【正文】 logy, the application of inverter power supply is more and more extensive,it across the electric power, electron, microprocessor and automatic control multidisciplinary field, is one of the hotspots of the power electronics industry and scientific research. Meanwhile application system subsequently put the output voltage waveform characteristics of inverter power supply forward more and more high demand, because the power output waveform quality directly relates to the whole system safety and reliability index.Along with the digital signal processing technology development, the control mode design with SPWM inverter power supply more and more be article describes a SPWM inverter power supply based on the 51 series microcontroller. The power input is 18 V dc voltage, through pressurization link and SPWM inverter link, got sinusoidal alternating current of the proset frequency and setting quality voltage. It uses MOSFET as power devices, IR2110 as drive chip, and the MOSFET using constant U/F control strategy。該電源以18 V直流電壓為輸入，通過升壓環(huán)節(jié)與SPWM逆變環(huán)節(jié)，得到了設定頻率與電壓的優(yōu)質正弦交流電。隨著電力電子技術的發(fā)展，逆變電源的應用越來越廣泛，它橫跨電力、電子、微處理器及自動控制等多學科領域，是目前電力電子產業(yè)和科研的熱點之一。學生的學習態(tài)度和組織紀律，學生掌握基礎和專業(yè)知識的情況，解決實際問題的能力，畢業(yè)論文(設計)是否完成規(guī)定任務，達到了學士學位論文的水平，是否同意參加答辯。2011年05月25日—05月31日：根據(jù)指導老師的修改意見修改設計，并根據(jù)標準的設計論文格式打印論文修改稿，交給指導老師評定。六、完成畢業(yè)設計（論文）所必須具備的工作條件工具書：電力電子技術，單片機原理實用教程，網(wǎng)絡文獻等。其中以第五種控制方法因實現(xiàn)方便，逆變電源動態(tài)性能優(yōu)越和對負載的適應性強等優(yōu)點而被廣泛采用。要求。第二代逆變電源所采用的控制方法具有結構簡單、容易實現(xiàn)的優(yōu)點，但由于它所采用的S P W M 控制技術只注重如何通過恰當設計開關模式來實現(xiàn)逆變器輸出頻譜的優(yōu)化，沒有考慮信號傳輸過程中開關點的變化及負載的影響，所以存在以下缺點：①對非線性負載的適應性不強。由于自關斷器件的使用，使得開關頻率得以提高，從而使逆變橋輸出電壓中低次諧波含量大大降低，因而使輸出濾波器的尺寸得以減小，逆變電源的動態(tài)特性及對非線性負載的適應性也得以提高。第二代逆變電源是采用自關斷器件作為逆變器的開關器件。三、閱讀的主要參考文獻及資料名稱[1] 魏偉. 正弦波逆變電源的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 電氣技術, 2008,(11)．[2] 談?chuàng)P寧,朱兆優(yōu),[J]. 電子元器件應用, 2009,(08) ．[3] 楊慶江,李曄,包西平. 一種應用于獨立光伏系統(tǒng)的新型逆變器[J]. 太陽能, 2007,(01) [4] 趙建武. 單相SPWM逆變電源仿真設計[J]. 遼寧工程技術大學學報(自然科學版),2008,(03) .[5] 張竹,張代潤,何易桓,王超. 一種多功能逆變電源的設計與實現(xiàn)[J]. 電源世界, 2009,(01) .四、國內外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢與研究的主攻方向逆變電源的發(fā)展是和電力電子器件的發(fā)展聯(lián)系在一起的，器件的發(fā)展帶動著逆變電源的發(fā)展。因而高性能的變頻電源必須滿足:(l)高的輸入功率因數(shù)，低的輸出阻抗；(2)快速的暫態(tài)響應，穩(wěn)態(tài)精度高。隨著各行各業(yè)控制技術的發(fā)展和對操作性能要求的提高，許多行業(yè)的用電設備都不是直接用交流電網(wǎng)提供的交流電作為電能源，而是通過各種形式對其進行變換，從而得到各自所需的電能形式。能源的開發(fā)、資源的利用與環(huán)境保護相互協(xié)調的發(fā)展，是21世紀世界經濟發(fā)展的基礎。逆變電源廣泛應用于航空、航海、電力、鐵路交通、郵電通信等諸多領域。) A。（4）當RS=RL=30Ω時，輸出電壓uo的失真度THD≤5%。（2）第一，主電路的設計；第二，控制回路的設計。5．畢業(yè)論文(設計)的目標及具體要求（1）具有最大功率點跟蹤（MPPT）功能：RS和RL在給定范圍內變化時，使，相對偏差的絕對值不大于1%。 （5）具有輸入欠壓保護功能，動作電壓Ud(th)=(25177。完成畢業(yè)論文(設計)所需的條件及上機時數(shù)要求開發(fā)儀器及軟件： PC機一臺、proteus或pspice仿真軟件。相應的應用系統(tǒng)對逆變電源的輸出電壓波形特性也隨之提出了越來越高的要求， 因為電源的輸出波形質量直接關系到整個系統(tǒng)的安全和可靠性指標。在這個世紀里，節(jié)省能源與開發(fā)新能源，提高燃料的利用率與減少燃料產生的污染已成為必須要解決的重要課題。逆變就是對電能進行變換和控制的一種基本形式，它完成將直流電變換成交流電的功能。(3)穩(wěn)定性高，效率高，可靠性高；(4)低的電磁干擾；(5)智能化。逆變電源出現(xiàn)于電力電子技術飛速發(fā)展的20 世紀60 年代，到目前為止，它已經歷了三個發(fā)展階段。自20 世紀70 年代后期，各種自關斷器件相運而生，它們包括可關斷晶閘管（GTO）、電力晶體管（GTR）、功率場效應晶體管（MOSFET）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）等。在自關斷器件當中，IGBT以其開關頻率高、通態(tài)壓降小、驅動功率小、模塊的電壓電流等級高等優(yōu)點已成為中小功率逆變器的首選器件。當逆變電源輸出帶非線性負載時，負載電流中的低次諧波電流將流過電源的內阻，引起輸出電壓波形畸變；②死區(qū)時間的存在將使S P W M 波中含有不易濾掉的低次諧波，使輸出電壓波形發(fā)生畸變；③動態(tài)特性不好。第三代逆變電源采用了實時反饋控制技術，使逆變電源的性能得到提高。五、主要研究內容、需重點研究的關鍵問題及解決思路主要研究內容設計逆變主電路，控制電路，采用51單片機進行軟件設計及仿真，我選用單相SPWM正弦波逆變電源下圖是系統(tǒng)結構圖：輸出單片機產生SPWMIR2110驅動電路逆變電路整流電路輸入圖 1 系統(tǒng)結構圖 重點問題及解決思路首先是主電路的設計，選擇合適的電路和器件類型很重要，參數(shù)要求也要盡量達到，需要仔細計算，我會參考已有的設計互相比較選擇較好的電路。計算機輔助設計：Proteus仿真軟件等。2011年06月01日—06月10日：通過指導老師評定，畢業(yè)設計論文定稿畢業(yè)設計論文要求裝訂完畢。評審意見： 指導教師簽名： 評定成績（百分制）：_______分長江大學畢業(yè)設計(論文)評閱教師評語學生姓名專業(yè)班級畢業(yè)論文(設計)題目評閱教師職 稱評閱日期評閱參考內容：畢業(yè)論文(設計)的研究內容、研究方法及研究結果，難度及工作量，質量和水平，存在的主要問題與不足。與此同時應用系統(tǒng)對逆變電源的輸出電壓波形特性也隨之提出了越來越高的要求， 因為電源的輸出波形質量直接關系到整個系統(tǒng)的安全和可靠性指標。它采用MOSFET 作為功率器件，IR2110 作為MOSFET 的驅動芯片，并采用恒 U/F 的控制策略。 The inverter part adopts singlechip microputer digital SPWM control mode, to reduce the harmonic as possible. Because of the use of digital technology based on single chip, makes power adjustment flexible and reliable performance, for the equipment of high performance requirements provides a high quality ac power.【 Keywords】 inverter power SPWM singlechip基于51單片機的逆變電源設計1 前言逆變電源是一種采用電力電子技術進行電能變換的裝置。好的逆變電源電壓輸出波形主要包括穩(wěn)態(tài)精度高, 動態(tài)性能好等方面。第1頁（共34頁）基于51單片機的逆變電源設計2 選題背景 目的和意義逆變電源是一種采用電力電子技術進行電能變換的裝置，它從交流或直流輸入獲得穩(wěn)壓恒頻的交流輸出。逆變電源技術是一門綜合性的專業(yè)技術，逆變電源作為一種產生交流電的裝置，它具有以下優(yōu)點：①變頻，逆變電源能將市電轉換為用戶所需頻率的交流電；②變相，逆變電源能將單相交流電轉換為三相交流電，也能將三相交流電轉換為單相交流電；③逆變電源能將直流電轉換為交流電；④逆變電源能將低質量的市電轉換為高質量的穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電。尤其其中的逆變技術，它的作用是從市電電網(wǎng)上得到已遭污染的定壓定頻交流“粗電能”，或從蓄電池、太陽能電池、燃料電池等得到的電能質量比較差的直流原始電能，變換成電能質量較高、較能滿足用戶負載對電壓和頻率要求的交流電能?，F(xiàn)代逆變技術是研究現(xiàn)代逆變電路的理論和應用設計方法的學科，這門學科綜合了現(xiàn)代電力電子開關器件技術、現(xiàn)代功率變換技術、模擬和數(shù)字電子技術、PWM技術、開關電源技術和現(xiàn)代控制技術等多種實用設計技術，已被廣泛的用于工業(yè)和民用領域中的各種功率變換系統(tǒng)和裝置中。由于傳統(tǒng)的變頻電源采用模擬控制技術，難以實現(xiàn)上述要求。第一代逆變電源是采用晶閘管(SCR)作為逆變器的開關器件，稱為可控硅逆變電源。自關斷器件在逆變器中的應用大大提高了逆變電源的性能，逆變器采用自關斷器件的好處是：①簡化了主電路。IGBT逆變電源已成為中小型逆變電源的主流。負載突變時輸出電壓調整時間長。實時反饋控制技術是針對第二代逆變電源對非線性負載的適應性不強及動態(tài)特性不好的缺點提出來的，它是近十年來發(fā)展起來的新型電源控制技術，目前仍在不斷地完善和發(fā)展之中，實時反饋控制技術的采用使逆變電源的性能有了質的飛躍。近年來，現(xiàn)代變頻電源技術發(fā)展主要表現(xiàn)出以下幾種趨勢：(1) 高頻化 提高變頻電源的開關頻率，可以有效地減小裝置的體積和重量，為了進一步減小裝置的體積和重量，去掉笨重的工頻隔離變壓器，采用高頻隔離，并可消除變壓器和電感的音頻噪聲，同時改善了輸出電壓的動態(tài)響應能力。為了提高系統(tǒng)的可靠性，就必須實現(xiàn)模塊化，模塊化意味著用戶可以方便地將小容量的模塊化電源任意組合，構成一個較大容量的變頻電源。為了使電源系統(tǒng)綠色化，電源應加裝高效濾波器，還應在電網(wǎng)輸入端采用功率因數(shù)校正技術和軟開關技術。從而為今后的綠色電源產品和設備的發(fā)展提供強有力的技術保證，這也將是現(xiàn)代電源發(fā)展的必然結果。(3) 變頻電源電力電子變換裝置是一個離散的、耦合的、非線性的動態(tài)系統(tǒng)。 指導思想及技術要求逆變電源主電路選用單相全橋逆變電路，采用51單片機來實現(xiàn)SPWM數(shù)字化調制控制，該電源調節(jié)靈活，性能穩(wěn)定可靠，效果很好。（4）當RS=RL=30Ω時，輸出電壓uo的失真度THD≤5%。) A。②按直流電源性質可分為由電壓型直流電源供電的電壓型逆變電路和由電流型直流電源供電的電流型逆變電路。這種電路僅適用于容性負載。后者開關器件電流為非正弦波，因其開關損耗較大，故工作頻率較正弦逆變電路低。uo含有各次諧波，如果想得到正弦波電壓，則可通過濾波器濾波獲得。T1和T2之間