單相正弦波逆變電源的設(shè)計(jì)正文-文庫吧
2025-07-13 15:48 本頁面
【正文】 逆變電路，對(duì)高頻開關(guān)器件常用PWM波控制，要產(chǎn)生正弦波可采用SPWM控制方法，通過控制電力電子器件MOSFET的關(guān)斷來控制產(chǎn)生交變正弦波電壓?？刂齐娐分饕獙?shí)現(xiàn)產(chǎn)生SPWM波，設(shè)計(jì)要求選用UC3842電流控制型PWM控制器產(chǎn)生控制脈沖。而UC3842實(shí)質(zhì)上是通過輸入的兩路波進(jìn)行比較，輸出比較后形成的脈沖波，鑒于UC3842的這一特征，可以通過輸入正弦漫頭波和鋸齒波進(jìn)行比較得到所需的正弦波控制脈沖。正弦波產(chǎn)生器的設(shè)計(jì)有多種方法，本次課程設(shè)計(jì)采用555定時(shí)器多諧振電路產(chǎn)生方波經(jīng)過濾波產(chǎn)生正弦波的方法作為正弦波產(chǎn)生器，再經(jīng)過整流，使之成為正弦漫頭波。鋸齒波的產(chǎn)生電路比較簡(jiǎn)單，可以直接利用UC3842內(nèi)部提供的諧振器加入外圍電阻電容產(chǎn)生。此外電路要求輸出的正弦波幅度可調(diào)，此時(shí)就需要使加入的正弦波漫頭波幅值可調(diào)，此可以通過一加法器使之與設(shè)置電壓相疊加產(chǎn)生電壓可變的正弦電壓。主電路和控制電路的一些中間環(huán)節(jié)都是需要濾波的，由于產(chǎn)用SPWM控制，主電路的諧波成分較少，可以通過簡(jiǎn)單的RC無源濾波?？刂齐娐分械姆讲ㄒ兂奢^為標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，要濾去的諧波成分就要多得多，可以采用有源濾波，且可以通過積分環(huán)節(jié)使方波變成比較好的正弦波。由于設(shè)計(jì)出來的電路是作為電源用的，對(duì)電源電流、電壓檢測(cè)就顯得非常有必要了，可以通過從電源負(fù)載取出電流信號(hào)作為UC3842的關(guān)斷信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)主電路的限流作用。要實(shí)現(xiàn)電流、電壓的穩(wěn)定，則可以通過取出的電流、電壓信號(hào)與控制電路構(gòu)成閉環(huán)控制來實(shí)現(xiàn)。為了不至使電路結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，只設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單的電壓反饋環(huán)使電壓基本能跟隨給定維持恒定。圖2 正弦波逆變電源的組成框圖該電路采用他勵(lì)式,2管雙推動(dòng)輸出脈寬調(diào)制方式輸出電壓為220V,輸出電流2A,有欠壓、過壓和過流等多重保護(hù)功能。第3章 主電路設(shè)計(jì) SPWM波的實(shí)現(xiàn) PWM固定頻率的產(chǎn)生 PWM波的產(chǎn)生電路圖PWM固定頻率是由SG3525芯片產(chǎn)生。SG3525芯片的資料見如下：管腳說明：引腳1：誤差放大反向輸入 腳9：PWM比較補(bǔ)償信號(hào)輸入端引腳2：誤差放大同向輸入 引腳10：外關(guān)斷信號(hào)輸入端引腳3：振蕩器外接同步信號(hào)輸入端 引腳11：輸出A引腳4：振蕩器輸出端 引腳12:信號(hào)地引腳5:振蕩器定時(shí)電容接入端 引腳13：輸出級(jí)偏置電壓接入端引腳6：振蕩器定時(shí)電祖接入端 引腳14：輸出端B引腳7:振蕩器放電端 引腳15：偏置電源輸入端引腳8:軟啟動(dòng)電容接入端 引腳16：基準(zhǔn)電源輸出端圖中11與14腳輸出兩路互補(bǔ)的PWM波，其頻率由與6管腳所連的R、C決定。PWM頻率計(jì)算式如下：f=1/[C5(+3R16)]，調(diào)節(jié)6端的電阻即可改變PWM輸出頻率。同時(shí)，設(shè)有過流保護(hù)電路，，芯片穩(wěn)定，正常工作。若兩端電壓不相等，芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)自動(dòng)調(diào)整將其保持穩(wěn)定。在脈寬比較起的輸入端直接用流過輸出電感線圈的信號(hào)與誤差放大器輸出信號(hào)進(jìn)行比較，從而調(diào)節(jié)占空比使輸出的電感峰值電流跟隨誤差電壓變化而變化，由于結(jié)構(gòu)上有電壓環(huán)河電流環(huán)雙環(huán)系統(tǒng)，因此，無論開關(guān)電源的電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率和瞬態(tài)響應(yīng)特性都有提高，目前比較理想的新型控制器。R和C設(shè)定了PWM芯片的工作頻率，計(jì)算公式為T=(*RT+*RD)*CT 。再通過R13和C3
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