教你制作DC-AC逆变器 电路分析及性能测试

DCAC逆变器的制作一、材料准备1.N沟道MOSFET（IRF510）x42.电容（100uF，220uF）x13.电感（10mH）x14.整流桥整流器x15.电容（100nF）x16.电容（0.1uF）x17.二极管（1N5408）x48.电阻（1KΩ，10KΩ）x29.变压器（12V/220V）x110.电源开关x111.端子x2二、电路设计原理图中的MOSFET被分为两个组，分别负责开关和逆变的功能。

当开关组的MOSFET关闭时，逆变组的MOSFET打开，此时正负电压在电感和电容上形成振荡，将12V直流电源转换为110V的交流电源。

三、电路组装1.将电容、电感和原理图中的组件按照图纸连接好，注意接线的正确性和稳固性。

2.将四个IRF510MOSFET插入电路板上对应的焊接孔中，确保焊接牢固。

3.将整流桥整流器、电容和二极管焊接在电路板上，连接好输入输出端子。

4.依照图纸连接好所有的电阻和电容，并将所有的接线焊接好。

5.检查所有接线是否正确，没有接错或短路的情况。

6.连接变压器输入端子和电源开关，进行最后的调试和测试。

四、测试1.将直流电源连接到输入端子，打开电源开关。

2.使用万用表测量输出端子的电压，检查是否输出110V的交流电压。

3.用灯泡或其他负载测试逆变器的输出功率和稳定性。

4.如果在测试过程中出现问题，检查电路连接是否正确，MOSFET是否发热或短路等情况。

五、安全注意事项1.在制作和测试逆变器时，务必注意绝缘和防触电措施，避免电击事故的发生。

2.在测试逆变器时，避免将电源连接错误或短路，以免对电路元件造成损坏。

3.使用逆变器输出交流电源时，需要注意接线正确性和安全使用电器设备。

六、总结通过制作这样一台简易的DCAC逆变器，我们可以了解逆变器的工作原理和电路设计，培养实践能力和动手能力。

相信通过不断地学习和实践，我们可以制作出更高效、更稳定的逆变器，满足不同领域的需求。

希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。

AC逆变器电路设计与控制AC逆变器，也叫交流变直流逆变器，是一种将交流电转为直流电再将其转为任何频率和电压的逆变器。

AC逆变器应用广泛，如家庭电器、工业机器、电动车等。

AC逆变器的电路设计和控制是其实现高效、可靠、稳定运行的重要保障。

一、AC逆变器基本电路设计AC逆变器的基本电路由输入电源模块、过滤电容模块、互感器模块和输出模块组成。

输入电源模块起到将交流电转换为直流电的作用，其中电源接入电路主要包括整流桥和滤波电容。

过滤电容模块的主要作用是过滤直流电信号中的杂波和交流电信号的直流成分；互感器模块也叫LC滤波器，通过此模块处理过的电信号进入MOSFET桥。

输出模块包括驱动电路和功率开关模块，是逆变器的重要部分，其作用是将处理过的电信号转换为需要的交流电信号输出。

AC逆变器基本电路的设计，需要考虑以下几个方面：1、开关器件选择。

开关器件是影响逆变器效率和质量的重要因素，一般采用功率MOSFET和IGBT，但选用不同开关器件时应注意管件的最大导通电流、最大反向电压和最大开通时间等参数。

2、电感选择。

电感是滤波器中的关键器件，电感参数包括电感值和电源电流，不同规格的逆变器应选用不同电感。

3、电容选择。

电容是过滤器中的关键器件之一，其主要作用是滤波器的输出电压。

电容的选型应考虑到电流容量、电容电压和电容器阻抗等参数。

4、负载特性的影响。

不同类型的负载会对逆变器产生不同的响应，因此应注意逆变器的负载特性，根据实际情况选择电路结构和器件参数。

二、AC逆变器控制技术AC逆变器控制技术是保证逆变器稳定运行、高效输出的关键，其主要控制方式有脉宽调制控制、直流电压调制控制和电流控制等。

1、脉宽调制控制脉宽调制控制是目前应用较广泛的控制技术之一，可实现变频调速。

脉宽调制控制的实现通过调节以载波频率 Fc 为基础的方波信号的占空比，实现对电源所产生的直流电压进行控制。

2、直流电压调制控制直流电压调制控制是通过一些复杂的算法，在保证负载有需要的电源电压的前提下，调节直流电压的值，实现对逆变器的控制。

江苏电器　(2007 No.2)45　江苏电器 (2007 No.2)逆变技术。

本文在分析了低频环节逆变技术及其缺点之后，介绍了一种高频环节逆变技术，并对其原理进行了分析与设计，最后给出了仿真与试验波形。

１ 低频环节逆变技术 传统的ＤＣ／ＡＣ逆变器采用低频环节逆变技术，主要有方波逆变器、阶梯波合成逆变器、正弦脉宽调制ＳＰＷＭ逆变器等。

图１为采用了低频环节逆变技术的传统ＵＰＳ电路结构。

该电路主要由整流和逆变两部分组成。

整流部分由整流器和输入滤波器构成，交流电压经整流器后，得到脉动的直流电压，再经输入滤波器滤波后得到平滑的直流电压，为逆变器提供直流电源，同时给电池充电。

逆变部分由电池、逆变器和输出滤波器构成，平滑的直流电压经逆变器后得到含有输出电压基波分量的单极性或双极性ＳＰＷＭ波形电压，该电压经工频变压器变压后再经输出滤波器滤波，最后得到输出电压的基波分量。

图中工频变压器实现输出电压的匹配及输入输出之间的电气隔离。

在停电时由电池为逆变器提供直流电源。

虽然该项技术应用广泛、性能可靠而且技术成熟，但是仍有许多不足之处［１］： （１）工频变压器的体积、重量大； （２）输出滤波器的体积、重量大； （３）音频噪音大； （４）对于输入电压和负载的波动，系统的动态响应特性差。

如果将逆变器的开关频率增加到２０ｋＨｚ以上，则可以克服缺点（２）～（４）。

但由于工频变压器的体积和逆变器的开关频率无关，只和输出电压的频率有关，因而无法克服第一个缺点。

要克服第一个缺点，必须采用高频环节逆变技术。

２ 一种高频环节逆变技术 图２为一种采用了高频环节逆变技术的逆变器电路拓扑结构。

该电路主要由前后两级组成。

前级由两个双管正激变换器交错并联而成，功率开关Ｑ１、Ｑ２、二极管Ｄ１、Ｄ２、高频变压器Ｔ１、整流二极管Ｄ５构成一组双管正激变换器，将直流电压Ｅ变换为占空比小于０．５的直流脉冲电压，该脉冲电压时序和图３中Ｑ１、Ｑ２的控制信号Ｋ１的时序相同；功率开关Ｑ３、Ｑ４、二极管Ｄ３、Ｄ４、高频变压器Ｔ２、整流二极管Ｄ６构成另外一组双管正激变换器，同样将直流电压Ｅ变换为占空比小于０．５的直流脉冲电压，其时序和Ｑ３、Ｑ４的控制信号Ｋ２的时序相同；Ｋ１、Ｋ２的时序相反，相差半个开关周期，在ａ、ｃ两点得到两个双管正激变换器输出电压的交错之和，如图３中ｕａｃ所示，故将前级称为并联交错双管正激变换器。

DCAC逆变器的制作DC-AC逆变器是一种将直流电转换为交流电的电力转换设备。

它广泛应用于太阳能发电系统、风能发电系统、电动车辆和UPS（不间断电源系统）等领域。

本文将详细介绍DC-AC逆变器的制作过程，并探讨逆变器的工作原理和一些注意事项。

首先，我们来了解一下DC-AC逆变器的工作原理。

DC-AC逆变器通常由以下几个部分组成：输入滤波器、整流器、逆变器和输出变压器。

整个过程可以概括如下：首先，直流电源通过输入滤波器去除噪声和干扰；然后，直流电流通过整流器将其转换为脉宽调制（PWM）信号；接下来，PWM信号通过逆变器将其转换为交流电信号；最后，交流电信号通过输出变压器进行变压和隔离，输出高质量的交流电。

接下来，我们将详细介绍DC-AC逆变器的制作过程：步骤一：选购材料和元器件首先，我们需要准备一些基本的材料和元器件，包括电路板、晶体管、二极管、电容器、电感、变压器、电阻、电解电容器、滤波电感等。

步骤二：设计电路图然后，我们需要根据逆变器的要求设计电路图。

在设计电路图时，需要考虑输入和输出电流的要求、电压稳定性、功率损耗和保护措施等因素。

步骤三：制作电路板接下来，我们可以利用软件进行电路板的设计，并将设计好的电路图打印在电路板上。

然后，使用化学方法将所需的电路图刻蚀在电路板上，得到我们需要的电路板。

步骤四：焊接元器件将设计好的元器件焊接到电路板上。

在焊接过程中，需要特别注意焊接的质量，以免影响逆变器的工作效果。

步骤五：搭建测试电路将制作好的电路板连接到测试电路上，并根据需要调整参数（例如脉冲宽度、频率等）。

步骤六：测试和调试反复测试和调试逆变器的电路，确保其正常工作。

在这个过程中，需要仔细检查电流和电压的波形，以确保输出的交流电是符合要求的。

步骤七：封装对制作好的逆变器进行封装，以提高其安全性和使用寿命。

封装可以选择使用金属外壳或塑料外壳，具体根据逆变器的实际需求来决定。

步骤八：性能测试对封装好的逆变器进行性能测试，包括输入和输出电流、电压、功率等指标。

实验五十一DC/AC SPWM单相全桥逆变电路设计及研究（信号与系统—自动控制理论—检测技术－电力电子学综合实验）一、实验原理SPWM单相全桥逆变电路的主要工作原理是依靠四个开关管的通、断状态配合，利用冲量等效原理，采用正弦脉宽调制（SPWM）策略将输入的直流电压变换成正弦波电压输出。

SPWM的调制原理是通过对每个周期内输出的脉冲个数和每个脉冲宽度来调节逆变器输出电压的频率和幅值。

要使输出的电压波形接近标准的正弦波，就要尽量保证SPWM电压波在每一时间段都与该时段中正弦电压等效。

除要求每一时间段的面积相等外，每个时间段的电压脉冲宽度还必须很窄，这就需要在一个正弦波形内脉冲的数量很多。

脉波数量越多，不连续的按正弦规律改变宽度的多脉冲电压就越等效于正弦电压。

目前，在电力电子控制技术中，SPWM技术应用极为广泛，SPWM波形的形成一般有自然采样法、规则采样法等等。

前者主要用于模拟控制中，后者适用数字控制。

本实验采用的是DSP控制的单相全桥逆变电路，采用对称规则采样法。

对称规则采样的基本思想是使SPWM波的每个脉冲均以三角载波中心线为轴线对称，因此在每个载波周期内只需一个采样点就可确定两个开关切换点时刻。

具体算法是过三角波的对称轴与正弦波的交点，做平行于时间轴的平行线，该平行线与三角波的两个腰的交点作为SPWM波“开通”和“关断”的时刻。

由于在每个三角载波周期中只需要进行一次采样，因此使得计算公式得到简化，并且可以根据脉宽计算公式实时计算出SPWM波的脉宽时间，可以实现数字化控制。

图51-1 对称规则采样法生成SPWM波根据相似三角形定理，可以分析出图1对称规则采样法生成的SPWM波脉宽时间T n为：()21sin n n T T MN Nπ−= (51-1) 式中，M 为调制度，T 为正弦调制波周期，N 为载波比。

本实验中程序采用DSP 控制方式，载波频率固定为10KHZ ，调制波频率为50HZ 频率。

毕业设计—便携式DCAC逆变电源设计一、引言逆变电源是将直流电能转换为交流电能的一种电子设备，广泛应用于无线通信、家用电器和电子产品等领域。

传统的逆变电源通常采用大型变压器和独立的整流和逆变电路，体积大、效率低。

为了满足现代化生活的需求，便携式逆变电源的设计变得越来越重要。

本文旨在设计一种便携式的直流-交流逆变电源，具有小巧轻便、高效率和良好的负载适应性等特点。

二、设计原理本设计主要采用的是基于全桥拓扑的逆变电路，输入电源为一个稳定的直流电压，输出电源为一个稳定的交流电压。

1.全桥逆变器原理全桥逆变器的基本原理是将直流电能转换为交流电能。

它由四个开关管组成，它们根据逆变器的工作方式交替打开和关闭，以便将直流电流交替流过变压器的不同侧。

2.控制电路控制电路对开关管的开关时间进行控制，以保证逆变器工作的稳定性。

常见的控制电路有PWM控制和SPWM控制。

PWM控制的原理是通过调整开关管的开关频率来控制输出电压的幅值，同时通过调节占空比来控制输出电压的频率。

SPWM控制则是调整开关管的开关频率和占空比来控制输出电压的波形。

3.滤波电路滤波电路用于滤除逆变过程中产生的高频噪声和谐波，保证输出电压的稳定性和平滑性。

三、设计步骤1.确定输入和输出参数根据实际需求，确定输入电压、输出电压和输出频率等参数。

2.选择开关管和变压器根据输出功率和电流要求，选择适合的开关管和变压器。

3.设计控制电路根据所选定的控制电路，设计和搭建控制电路，并进行实验测试。

4.设计滤波电路根据所选定的滤波电路，进行电路设计和实验测试，确保输出电压的稳定性和平滑性。

5.优化电路和布局优化电路和布局，减小电路的尺寸和体积，提高整体效率和稳定性。

四、实施计划1.设计电路的原理图和PCB布局图，并进行调试和测试。

2.确定电路的参数和性能指标，并进行性能测试。

3.优化电路和布局，减小尺寸和体积。

4.编写设计报告，并撰写毕业论文。

五、预期结果与意义本设计将设计一种小巧轻便、高效率和负载适应性好的便携式逆变电源。

J6P DC-AC逆变器基本性能（参数）测试条件及测试方法1, 输入电压过压保护图纸技术要求：≥32.5V时切断输出奉天的检测方式注意：1）先用万用表量测供电的直流稳压电源输出电压，确保其输出电压值显示的准确性后，测试时也可直接读取其显示的电压值（显示精度需至少小数点后1位）；2）为了保证直流稳压电源显示的电压与逆变器输入的板端电压误差最小，故空载进行测试，以便最大程度地减小线损电压。

3）过压保护电压设计在32V，由于硬件及软件的误差，实际会有±0.5V的公差存在。

a，测试条件：输出负载空载；输出接交流电压表或万用表。

b，测试方法：缓慢调升输入电压并观察输出电压，直到产品切断输出，插座红灯闪时，读取此时的输入电压值。

c，结果判定：读取到的电压在32V±0.5（31.5～32.5V）范围内时，判定合格。

图纸技术要求：电压恢复到29.5V以下时自动恢复工作奉天的检测方式注意：1）同上注意项12）同上注意项23）过压恢复电压设计在30V，由于硬件及软件的误差，实际会有±0.5V的公差存在。

a，测试条件：输出负载空载；输出接交流电压表或万用表。

b，测试方法：在产品过压保护后，缓慢调低输入电压并观察输出电压，直到产品恢复输出，插座绿灯亮时，读取此时的输入电压值。

c，结果判定：读取到的电压在30V±0.5（29.5～30.5V）范围内时，判定合格。

3, 输入电压欠压保护图纸技术要求：≤20.5V时切断输出奉天的检测方式注意：1）同上注意项12）同上注意项23）过压保护电压设计在21V，由于硬件及软件的误差，实际会有±0.5V的公差存在。

a，测试条件：输出负载空载；输出连接交流电压表或万用表。

b，测试方法：在产品正常工作后，缓慢调低输入电压并观察输出电压，直到产品切断输出，插座指示灯灭时，读取此时的输入电压值。

c，结果判定：读取到的电压在21V±0.5（20.5～21.5V）范围内时，判定合格。