【正文】 。出于環(huán)保的需要，電動(dòng)車輛取代現(xiàn)有的燃油引擎車輛也成為工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 電力電子變換技術(shù)已滲透到生產(chǎn)、生活、建筑、科研、國(guó)防、交通、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)保、航空管理、辦公自動(dòng)化等各個(gè)領(lǐng)域。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合，出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率MOSFET的問(wèn)世，導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展，而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn)，又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。在七十年代到八十年代，隨著變頻調(diào)速裝置的普及，大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)成為當(dāng)時(shí)電力電子器件的主角。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，因此在六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。本文詳細(xì)的分析了逆變電源的工作過(guò)程，并推到了重要的公式，最后對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性。但是這些電能最終輸出的都是不穩(wěn)定的交流電，要想得到一款穩(wěn)定的交流電源，逆變技術(shù)就要發(fā)揮極大的用處了。畢業(yè)設(shè)計(jì)PWM控制的單相逆變電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和國(guó)內(nèi)外能源供應(yīng)的緊張，電能的開發(fā)和利用顯得更為重要。本文設(shè)計(jì)的單相PWM逆變電源屬于交流電源，采用電壓反饋控制，通過(guò)調(diào)節(jié)占空比的方法來(lái)改變驅(qū)動(dòng)電壓脈沖寬度來(lái)調(diào)整和穩(wěn)定輸出電壓。關(guān)鍵詞：逆變技術(shù)，脈沖寬度調(diào)制，場(chǎng)效應(yīng)管，升壓電路Design of Single Phase Inventer Power System Controlled of Pwm AbstractWith the highspeed developing of national economy and the shortage supply of world electrical energy supplies, the development and utilization of electric power is more important. Especially in the face of economic and scientific and technological development today, a stable, easy to carry AC power is important that we are now a way of life convenient. At present, domestic and foreign are mitted to the development of new energy sources, solar power, wind power, tidal power generation. But these are unstable final output power AC, in order to get a stable AC power inverter technology will play a significant useful.This design of singlephase PWM inverter power belongs to AC power, voltagefeedback control method by adjusting the duty cycle of the pulse width of the drive voltage is changed to adjust and stabilize the output voltage. The main circuit Boost circuit is used in bination and a fullbridge circuit. Control circuit uses a IR2110 control, PWM wave trigger bridge circuit, the boost circuit, stable output voltage, the paper also designed the overcurrent protection circuit to improve system stability.This detailed analysis of the inverter39。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)曾經(jīng)掀起了一股各地大辦硅整流器廠的熱潮，目前全國(guó)大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時(shí)的產(chǎn)物。類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出，靜止式無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)?。MOSFET和IGBT的相繼問(wèn)世，是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。雖然這些領(lǐng)域有相當(dāng)一部分是直接利用市電，但更多領(lǐng)域卻是間接使用市電，換句話說(shuō)，各個(gè)領(lǐng)域都少不了使用電力電子變換技術(shù)。 隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展和各行各業(yè)對(duì)電氣設(shè)備控制性能要求的提高，逆變技術(shù)在許多領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛。例如PWM技術(shù)在UPS技術(shù)上的應(yīng)用。雖然可用瞬時(shí)值電壓反饋的PWM技術(shù)來(lái)解決，但此種技術(shù)仍屬于周波內(nèi)響應(yīng)，非線性負(fù)載的沖擊響應(yīng)仍然很慢。隨著電子電源的集成化、模塊化、智能化的發(fā)展，功率集成技術(shù)已模糊了整機(jī)與器件的界限?，F(xiàn)代電源技術(shù)研究總趨勢(shì)是交流電源以PWM為主流，不斷提高網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)近似為l的電源，并向大功率推進(jìn)；直流電源以開關(guān)方式為主流，擴(kuò)大輸出電壓范圍和穩(wěn)定的多路電壓控制；進(jìn)一步提高開關(guān)頻率和進(jìn)一步提高功率密度，提高可靠性，降低電磁干擾和增強(qiáng)抗干擾能力，并使電源模塊朝著超薄型和微型化發(fā)展。但對(duì)非線性負(fù)載引起的沖擊響應(yīng)較慢，而且控制環(huán)節(jié)增多使穩(wěn)定性設(shè)計(jì)產(chǎn)生困難。 交流穩(wěn)壓電源從交流電源的發(fā)展來(lái)看，我國(guó)到80年代前期，第一代交流電源主要是以穩(wěn)壓電源為主。這種電源改用微處理器替代原來(lái)的簡(jiǎn)單的控制電路，可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理作業(yè)。為了解決高次諧波問(wèn)題，所采取的對(duì)策是使其它設(shè)備不再產(chǎn)生高次諧波。其中我國(guó)在中、小功率變頻電源的研制方面取得了一定的成就，但由于受到電子元器件的限制，在大功率變頻電源的研制和生產(chǎn)上還無(wú)法和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比。開關(guān)電源較老式直流電源具有體積小，功率密度高(單位體積輸出功率)等優(yōu)點(diǎn)。這種電源對(duì)減小電源的體積和提高可靠性起了很大作用。PWM型開關(guān)電源所使用的變換器均是在高壓大電流情況下強(qiáng)制關(guān)斷，隨著電子設(shè)備工作頻率的不斷提高，這種變換器在開關(guān)瞬間需耗大量功率，而且，電壓、電流在開關(guān)時(shí)尖峰過(guò)大，還需要在開關(guān)器件以及高頻變壓器兩端再加上尖峰吸收電路也消耗一定的功率，為此，現(xiàn)在PWM型電源最佳工作頻率在300kHz以下。從而為今后的綠色電源產(chǎn)品和設(shè)備的發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)保證，這也將是現(xiàn)代電源發(fā)展的必然結(jié)果。在鐵路、冶金等行業(yè)尤為明顯。本文所研制的逆變電源就是針對(duì)上述場(chǎng)合而設(shè)計(jì)的。通過(guò)實(shí)驗(yàn)及仿真證明了該逆變電源的可行性。沖量即指窄脈沖的面積。脈沖越窄，其輸出的差異越小。這些脈沖寬度相等，但幅值不等，且脈沖頂部不是水平直線，而是曲線，各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化。根據(jù)沖量相等效果相同的原理PWM波形和正弦半波是等效的。 PWM控制的基本原理示意圖但是，這種計(jì)算是很繁瑣的，正弦波的頻率、幅值變化時(shí)，結(jié)果都要變化。三角波載波在半個(gè)周期內(nèi)的方向只在一個(gè)方向變化，所得到的PWM波形也只在一個(gè)方向變化的控制方式稱為單極性PWM控制方式。效果基本相同，是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。 形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖從波形可以看出，在i(t)的上升段，i(t)的形狀也略有不同，但其下降段則幾乎完全相同。用一系列等幅不等寬的脈沖來(lái)代替一個(gè)正弦半波，正弦半波N等分，看成N個(gè)相連的脈沖序列，寬度相等，但幅值不等；用矩形脈沖代替，等幅，不等寬，中點(diǎn)重合，面積（沖量）相等，寬度按正弦規(guī)律變化。根據(jù)面積等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。PWM逆變電路也可分為電壓型和電流型兩種，目前實(shí)用的幾乎都是電壓型。V1和V2柵極信號(hào)各半周正偏、半周反偏，互補(bǔ)。單相全橋、三相橋式都可看成若干個(gè)半橋逆變電路的組合。半橋電路的uo，幅值高出一倍Um=Ud。（b）。反偏，且V1和V2互補(bǔ)，V3和V4互補(bǔ)關(guān)系不變。電流型逆變電路直流電源為電流源的逆變電路—電流型逆變電路。(3) 直流側(cè)電感起緩沖無(wú)功能量的作用，不必給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。 單相橋式（并聯(lián)諧振式）電流型逆變電路4橋臂，每橋臂晶閘管各串一個(gè)電抗器LT限制晶閘管開通時(shí)的di/dt。因功率因數(shù)很低，故并聯(lián)C。 并聯(lián)諧振式逆變電路主要工作波形一周期內(nèi)，兩個(gè)穩(wěn)定導(dǎo)通階段和兩個(gè)換流階段。VTVT3電流有一個(gè)增大過(guò)程。t4t2=tg稱為換流時(shí)間。td為觸發(fā)引前時(shí)間 （）io超前于uo的時(shí)間為 （）表示為電角度 （）ω為電路工作角頻率；γ、β分別是tγ、tβ對(duì)應(yīng)的電角度。自勵(lì)方式存在起動(dòng)問(wèn)題，解決方法：一是先用他勵(lì)方式，系統(tǒng)開始工作后再轉(zhuǎn)入自勵(lì)方式。下面要分充電和放電兩個(gè)部分來(lái)說(shuō)明這個(gè)電路[5]。由于輸入是直流電，所以電感上的電流以一定的比率線性增加，這個(gè)比率跟電感大小有關(guān)。而原來(lái)的電路已斷開，于是電感只能通過(guò)新電路放電，即電感開始給電容充電，電容兩端電壓升高，此時(shí)電壓已經(jīng)高于輸入電壓了