毕业设计(论文)-单相正弦波逆变电源
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本科毕业设计任务书一、毕业设计题目单相逆变电源的设计二、毕业设计工作自 2012 年 11 月 19 日起至 2013 年 6 月 20 日止三、毕业设计进行地点:501-108四、毕业设计内容:(1) 掌握单相电压型PWM逆变器的工作原理;(2) 建立单相电压型逆变器的数学模型;(3) 完成单相电压型PWM逆变器的谐波分析;(4) 完成单相电压型逆变器反馈闭环控制系统控制规律研究;(5) 完成单相电压型PWM逆变器系统仿真;(6) 完成系统调试,并对实验结果进行分析。
指导教师教研室自动化教研室教研室主任(签名)批准日期接受论文(设计)任务开始执行日期学生签名目录1绪论 (1)1.1 逆变技术的定义 (1)1.2 逆变技术的发展过程 (1)1.3 逆变技术的应用前景 (3)1.4 逆变技术存在的难点 (3)1.5逆变电源的发展趋势 (2)1.6 逆变器的分类 (3)1.7 逆变技术指标 (4)1.8 逆变器的单片机控制 (5)1.9 本文研究内容 (7)本文研究的主要内容如下: (7)2逆变电路 (9)2.1 逆变电路的基本工作原理 (9)2.2逆变电路的换流方式 (10)2.3 电压型逆变电路 (12)2.4 逆变电路的调制方式 (14)三、系统组成及各部分原理 (20)3.1系统控制方案 (20)3.2 系统框图 (20)3.2.1主电路硬件结构及工作原理 (20)3.3 系统各级供电电源设计 (21)3.4IGBT的特点及选取 (21)3.5 TMS320F2812 DSP简介 (22)3.5.1 DSP的概念 (22)3.5.3 A/D转化单元概述 (24)3.6 IGBT驱动电路 (25)3.7输出滤波器的设计 (26)3.7.1 滤波器的理论分析及参数选取 (26)3.8 闸管导通死区硬件电路设计 (27)3.9输出电压采样电路 (28)四、PWM控制技术 (15)4.1 PWM控制的基本原理 (15)4.2 正弦脉宽调制的生成 (16)4.3规则采样法 (18)4.4 同步调制和异步调制 (19)4.5 TMS320F2812DSP PWM信号的产生 (19)5 系统数学模型与控制方案......................................................... 错误!未定义书签。
漳州师范学院毕业论文(设计)基于PIC单片机单相SPWM逆变电源的设计The Design of Inverter Basing on PIC Microcontroller Single-phase SPWM姓名:林小章学号:080502230系别:物理与电子信息工程系专业:电子信息科学与技术年级: 2008级指导教师:黄成老师2011年12 月31日摘要本系统以单片机PIC16F877A为控制核心的单相全桥式电压型SPWM逆变电源。
系统主要由交流220V变压隔离成可调交流电,再整流变换成直流电,SPWM信号通过光耦隔离器控制由开关管MOEFET组成的逆变器件的工作状态,实现对输出的控制,即AC-DC-AC变换。
从而得到频率和幅度都可调的正弦交流电,后端再对电压、电流以及频率的采样,从而实现闭环的控制。
该逆变电源输出的正弦交流电精度高,性能稳定,实用价值高,在电力电子技术中应用广泛。
关键词:SPWM;逆变器;驱动电路;场效应管IRF840AbstractThis system is a single-phase full-bridge voltage-type inverter which is based on PIC16F877A microcontroller. It is mainly transformed from 220V AC to adjustable AC, then rectifies to DC. Signal SPWM controls the working status of the inverter device which consists of switch MOEFET through the photon coupled isolator. And this procedure achieves the control of the output. That is the AC-DC-AC conversion. Consequently, the sinusoidal alternating current whose frequency and amplitude are both adjustable comes into being. Later, the samples of voltage, current, and frequency are taken in order to control the closed-loop. The sinusoidal alternating current from this inverter is in possession of high accuracy, stable performance, and high practical utility. Thus, it is widely applied to power electronic technology.Key words:SPWM; inverter Driving; circuit;the field effect manage IRF840目录摘要 (I)ABSTRACT (I)1. 引言........................................................................................ 错误!未定义书签。
《正弦逆变电源输出控制的实现》篇一一、引言正弦逆变电源是一种将直流电源转换为交流电源的设备,广泛应用于各种电力电子系统中。
其输出控制是实现电源稳定运行和高效能的关键。
本文将详细介绍正弦逆变电源输出控制的实现过程,包括其原理、方法、应用和优势等方面。
二、正弦逆变电源输出控制原理正弦逆变电源的输出控制主要通过控制逆变器的工作状态来实现。
逆变器是一种将直流电转换为交流电的设备,其工作原理是通过开关管的控制,将直流电源的电压和电流按照一定的规律进行切换,从而产生正弦波形的交流电。
输出控制的核心在于对逆变器开关管的控制。
具体而言,通过控制开关管的开通和关断时间,可以控制输出电压和电流的幅值、频率和相位等参数,从而实现正弦波形的输出。
同时,为了确保电源的稳定性和可靠性,还需要对输出电压和电流进行实时监测和调节。
三、实现方法正弦逆变电源输出控制的实现方法主要包括硬件设计和软件控制两个方面。
1. 硬件设计硬件设计主要包括逆变器、开关管、滤波器等电路的设计和选型。
其中,逆变器是核心部件,需要根据输出功率、电压和频率等要求进行设计和选型。
开关管是控制逆变器工作的关键部件,需要具有高速开关、低损耗、高可靠性等特点。
滤波器则用于减小输出电压和电流的谐波成分,提高电源的电能质量。
2. 软件控制软件控制主要包括控制算法和控制系统两部分。
控制算法是用于计算开关管的开通和关断时间的算法,需要根据正弦波形的规律进行设计和优化。
控制系统则是用于实现控制算法的计算机或控制器,需要具有高速运算、高精度控制等特点。
在实际应用中,通常采用数字信号处理器(DSP)或微控制器等芯片作为控制系统,通过编程实现控制算法。
同时,还需要对输出电压和电流进行实时采样和监测,根据监测结果调整开关管的开通和关断时间,从而实现输出电压和电流的精确控制。
四、应用及优势正弦逆变电源输出控制在各种电力电子系统中都有广泛的应用,如电力系统、通信系统、工业自动化等。
其主要优势包括:1. 输出电压和电流的精确控制:通过控制开关管的开通和关断时间,可以实现输出电压和电流的精确控制,从而满足不同场合的需求。
单相逆变器设计与仿真班级学技术要求:逆变器类型:单相逆变器输出额定电压:825V输出额定功率:25KVA输出额定频率:50HZ功率因素:≥0.8过载倍数:1.5⑴、设计主电路参数;⑵、建立数学模型,给出控制策略,计算控制器参数;⑶、建立仿真模型,给出仿真结果,对仿真结果进行分析。
目录一、单相逆变器设计 .....................................................................................................- 4 -1、技术要求 ..........................................................................................................- 4 -2、电路原理图 .......................................................................................................- 4 -3、负载参数计算 ...................................................................................................- 4 -3.1、负载电阻最小值计算 ...............................................................................- 5 -3.2、负载电感最小值计算 ...............................................................................- 5 - 3.3、滤波电容计算..........................................................................................- 5 - 4、无隔离变压器时,逆变器输出电流计算 .............................................................- 6 -4.1、长期最大电流(长)O I ...............................................................................- 6 -4.2、短期最大电流短)(0I .................................................................................- 7 - 5、无隔离变压器时,逆变器输出电流峰值 .............................................................- 7 -5.1、长期电流峰值长)(OP I ...............................................................................- 7 - 5.2、短期电流峰值短)(OP I ...............................................................................- 7 - 6、滤波电感计算 ...................................................................................................- 7 -6.1、滤波电感的作用 ......................................................................................- 7 - 6.2、设计滤波器时应该注意的问题 .................................................................- 7 - 6.3、设计滤波器的要求...................................................................................- 8 - 7、逆变电路输出电压(滤波电路输入电压) .........................................................- 8 -7.1、空载........................................................................................................- 9 - 7.2、 额定负载纯阻性1cos =ϕ .....................................................................- 9 - 7.3、额定负载阻感性8.0cos =ϕ ....................................................................- 9 - 7.4、过载纯阻性1cos =ϕ ............................................................................ - 10 - 7.5、过载阻感性8.0cos =ϕ ......................................................................... - 11 - 8、逆变电路输出电压 .......................................................................................... - 11 - 9、逆变电路和输出电路之间的电压匹配 .............................................................. - 12 - 10、根据开关压降电流选择开关器件.................................................................... - 12 - 11、开关器件的耐压 ............................................................................................ - 13 - 12、单相逆变器的数学模型.................................................................................. - 13 - 13、输出滤波模型................................................................................................ - 14 - 14、单相逆变器的控制策略.................................................................................. - 15 - 14.1、电压单闭环控制系统 ........................................................................... - 15 - 14.2、电流内环、电压外环双闭环控制系统 ................................................... - 16 -二、单相逆变器仿真 ................................................................................................... - 20 -1、输出滤波电路仿真 .......................................................................................... - 20 -2、电压单闭环控制系统仿真 ................................................................................ - 21 -3、电流内环、电压外环双闭环控制系统 .............................................................. - 23 -一、单相逆变器设计1、技术要求输出额定电压:825V输出额定功率:25KVA输出额定频率:50HZ功率因素:≥0.8过载倍数:1.52、电路原理图图1 单相全桥逆变电路设计步骤:(1)、根据负载要求,计算输出电路参数。
第1章概述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。
《正弦逆变电源输出控制的实现》篇一一、引言正弦逆变电源是一种将直流电源转换为交流电源的设备,其输出控制是关键技术之一。
在现代电力电子技术中,正弦逆变电源被广泛应用于电力系统、风能、太阳能等新能源的并网和储能系统等领域。
因此,研究正弦逆变电源输出控制的实现对于提高系统性能、降低成本、保证电力质量具有重要意义。
二、正弦逆变电源的基本原理正弦逆变电源主要由直流电源、逆变器、滤波器等部分组成。
其中,逆变器是核心部分,它将直流电源转换为交流电源。
在逆变器中,采用正弦波调制技术来控制输出电压的波形,使得输出的交流电压与标准正弦波相符。
此外,还需要通过控制系统来对逆变器进行控制,保证其稳定运行和输出电压的准确性。
三、正弦逆变电源输出控制的实现正弦逆变电源的输出控制包括两部分:一方面是对输出电压的控制,另一方面是对逆变器的控制。
在具体实现上,主要涉及到控制算法和控制系统两部分。
(一)控制算法正弦逆变电源的输出控制采用数字控制技术,常用的算法包括PID控制算法、模糊控制算法、滑模控制算法等。
其中,PID 控制算法是一种应用广泛且易于实现的算法。
通过检测输出电压与参考电压之间的误差,利用PID算法计算出控制量,对逆变器进行控制,从而实现对输出电压的控制。
此外,模糊控制和滑模控制等算法也可以用于正弦逆变电源的输出控制,但它们的实现相对较为复杂。
(二)控制系统控制系统是实现正弦逆变电源输出控制的关键部分,主要由数字控制器和信号检测器等部分组成。
数字控制器负责实现算法计算和控制信号的输出,而信号检测器则负责检测输出电压和参考电压等信号。
在实际应用中,数字控制器通常采用DSP或FPGA等高速处理器来实现算法和控制功能。
此外,为了实现稳定的控制效果,还需要考虑控制系统的稳定性和抗干扰能力等问题。
四、实际应用中的注意事项在实际应用中,需要注意以下几个方面:1. 控制算法的选择:根据系统要求和实际条件选择合适的控制算法。
在简单易实现且效果良好的情况下,推荐使用PID控制算法。
单相正弦逆变电源摘要:本作品设计了由STM32输出SPWM信号控制的逆变电源,实现以12V直流电源输入,36V正弦交流电输出。
本电源采用Boost升压和全桥逆变两级变换,在前级Boost升压电路中,采用UC3842芯片进行PWM控制。
逆变部分采用IR2110驱动芯片及MOS开关管进行全桥逆变,可直接通过程序进行SPWM调制,从而改变交流输出频率。
输出交流信号通过AD637进行有效值转换后,再由STM8单片机进行模数转换,并将电压值等工作状态显示在LCD12864上。
在电路保护上,采取了过压过流保护,增强了该电源的可靠性和安全性。
经测试,该电源输出信号稳定、效率高,有良好的人机交互界面,是理想的单相正弦逆变电源解决方案。
关键词:单相正弦波逆变、SPWM、Boost升压、全桥逆变Single Phase Sine Inverter Power SupplyAbstract: this work was designed by STM32 output SPWM control signal of inverter power supply, implementation to the 12 v dc power input, 36 v sinusoidal alternating current output. The power supply adopts the Boost booster and full bridge inverter two-stage transformation, in the first level Boost booster circuit, using UC3842 PWM control chip. Inverter part driven by IR2110 chip to the full bridge inverter and MOS switch tube, can be directly programmed for SPWM modulation, which changes ac output frequency. Output ac signal through the AD637 RMS conversion after, again by STM8 modulus conversion, single-chip and voltage value on work status display LCD12864, etc. On the circuit protection, adopted the over-voltage and over-current protection, enhance the reliability and security of the power supply. After test, the power supply output signal stability, high efficiency, has the good human-computer interaction interface, is the ideal single-phase sine inverter power supply solutions.Keywords: Single-phase sine wave inverter, SPWM, Boost booster, Full bridge inverter目录1. 设计任务及要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)2. 总体方案设计 (4)2.1 方案论证与选择 (4)2.1.1 DC-DC变换器方案论证及选择 (4)2.1.2 DC-AC变换器方案论证及选择 (5)2.1.3 辅助电源方案论证及选择 (5)2.2 整体方案 (6)3. 单元模块设计 (7)3.1 DC-DC变换器设计 (7)3.2 DC-AC逆变器设计 (8)3.3 SPWM设计 (9)3.3.1 SPWM波的原理 (9)3.3.2 实现方法 (10)3.4 真有效值转换电路设计 (11)3.5 辅助电源设计 (12)4. 控制程序设计 (13)4.1 STM8控制及状态显示程序流程 (13)4.2 STM32 SPWM控制程序流程 (14)5. 系统调试 (14)5.1 软件调试 (14)5.2 硬件调试 (15)6. 系统功能及指标参数 (16)6.1 测试仪器 (16)6.2 测试项目及结论 (16)7. 设计总结 (16)参考文献 (17)1. 设计任务及要求1.1 设计任务设计并制作输出电压为36VAC的单相正弦波逆变稳压电源。
一种低功耗可调单相正弦波逆变电源摘要:本次单相正弦波逆变电源是一种以STM32为核心的逆变电源系统。
系统逆变部分的SPWM控制脉冲波形完全由STM32生成,使用IR2110实现对功率管的驱动和保护,频率及电压可由LCD显示。
系统具有良好过流保护功能,以控制系统工作状态。
系统采用低功耗高效率设计,最大限度提高系统效率。
本设计达到了最高设计要求,逆变电源输出波形失真小,动态特性好,可靠性高。
关键字:逆变正弦波电源 STM32 SPWMAbstract:The single-phase sine wave inverter is a kind of STM32 core of inverter system. SPWM pulse waveform control system is completely generated by the inverter part STM32, using IR2110 realize drive and protection, frequency and voltage of the power tube by LCD display. The system has good over-current protection to control system operation. The system uses high-efficiency low-power design, to maximize system efficiency. The design meets the highest design requirements, power inverter output waveform distortion, dynamic characteristics, and high reliability.Keywords:sine wave inverter power STM32 SPWM1方案论证方案一本方案由单片机产生SPWM 波,通过全桥逆变电路直接实现DC-AC 的转换,然后利用升压式高频变压器对逆变出的交流电进行升压,最后经过低通滤波电路把升压后的交流电整成正弦波,本系统兼有电压电流和频率检测功能,可通过闭环反馈来改变SPWM 波的占空比和频率,以达到调压调频的目的。
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 SPWM1Abstract: 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 of push-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 SPWM2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)35.结论 (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)41.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。
推挽电路是两不同极性晶体管输出电路无输出变压器(有OTL、OCL等)。
是两个参数相同的功率BJT 管或MOSFET管,以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务。
电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小效率高。
推挽输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流。
推挽式拓扑结构原理图如图1.2.1所示。
CCND图1.2.1 推挽式拓扑结构图方案二:Boost升压式DC-DC变换器。
拓扑结构如图1.2.2 所示。
开关的开通和关断C受外部PWM信号控制,电感L将交替地存储和释放能量,电感储能后使电压泵升,而电容out 可将输出电压保持平稳,通过改变PWM控制信号的占空比可以相应实现输出电压的变化。
5该电路采取直接直流升压,电路结构较为简单,损耗较小,效率较高。
V in + -+-图1.2.2 Boost电路方案比较:方案一和方案二都适用于升压电路,推挽式DC-DC变换器可由高频变压器将电压升至任何值。
Boost升压式DC-DC变换器不使用高频变压器,由12V升压至312V,PWM 信号的占空比较低,会使得Boost升压式DC-DC变化器的损耗比较大。
所以采用方案一。
(2)DC-AC变换器的方案论证与选择方案一:半桥式DC-AC变换器。
在驱动电压的轮流开关作用下,半桥电路两只晶体管交替导通和截止,它们在变压器T原边产生高压开关脉冲,从而在副边感应出交变的方波脉冲,实现功率转换。
半桥电路输入电压只有一半加在变压器一次侧,这导致电流峰值增加,因此半桥电路只在500W或更低输出功率场合下使用,同时它具有抗不平衡能力,从而得到广泛应用。
半桥式拓扑结构原理图如图1.2.3所示。
图1.2.3 半桥式拓扑结构图67方案二:全桥DC-AC 变换器。
全桥电路中互为对角的两个开关同时导通,而同一侧半桥上下两开关交替导通,将直流电压成幅值为in V 的交流电压,加在变压器一次侧。
改变开关的占空比,也就改变了输出电压out V 。
全桥式电路如图1.2.4所示。
LoV t图1.2.4 全桥式电路方案比较:方案一和方案二都可以作为DC-AC 变换器的逆变桥,由两者的工作原理可知,半桥需要两个开关管,全桥需要四个开关管。
半桥和全桥的开关管的耐压都为DC V ,而半桥输出的电压峰值是DC V 21,全桥输出电压的峰值是DC V ,所以在获得同样的输出电压的时候,全桥的供电电压可以比半桥的供电电压低一半。
出于这点的考虑,决定采用方案二。
(3)辅助电源的方案论证与选择方案一:采用线性稳压器7805。
方案二:采用Buck 降压式DC-DC 变换器。
方案比较:方案一的优点在于可以使用很少的元器件构成辅助电源一,但是效率较低。
方案二的优点在于效率高达90%,缺点是需要的元器件多,且成本较高。
由于辅助电源一会影响到整个系统的效率,所以采用方案二。
图1.2.5 直接数据处理框图方案二:使用电流传感器加真有效值转化器以及ADC 对电流进行采样读数。
利用电流传感器和电阻将电流转换成电压输出,经AD637进行真有效值转换后,由ADC0832进行读数,1.2.3 系统组成系统方框图如图1.2.7所示,先采用DC-DC变换器把12V蓄电池的电压升至312V,保证输出真有效值为36V的正弦波不出现截止失真和饱和失真。
输出电压反馈采用调节SPWM 信号脉宽的方式。
该系统采用两组相互隔离的辅助电源供电,一组供给SPWM信号控制器使用,另外一组供给输出电压、电流测量电路使用,这样避免了交流输出的浮地和蓄电池的地不能共地问题。
因为SPWM控制器输出的SPWM信号不含死区时间,所以增加了死区时间控制电路和逆变桥驱动电路。
空载检测电路使得当没有负载接入时,让系统进入待机模式,当有负载接入时,才进行逆变工作模式。
同时,空载检测电路也作为过流保护的采样点。
输出电流检测使用电流互感器和真有效值转换芯片AD637实现。
输出电压也使用AD637进行RMS-DC 转换后,由ADC采样后分析,在液晶屏幕上显示。
图1.2.7 系统组成图2. 单元硬件电路设计892.1 DC-DC 变换器控制电路的设计DC-DC 变换器控制电路如图2.1.1所示。
SG3525是电流控制型PWM 控制器,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。
可以补充一些SG3525芯片资料(内部结构、封装、引脚端功能)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。
6R 和7C 设定了PWM 芯片的工作频率,计算公式为7621C R f π=。