器绕制，适合电子爱好者业余制作中采用。
下面介绍该逆变器的工作原理及制作过程。
12V逆变器电路图逆变器电路图如下图所示:12V逆变器原理这里我们将详细介绍这个逆变器的工作原理。
方波信号发生电路（见图3）图3这里采用六反相器CD4069构成方波信号发生器。
电路中R1是补偿电阻，用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。
电路的振荡是通过电容C1充放电完成的。
其振荡频率为f=1/2.2RC。
图示电路的最大频率为：fmax=1/2.2×3.3×103×2.2×10-6=62.6Hz;最小频率fmin=1/2.2×4.3×103×2.2×10-6=48.0Hz。
由于元件的误差，实际值会略有差异。
其它多余的反相器，输入端接地避免影响其它电路。
场效应管驱动电路图4由于方波信号发生器输出的振荡信号电压最大幅度为~5V，为充分驱动电源开关电路，这里用TR1、TR2将振荡信号电压放大至0~12V。
如图4所示。
MOS场效应管电源开关电路这是该装置的核心，在介绍该部分工作原理之前，先简单解释一下MOS 场效应管的工作原理。
图5MOS 场效应管也被称为MOS FET，既Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor （金属氧化物半导体场效应管）的缩写。
它一般有耗尽型和增强型两种。
本文使用的为增强型MOS 场效应管，其内部结构见图5。
它可分为NPN型PNP型。
NPN型通常称为N沟道型，PNP型也叫P沟道型。
由图可看出，对于N沟道的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上，同样对于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。
车载逆变电源的设计及仿真毕业设计
1.
目前市场上常见的车载逆变器按功率等级大致可以分为75W、100W、150W、300W、500W、800W、1000W、1500W、2000W、2500W等规格。车载逆变器的输入为汽车点烟器或蓄电池，一般汽车点烟器10A左右的电流，故点烟器输出的功率约为150W。对于功率等级小于150W的车载逆变器可以直接由点烟器供电，大于150W功率等级时需直接从车载蓄电池供电，否则会因过流烧毁汽车配件及保险丝。随着车上使用的电器种类增多，对车载逆变器的容量提出了更高的要求，小功率150W及以下规格的车载逆变器已经不能满足人们需求，中大功率的车载逆变器是今后的发展趋势。车载逆变器所带的负载通常为以下几类：第一类：整流性负载，如笔记本电脑、各种充电器、组合式音响、数码相机、打印机、游戏机、影碟机、移动DVD；第二类：电阻性负载，如小型电热器具，电热杯等；第三类：感性负载，车载冰箱、照明灯、电转等电动机型的电器。车载逆变器按输出电压波形主要可以分为两种：方波和正弦波。方波逆变结构简单，控制方便，但方波逆变输出电压谐波含量高，同时带负载能力较差且对使用电器寿命影响较大。随着负载增大，方波中包含的三次谐波分量使负载电流容性分量增加，严重时会损耗逆变器输出滤波电容。最初采用简易的多谐振荡器制作的车载方波逆变器，输出功率小，带负载能力差，已逐步被市场淘汰。近年来提出了准正弦波逆变(即修正正弦波)，可以带电阻和整流桥负载，满足了日常大部分电子产品的要求，效率较高，最高效率约为90％，价格适中，是当前市场的主流产品。但是准正弦波其本质是带死区时间的方波，仍然不能满足车载冰箱、日光灯、电风等感性负载的要求。一些精密的设备和感性负载类的电器必须要正弦波供电才能工作，否则，轻则电器设备不能正常工作，重则造成损坏用电设备或大大缩短车载逆变器的寿命。正弦波逆变，弥补了方波逆变的不足，适合任何类型的负载，但是控制相对复杂，效率较低，因此高效率正弦波车载逆变器日益成为一种需求。[2]综上所述，作为车载电源转换器，针对其特定的应用场合，必须具有满足以下几个方面的要求：
目前市场上常见的车载逆变器按功率等级大致可以分为75W、100W、150W、300W、500W、800W、1000W、1500W、2000W、2500W等规格。车载逆变器的输入为汽车点烟器或蓄电池，一般汽车点烟器10A左右的电流，故点烟器输出的功率约为150W。对于功率等级小于150W的车载逆变器可以直接由点烟器供电，大于150W功率等级时需直接从车载蓄电池供电，否则会因过流烧毁汽车配件及保险丝。随着车上使用的电器种类增多，对车载逆变器的容量提出了更高的要求，小功率150W及以下规格的车载逆变器已经不能满足人们需求，中大功率的车载逆变器是今后的发展趋势。车载逆变器所带的负载通常为以下几类：第一类：整流性负载，如笔记本电脑、各种充电器、组合式音响、数码相机、打印机、游戏机、影碟机、移动DVD；第二类：电阻性负载，如小型电热器具，电热杯等；第三类：感性负载，车载冰箱、照明灯、电转等电动机型的电器。车载逆变器按输出电压波形主要可以分为两种：方波和正弦波。方波逆变结构简单，控制方便，但方波逆变输出电压谐波含量高，同时带负载能力较差且对使用电器寿命影响较大。随着负载增大，方波中包含的三次谐波分量使负载电流容性分量增加，严重时会损耗逆变器输出滤波电容。最初采用简易的多谐振荡器制作的车载方波逆变器，输出功率小，带负载能力差，已逐步被市场淘汰。近年来提出了准正弦波逆变(即修正正弦波)，可以带电阻和整流桥负载，满足了日常大部分电子产品的要求，效率较高，最高效率约为90％，价格适中，是当前市场的主流产品。但是准正弦波其本质是带死区时间的方波，仍然不能满足车载冰箱、日光灯、电风等感性负载的要求。一些精密的设备和感性负载类的电器必须要正弦波供电才能工作，否则，轻则电器设备不能正常工作，重则造成损坏用电设备或大大缩短车载逆变器的寿命。正弦波逆变，弥补了方波逆变的不足，适合任何类型的负载，但是控制相对复杂，效率较低，因此高效率正弦波车载逆变器日益成为一种需求。[2]综上所述，作为车载电源转换器，针对其特定的应用场合，必须具有满足以下几个方面的要求：
详解升压器12v升220v电路图
详解升压器12v升220v电路图
详解升压器12v升220v电路图
升压器12v升220v电路其实就是一个震荡电路，就是把直流电变成交流电，然后通过变压器升压变成220V，然后在输出端接上用电器即可。
12v转220v逆变器由逆变电路、逻辑控制电路、滤波电路三大部分组成，
主要包括输入接口、电压启动回路、MOS开关管、PWM控制器、直流变换
回路、反馈回路、LC振荡及输出回路、负载等部分。
控制电路控制整个系统的运行，逆变电路完成由直流电转换为交流电的功能，滤波电路用于滤除不需要的信号，逆变器的工作过程就是这样子的了。
其中逆变电路的工作还可以细化为：首先，振荡电路将直流电转换为交流电;
其次，线圈升压将不规则交流电变为方波交流电;最后，整流使得交流电经由
方波变为正弦波交流电。
12V直流升压到220V交流的电路图（一）
原理图如下图所示，采用了功率较大的三极管2N3055，而电阻只用了两个，且最好电阻的功率选大一点，这样电路的输出功率也会相应地增加，上图中
用的是1W的400欧姆电阻，如果没有1W的也没关系，现在用到的最多的
是1/4W的电阻，只要选择四个电阻并联大约是400Ω就可以了。
12V直流升压到220V交流的电路图（二）。
基于PIC单片机的纯正弦车载逆变电源设计
基于ＰＩＣ单片机的纯正弦车载逆变电源设计作者：黄靖来源：《海峡科学》2008年第08期[摘要] 设计一款以PIC单片机为控制核心的车载逆变电源，单片机作为正弦脉冲宽度调制（SPWM）的控制器，提供稳压、欠压保护等功能，把汽车蓄电池的12V直流电转变成220V 纯正弦交流电。
[关键词] 车载逆变电源正弦脉宽调制单片机1 引言随着社会的发展，人民生活水品的不断提高，汽车逐渐进入了大众的家庭中，有车族们已经不仅仅将汽车作为一种代步工具了，而开始将其作为一种享受生活的工具。
有车族在户外需要使用的电子设备越来越多，例如汽车音响、车用DVD、车用冰箱、手提电脑、手机充电器和各种电源适配器等等，而这些电子设备一般都需要用市电220V供电，汽车所能提供的电源是蓄电池，一般小车是12V，因此要使用这些设备必须配备电源转换器，即车载逆变电源。
车载逆变电源一般使用汽车电瓶或者点烟器供电，将汽车蓄电池的 12V直流电转变成一般电器所需要的220V交流电。
在发达国家车载逆变电源是每辆车必须具备的。
据统计，国内配备这种转换器的车辆还不足20%，加之每年汽车销售量居高不下，因而电源转换器在国内有很大的市场前景。
传统车载逆变电源都是准正弦波的逆变电源，也就是输出的交流电是方波220V，多采用PWM集成控制芯片控制逆变电路输出，如SG3525或TL494，存在着输出谐波大，效率低等问题，适用的负载较窄。
本文介绍了一种输出为稳定、平滑的纯正弦波的车载逆变电源，以PIC单片机作为主控制器，产生逆变器的SPWM信号，经输出滤波后可等到标准的正弦波，同时具有稳压、过流保护、欠压保护等功能，使逆变电源的适用负载更广。
2 纯正弦车载逆变电源系统原理纯正弦车载逆变电源系统原理如图1所示，主电路部分：蓄电池的12V直流电通过DC/DC升压电路升压为350V的高压直流电，DC/AC逆变电路将高压直流电转变为交流SPWM波，通过LC滤波后得到纯正弦的220V/50HZ交流电。
12v转220v逆变器原理
12v转220v逆变器原理12V转220V逆变器是一种电子装置，可将来自12V直流电源的电能转换为220V交流电。
逆变器的原理基于电力电子学中的相关理论和技术，主要包括以下几个方面：电压升压、直流到交流的转换和电子开关的控制。
首先，为了将12V的低电压升至220V的高电压，逆变器中通常采用变压器。
变压器通过电磁感应的原理，利用绕组之间的磁耦合和功率守恒的原理，将输入端的电压转换成输出端所需的电压。
具体来说，输入端的12V直流电流经过一个直流控制开关变成了交流电流，然后通过变压器的输、出绕组，继而通过输出端加载负载。
变压器的绕组比例决定了输入电压和输出电压的关系。
其次，为了实现直流到交流的转换，逆变器中一般采用交流电压的三相或单相的形式输出。
具体来说，逆变器中有一个双向的电子开关，通过控制开关的通断，可以实现对负载电压的正向和反向的调整，从而形成交流电信号。
这里需要注意的是，通断控制的频率决定了输出交流电的频率，常见的有50Hz和60Hz。
最后，为了实现电子开关的控制，逆变器还需要配备相关的控制电路。
控制电路一般会监测输入端的电压、输出端的负载情况以及逆变器本身的工作状态，并根据这些信息来控制电子开关的通断时间。
常见的控制方法有脉宽调制（PWM）和脉冲频率调制（PFM）。
在PWM方法中，根据输出电压与设定值的差异，控制开关的通断时间比例，从而调整输出电压的大小。
而在PFM方法中，根据输出电压的变化速度，控制开关的通断频率，从而调整输出电压的波形质量。
除了以上的基本原理，12V转220V逆变器还需要考虑一些其他的电路和保护功能，例如电压稳定控制、过载保护、温度保护等，以确保逆变器的稳定工作和可靠性。
综上所述，12V转220V逆变器通过电压升压、直流到交流的转换和电子开关的控制，将低电压的直流电能转换为高电压的交流电，实现了从12V直流电源到220V交流电源的转换。
这种逆变器以其小型化、高效率和灵活性等优点，在各种领域中广泛应用。
12V转220V正弦波逆变器的用途
12V转220V正弦波逆变器的用途
12V转220V正弦波逆变器是指直流12V转化为交流220V的逆变电源，主要是针对12V直流电压的使用场合。
在汽车上使用220V设备，绝大多数是使用12V转220V正弦波逆变器，它把汽车12V电池的电逆变给车载电器使用。
在工业上，需要使用应急灯的地方，配置一个12V电池和逆变器，即可在电源突然断开时给应急灯供电，以确保其正常工作。
特别是在夏天断电时，企业可以使用这类组合给一些用电量不大的机器供电。
在家庭中，可以用此组合来带载电池或者电灯，空调等感性负载不适合使用12V逆变器来带载，因为这类负载启动功率较大，一节蓄电池吃不消这么大电流，容易造成蓄电池和逆变器的损坏。
12V转220V正弦波逆变器与12V蓄电池的组合可以用来给用电量不大的场合以作为应急电源，用户可以根据自身需要进行匹配。
单片机控制的正弦波输出逆变电源的电路图实现
l 结语 本文详细分析了一种正弦波输出的逆变电源的设计，以及基于单片机的数字化 SPWM 控 制的实现方法。数字化 SPWM 控制灵活，电路结构简单，控制的核心部分在软件中，有利于 保护知识产权。
变压器副边输出整流桥由4个 HER307组成.滤波电容选用68μF、450 V 电解电容。 根据输出功率的要求，输出电流有效值为0 6～O.7 A，考虑一定的电压和电流余量， 逆 变桥中的 S3～S6选用 IRF840。逆变部分采用单极性 SPWM 控制方式，开关频率 fs=16 kHz。 假没滤波器时间常数为开关周期的16倍，即谐振频率取1 kHz，则有 滤波电感电容 LC≈2.5×10-3，可选取 L=5 mH，C=4.7μF。滤波电感 L 选用内径20 mm， 外径40 mm 的环形铁粉芯磁芯，绕线采用直径0.4 mm 的漆包线2股并绕，匝数180匝。 l 数字化 SPWM 控制方法 该 逆变电源的控制电路也分为两部分。 前级推挽升压电路由 PWM 专用芯片 SG3525控制， 采样变压器绕组电压实现电压闭环反馈控制。后级逆变电路由单片机 PICl6C73控制，采样 母线电压实现电压前馈控制。 前级控制方法比较简单， 在这里主要介绍后级单片机的数字化 SPWM 控制方式。 1. 正弦脉宽调制 SPWM 正 弦脉宽调制 SPWM 技术具有线性调压、 抑制谐波等优点， 是目前应用最为广泛的脉宽 调制技术.一般用三角波μc 作为载波信号，正弦波 ug=UgmSin2πfgt 作为调制信号，根据 μ和μg 的交点得到一系列脉宽按正弦规律变化的脉冲信号。 则可以定义调制比 m=Ugm/Ucm， 频率比 K=fc/fa=Tg/Tco。 正 弦脉宽调制可以分为单极性 SPWM 和双极性 SPWM。双极性 SPWM 的载波为正负半周都 有的对称三角波，输出电压为正负交替的方波序列而没有零电平，因此 可以应用于半桥和 全桥电路。实际中应选择频率比 K 为奇数，使得输出电压μo 具有奇函数对称和半波对称的 性质，μc 无偶次谐波。但是输出电压μc 中含有比较 严重的 n=K 次中心谐波以及 n=jk±6 次边频谐波。其控制信号为相位互补的两列脉冲信号。 单 极性 SPWM 的载波为单极性的不对称三角波， 输出电压也是单极性的方波。 因为输出 电压中包含零电平，因此，单极性 SPWM 只能应用于全桥逆变电路。由于其 载波本身就具有 奇函数对称和半波对称特性，无论频率比 K 取奇数还是偶数输出电压 Uo 都没有偶次谐波。 输出电压的单极性特性使得 uo 不含有 n=k 次中心谐波 和边频谐波， 但却有少量的低频谐波 分量。 单极性 SPWM 的控制信号为一组高频(载波频率 fe)脉冲和一组低频(调制频率 fk)脉冲， 每组的两列脉冲相位互 补。由三角载波和正弦调制波的几何关系可以得到，在 k>l 时，高 频脉冲的占空比 D 为
12v220v纯正弦波车载逆变电源
12V/220V车载逆变电源摘要车载逆变器就是一种能把汽车上12V直流电转化为220V/50Hz交流电的电子装置,是常用的车用电子用品。
在日常生活中逆变器的应用也很广泛,比如笔记本电脑、录像机和一些电动工具等。
本设计主要基于开关电源电路技术等基础知识，采用二次逆变实现逆变器的设计。
主要思路是：运用TL494以及SG3525A等芯片,先将12V直流电源升压为320V/50Hz的高频交流电，再经过整流滤波将高频交流电整流为高压直流电，然后采用正弦波脉冲调制法，通过输出脉冲控制开关管的导通。
最后经过LC工频滤波及相应的输入输出保护电路后，输出稳定的准正弦波，供负载使用。
本设计具有灵活方便、适用范围广的特点，基本能够满足实践需求。
而且本设计采用高频逆变方式，具有噪声降低、反应速度提高以及电路调整灵活的优点。
设计符合逆变电源小型化、轻量化、高频化以及高可靠性、低噪声的发展趋势。
关键词车载逆变器脉冲调宽保护电路正弦波12V/220V车载逆变器摘要车载逆变器是一种电子装置，可以转化为交流220V/50Hz DC12V，它是一种常见的汽车电子设备。
逆变器也广泛应用于日常生活，如笔记本电脑，录像机和一些电动工具。
这种设计主要是开关电源电路技术等基本知识的基础上，利用变频器实现设计需要。
SG3525A和其他芯片，主要思想是使用TL494的，首先，它转化成高频交流320V/50kHz 12V/DC，然后它是由交流电到高直流电压高频率过滤，然后使用正弦脉冲技术调制控制开关。
最后，输出稳定的准正弦信号在负载使用，这是通过LC滤波器和相应的输入和输出保护电路。
这种设计是灵活的，在某些应用中广泛使用的。
它基本上能满足实际需要。
设计方式采用高频逆变器。
它具有一定的优势，如低噪音，高反应速度和灵活调整电路。
总体的设计是与如轻量，高频率和高可靠性的发展趋势等协议关键词逆变器的脉冲宽度调制保护电路的正弦波目录中文摘要 (I)英文摘要........................................................ 错误！未定义书签。
SG3525电流控制型PWM解调调制器
SG3525电流控制型PWM解调调制器型号：SG3525AN封装：DIP-16主要应用：开关电源1.1PWM控制芯片SG3525功能简介随着电能变换技术的发展，功率MOSFE在开关变换器中开始广泛使用，为此美国硅通用半导体公司(Silico n Ge neral)推出SG3525 SG3525是用于驱动N沟道功率MOSFET其产品一推出就受到广泛好评。
SG3525系列PWM控制器分军品、工业品、民品三个等级。
下面我们对SG3525特点、弓I脚功能、电气参数、工作原理以及典型应用进行介绍。
SG3525是电流控制型PWMI制器，所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。
在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。
由于结构上有电压环和电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型控制器。
1.1.1SG3525引脚功能及特点简介其原理图如图：fimWtA匚 1 16□同瞬入匚 2 15□匚314二)电侃僭制凰测*匚4 13B*C电曲限器底»匚 5 12二1 A^C刘匚6 11CT C710二］怖捞規制地匚g9□**I. 1 nv.input （引脚1）:误差放大器反向输入端。
在闭环系统中，该引脚接反馈 信号。
在开环系统中，该端与补偿信号输入端（引脚 9）相连，可构成跟随器。
2.Nonin v.i nput （引脚2）:误差放大器同向输入端。
在闭环系统和开环系统中， 该端接给定信号。
根据需要，在该端与补偿信号输入端（引脚 9）之间接入不同类型的反馈网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。
3.Sync （引脚3）:振荡器外接同步信号输入端。
该端接外部同步脉冲信号可实现 与外电路同步。
4.0SC.0utput （引脚4）:振荡器输出端。
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+电路+程序目录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)14.1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)21.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。
满载时输出功率大于100W，效率不小于80%，具备过流保护和负载短路保护等功能。
1.2总体设计方案1.2.1设计思路题目要求设计一个车载通信设备用单相正弦波逆变电源，输出电压波形为正弦波。
设计中主电路采用电气隔离、DC-DC-AC的技术，控制部分采用SPWM（正弦脉宽调制）技术，利用对逆变原件电力MOSFET的驱动脉冲控制，使输出获得交流正弦波的稳压电源。
1.2.2方案论证与比较⑴ DC-DC变换器的方案论证与选择方案一：推挽式DC-DC变换器。
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目录第一章概述 (1)第二章设计总体思路 (5)1 总体框架图 (5)2 设计的原理和思路 (7)3 局部电路 (7)(1)电压型逆变电路 (7)(2)电流型逆变电路 (8)(3) 全桥正弦逆变器 (9)第三章主电路设计 (11)1 主电路概况 (11)2 主电路局部电路介绍 (12)1)、电网滤波 (12)2)、浪涌电流抑制电路 (13)3)、整流滤波 (13)4)、DC—AC变换 (14)5)、高频变压器选择 (16)6)、输出整流滤波电路 (16)7)、主电路保护 (17)第四章控制电路设计 (18)1. 主控制芯片介绍 (18)IR2110外部引脚封装图 (21)2. 驱动电路设计 (21)1) 驱动电路概念 (21)2) PWM产生电路 (21)3) 驱动电路的设计 (22)3. 过零检测及续流触发电路 (23)4. 控制保护电路设计 (24)第五章总结与心得 (25)附录总电路图 (27)参考文献 (28)第一章概述摘要：研究了一种新型开关电源的设计。
它采用移相全桥PWM控制电路，输出较大的功率，并具有体积小、重量轻、开关频率高等优点。
给出了各部分相应的电路图，并进行了详细的介绍。
关键词：高频软开关；开关电源；高频变压器PWM电路引言：近年来，随着航空、航天和计算机事业的发展，对电源在体积、重量和效率等方面提出了越来越高的要求。
开关电源就是在这种情况下发展起来的一种小型电源。
它具有体积小、重量轻、频率高、成本低、效率高等一系列优点。
同时，由于它的线路简单，可靠性高，而被广泛地应用于航空、航天和电子计算机等方面。
一切电子设备都离不开电源提供能量，随着电子技术的发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，对电源的要求更加灵活多样。
逆变是对电能进行变换和控制的一种基本形式。
现代逆变技术是综合了现代电力电子开关器件的应用、现代功率变换、 PWM技术、频率及相位调制技术、开关电源技术和控制技术等的一门实用设计技术。
电源的发展也随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。
任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。
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。
传统的晶体管串联调整正弦波逆变电源是连续控制的线性正弦波逆变电源。
这种传统正弦波逆变电源技术比较成熟,并且已有大量集成化的线性正弦波逆变电源模块,具有稳定性能好、输出纹波电压小、使用可靠等优点、但其通常都需要体积大且笨重的工频变压器与体积和重量都不得和很大的滤波器。
由于调整管工作在线性放大状态，为了保证输出电压稳定，其集电极与发射极之间必须承受较大的电压差，导致调整管功耗较大，电源效率很低，一般只有45%左右。
另外,由于调整管上消耗较大的功率,所以需要采用大功率调节器整管并装有体积很大的散热器,很难满足现代电子设备发展的要求。
在近半个多世纪的发展过程中，正弦波逆变电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术制造的连续工作电源，并广泛的应用，正弦波逆变电源技术进入快速发展期。
正弦波逆变电源采用功率半导体器件作为开关，通过控制开关的占空比调整输出电压。
它的功耗小，效率高，正弦波逆变电源直接对电网电压进行整流、滤波、调整，然后由开关调整管进行稳压，不需要电源变压器，此外，开关工作频率为几十千赫，滤波电容器、电感器数值较小。
因此正弦波逆变电源具有重量轻、体积小等优点。
另外，于功耗小，机内温升低，提高了整机的稳定性和可靠性。
而且其对电网的适应能力也有较大的提高，一般串联稳压电源允许电网波动范围为220V±10%,而正弦波逆变电源在电网电压在110～260V范围变化时,都可获得稳定的输出阻抗电压。
正弦波逆变电源的高频化是电源技术发展的创新技术,高频化带来的效益是使正弦波逆变电源装置空前的小型化,并使正弦波逆变电源进入更广泛的领域,特别是在高新技术领域的应用,扒动了高新技术产品的小型化、轻便化。
另外正弦波逆变电源的发展与应用在节约资源及保护环境方面都具有深远的意义。
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，开关频率可达几十千赫；采用MOSFET的正弦波逆变电源转抽象频率可达几百千赫。
为提高开关频率，必须采用高速开关器件。
对于兆赫以上开关频率的电源可利用谐振电路,这种工作方式称为谐振开关方式。
它可以极大地提高开关速度，理论上开关损耗为零，噪声也很小，这是提高正弦波逆变电源的一种方式。
采用谐振开关方式的兆赫级变换器已经实用化。
正弦波逆变电源技术追求和发展趋势可以概括为以下四个方面：小型化、薄型化、轻量化、高频化——开关电源的体积、重量主要是由储能元件（磁性元件和电容）决定的，因此正弦波逆变电源的小型实质是就是尽可能减小其中储元件的体积。
在一定范围内，开关频率的提高，不仅能有效地减小电容、电感及变压器的尺寸，而且还能够抑制干扰，改善系统的动态性能。
因此，高频化是正弦波逆变电源的主要发展方向。
高可靠性——正弦波逆变电源的使用的元器件比连续工作电源少数十倍，因此提高的可靠性。
从寿命角度出发，电解电容、光耦合器及排风扇等器件的寿命决定着电源的寿命。
所以，要从设计方面着眼，尽可能使较少的器件，提高集成度。
这样不但解决了电路复杂、可靠性差的问题，也增加了保护等功能，简化了电路，提高了平均无故障时间。
低噪声——开关电源的缺点之一是噪声大。
单纯地追求高频化，噪声也会随之增大。
采用部分谐振转换回路技术，在原理上既可以提高频率又可以降低噪声。
所以，尽可能地降低噪声影响是开关电源的又一发展方向。
采用计算机辅助设计和控制——采用CAA和CDD技术设计最新变换拓扑和最佳参数,使正弦波逆变电源具有最简结构和最佳工况。
在电路中引入微机检测和控制，可构成多功能监控系统，可以实时检测、记录并自动报警等。
正弦波逆变电源的发展从来都是与半导体器件及磁性元件等的发展休戚相关的。
高频化的实现，需要相应的高速半导体器件和性能优良的高频电磁元件。
发展功率MOSFET、IGBT等新型高速器件,开发高频用的低损磁性材料,改进磁元件的结构及设计方法,提高滤波电容的介电常数及降低其等串联电阻等,对于正弦波逆变电源小型化始终产生着巨大的推动作用。
总之，人们在正弦波逆变电源技术领域里，边研究低损耗回路技术，边开发新型元器件，两者相互促进并推动着正弦波逆变电源以每年过两位数的市场增长率向小型、薄型、高频、低噪声以及高可靠性方向发展。
第二章 设计总体思路1 总体框架图次课程设计要求输入315V 直流，输出220V 交流，主电路采用单相桥式逆变电路，对高频开关器件常用PWM 波控制，要产生正弦波可采用SPWM 控制方法，通过控制电力电子器件MOSFET 的关断来控制产生交变正弦波电压。
控制电路主要实现产生SPWM 波，设计要求选用UC3842电流控制型PWM 控制器产生控制脉冲。
而UC3842实质上是通过输入的两路波进行比较，输出比较后形成的脉冲波，鉴于UC3842的这一特征，可以通过输入正弦漫头波和锯齿波进行比较得到所需的正弦波控制脉冲。
正弦波产生器的设计有多种方法，本次课程设计采用555定时器多谐振电路产生方波经过滤波产生正弦波的方法作为正弦波产生器，再经过整流，使之成为正弦漫头波。
锯齿波的产生电路比较简单，可以直接利用UC3842内部提供的谐振器加入外围电阻电容产生。
此外电路要求输出的正弦波幅度可调，此时就需要使加入的正弦波漫头波幅值可调，此可以通过一加法器使之与设置电压相叠加产生电压可变的正弦电压。
主电路和控制电路的一些中间环节都是需要滤波的，由于产用SPWM控制，主电路的谐波成分较少，可以通过简单的RC无源滤波。
控制电路中的方波要变成较为标准的正弦波，要滤去的谐波成分就要多得多，可以采用有源滤波，且可以通过积分环节使方波变成比较好的正弦波。
由于设计出来的电路是作为电源用的，对电源电流、电压检测就显得非常有必要了，可以通过从电源负载取出电流信号作为UC3842的关断信号，从而实现主电路的限流作用。
要实现电流、电压的稳定，则可以通过取出的电流、电压信号与控制电路构成闭环控制来实现。
为了不至使电路结构过于复杂，只设计了简单的电压反馈环使电压基本能跟随给定维持恒定。
2 设计的原理和思路该电路采用他励式,2管双推动输出脉宽调制方式输出电压为220V,输出电流2A,有欠压、过压和过流等多重保护功能。
该正弦波逆变电源控制级的核心部件是PWM脉宽调制电路UC3842。
3 局部电路(1)电压型逆变电路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<q <180º)，V3、V4的栅极信号分别比V2、V1的前移180º-q，u o成为正负各为q 的脉冲，改变q 即可调节输出电压有效值。
图2.1电压型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。
(2)电流型逆变电路直流电源为电流源的逆变电路——电流型逆变电路。
一般在直流侧串联大电感，电流脉动很小，可近似看成直流电流源。
交流侧电容用于吸收换流时负载电感中存贮的能量。
电流型逆变电路主要特点：(1) 直流侧串大电感，相当于电流源。
(2) 交流输出电流为矩形波，输出电压波形和相位因负载不同而不同。
(3) 直流侧电感起缓冲无功能量的作用，不必给开关器件反并联二极管。
电流型逆变电路中，采用半控型器件的电路仍应用较多。
换流方式有负载换流、强迫换流。
VT1～VT4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。
VT1、VT4闭合，VT2、VT3断开时，负载电压uo 为正VT1、VT4断开，VT2、VT3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2-2 电流型逆变电路及其波形电阻负载时，负载电流i o和u o的波形相同，相位也相同。
阻感负载时，i o滞后于u o，波形也不同（图2-2b）。
t1前：S1、S4通，u o和i o均为正。
t1时刻断开S1、S4，合上S2、S3，u o变负，但i o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。
(3) 全桥正弦逆变器图2-3示出单相全桥逆变器的原理电路及波形。