【正文】 ，升壓完畢。在驅(qū)動(dòng)電壓的輪流開關(guān)作用下，半橋電路兩只晶體管交替導(dǎo)通和截止。單相橋式逆變器有四個(gè)帶反并聯(lián)續(xù)流二極管的IGBT組成，分別為VT1~VT4，直流側(cè)由兩個(gè)串聯(lián)電容，他們共同提供直流電壓Ud，負(fù)載為阻感負(fù)載，調(diào)制電路分別由單相交流正弦調(diào)制波形和三角載波組成，其中三角載波和正弦調(diào)制波的幅值和頻率之比分別被稱為調(diào)制度和載波頻率，這是SPWM調(diào)制中的兩個(gè)重要參數(shù)。 推挽式逆變電路方案選擇：橋式電路和推挽電路的電壓利用率是一樣的，均比半橋電路大一倍。DC/AC變換電路采用全橋變換電路。[7]。常見的直流升壓電路為升壓斬波電路（Boost Chopper），由開關(guān)S、電感L、電容C組成。此時(shí)，電容C放電，R上流過(guò)電流I0，R兩端為輸出電壓V0，極性上正下負(fù)。由于線圈中的磁場(chǎng)將改變線圈L兩端的電壓極性，以保持I0不變。 由晶體管和二極管組成的Boost電路（2）逆變電路接下來(lái)就由315V的直流電作為橋式逆變電路的輸入，通過(guò)控制電路控制三極管的導(dǎo)通來(lái)完成逆變過(guò)程的工作。四個(gè)開關(guān)導(dǎo)通(或關(guān)斷)占空比均相等。通過(guò)TT3和TT4的間隔導(dǎo)通與關(guān)斷，在經(jīng)過(guò)濾波電路濾波便完成了一個(gè)周期的工作過(guò)程，這樣往復(fù)工作便得到了預(yù)期的220V交流電[9]。為了方便推導(dǎo)計(jì)算電感上L的公式。所以在設(shè)計(jì)L時(shí)要盡量使電路工在連續(xù)狀態(tài)，這就是設(shè)計(jì)電感時(shí)的要求。下面推導(dǎo)計(jì)算L的公式。載波比：，為三角波頻率，為調(diào)制波頻率[11]。s[12]。所以選用此方案。IR2110的輸入端為滯環(huán)施密特出發(fā)電路，以提高抗干擾能力和接受上升沿環(huán)慢的輸入邏輯信號(hào)，Vdd/Vcc電平轉(zhuǎn)換電路把輸入邏輯信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平，其兩路輸出均采用圖騰柱輸出，輸出級(jí)由兩只峰值電流為2A以上，內(nèi)阻為3歐姆以下的N溝道FET組成，輸出級(jí)可提供的驅(qū)動(dòng)電壓為15V20V。才能夠正常工作，一般來(lái)說(shuō)，SPWM的開關(guān)頻率較高，應(yīng)采用小容量電容，以提高充電電壓，否則在有限的時(shí)間內(nèi)無(wú)法達(dá)到自舉電壓，實(shí)驗(yàn)表明采用33μF的自舉電容時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)良好。F的電容形成保護(hù)時(shí)間控制。 PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)形成電路(1) 主電路中4個(gè)開關(guān)器件T1到T4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)VGVGVGVG4由上圖生成。Vrm，頻率為fc。 LC濾波電路。用在要求高的電源電路中，RC濾波中的電阻要消耗一部分直流電壓，R不能取得很大用在電流小要求不高的電路中。 仿真電路 主電路仿真圖 。三角載波信號(hào)由“Source”庫(kù)中的“Repeating Sequence”模塊產(chǎn)生，正確設(shè)置參數(shù)，三角波經(jīng)過(guò)處理，便可成為頻率為fc的三角載波。由FFT分析可知：在m=，fc=750Hz，fr=50Hz，即N=15時(shí)，輸出電壓的基波電壓的幅值U1m=，基本滿足理論上的U1m=m*Ud(即300*=150)。改變調(diào)制比m和載波比N，如增大m和N，可以有效減小輸出電壓和輸出電流的諧波分量。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)設(shè)計(jì)所用的各類軟件都有了一定的掌握和了解，如CAD、Word、ppt等。 展望目前，逆變技術(shù)的核心部分逆變器和控制部分，雖然自關(guān)斷器件的產(chǎn)生簡(jiǎn)化了主電路的繁瑣，但是器件的開關(guān)頻率，器件的功率，觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)以及壽命仍受一定的限制，所以將會(huì)導(dǎo)致你變電源輸出的正弦波形仍受一定的影響，盡管在控制方法已經(jīng)略有成熟，但是有些控制方法還只是理想預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)還很困難，所以對(duì)逆變電源的研究仍具有十分深遠(yuǎn)的意義。本論文從選題到完成，每一步都是在單老師的指導(dǎo)下完成的，傾注了單海歐老師大量的心血。正是基于單海歐老師的悉心指點(diǎn)和大家的全心的幫助，我才能比較順利地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。作為一個(gè)本科生，我對(duì)實(shí)際的工程設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)不夠，經(jīng)驗(yàn)不足，難免在設(shè)計(jì)的整體框架中，有很多的細(xì)節(jié)沒有考慮。單老師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。比如IR2110控制芯片閉環(huán)控制的問(wèn)題、電流電壓檢測(cè)值的誤差分析等問(wèn)題。綜上所述：PWM控制的逆變電源是比較穩(wěn)定的。 輸出電壓的FFT分析對(duì)輸出電流io進(jìn)行FFT分析。 PWM逆變器V1觸發(fā)脈沖波形 仿真波形 波形仿真 。 PWM產(chǎn)生圖。第4章 仿真分析 仿真目的本設(shè)計(jì)采用了控制芯片對(duì)系統(tǒng)的主電路進(jìn)行控制，對(duì)系統(tǒng)升壓電路、逆變電路、直流交流檢測(cè)電路以及過(guò)流保護(hù)電路直接控制。LC濾波器又分為單調(diào)諧濾波器、高通濾波器、雙調(diào)諧濾波器及三調(diào)諧濾波器等幾種。正弦波幅值之比值勤稱為調(diào)制比M=Vrm/Vcm。TT2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)VGVG2由正弦波Vr和三角波Vc的瞬時(shí)值相比較確定；TT4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)VGVG4由瞬時(shí)值Vr、Vc之和Vr+Vc的正負(fù)值確定。等故障消除，比較器輸出低電平，逆變器又自動(dòng)恢復(fù)工作。 輔助電路的設(shè)計(jì) 過(guò)流保護(hù)電路過(guò)流保護(hù)電路[14]。H0和L0是兩路驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端，驅(qū)動(dòng)同一橋臂的MOSFET，IR2110的自舉電容選擇不好，容易造成芯片損壞或不能正常工作。 IR2110的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖中HIN和LIN為逆變橋中同一橋臂上下兩個(gè)功率MOS的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)輸入端。本文驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)采用的是驅(qū)動(dòng)芯片。②調(diào)制比M的選擇 （）選取正弦波的幅值Vrm=5V，則三角波幅值為Vcm= V。此可推得臨界條件為： （）下面進(jìn)行具體的計(jì)算： （）由=48V，=315可得= 又=10kHz，可得：=100us，同時(shí)=但是，如果電感量太小，電流線性下降快，即在電感中能量釋放完時(shí)，尚未達(dá)到MOS管重新導(dǎo)通的時(shí)刻，因而能量得不到及時(shí)的補(bǔ)充，這樣就出現(xiàn)了電流不連續(xù)的工作狀態(tài)。在連續(xù)狀態(tài)下，輸入電流不是脈動(dòng)的，紋波電流隨L增大而減小。 主電路中Boost環(huán)節(jié)等效圖Boost電路工作的基本原理已經(jīng)在前面章節(jié)中敘述了。然后TT4加觸發(fā)脈沖，并且同時(shí)TT3的觸發(fā)脈沖消失，TT4這兩個(gè)MOS管導(dǎo)通，但不能立即導(dǎo)通，等電流下降到零時(shí)開始導(dǎo)通，然后電流流過(guò)T4的漏極，同樣經(jīng)過(guò)濾波電路回到T2的漏極。，它共有四個(gè)橋臂，可以看成由兩個(gè)半橋電路組合而成。高于V0時(shí)，電容有充電電流；等于V0時(shí)，充電電流為零；當(dāng)V0有降低趨勢(shì)時(shí)，容向負(fù)載R放電，維持V0不變。所以電容不能通過(guò)開關(guān)管放電。 Boost電路原理圖Boost電路的工作過(guò)程是這樣的。由于本設(shè)計(jì)鑒于簡(jiǎn)單便攜，可以在任何場(chǎng)所提供穩(wěn)定的交流電源使用，相比整流電路來(lái)說(shuō)Boost電路結(jié)構(gòu)緊湊，所以選用Boost升壓電路作為提供逆變過(guò)程的高電壓。過(guò)流保護(hù)電路采用電流互感器作為電流檢測(cè)器件，其具有足夠的響應(yīng)速度，能夠在MOS管允許的過(guò)流時(shí)間內(nèi)將其關(guān)斷。第3章 系統(tǒng)的主要模塊 系統(tǒng)的主要組成。 單相橋式逆變電路方案三：。[6]。不僅能起調(diào)壓的作用，同時(shí)還能起到有效地抑制諧波電流噪聲的作用。 充電過(guò)程等效電路圖（2）放電過(guò)程放電過(guò)程中，這是當(dāng)開關(guān)閉合（三極管或MOS管截止）時(shí)的等效電路。這時(shí)，輸入電壓流過(guò)電感。 Boost升壓電路T he boost converter，或者叫stepup converter，是一種開關(guān)直流升壓電路，它可以是輸出電壓比輸入電壓高。 （）基波電流有效值 （）負(fù)載電壓有效值Uo和直流電壓Ud的關(guān)系 （）實(shí)際工作過(guò)程中，感應(yīng)線圈參數(shù)隨時(shí)間變化，必須使工作頻率適應(yīng)負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整，這種控制方式稱為自勵(lì)方式。保證晶閘管的可靠關(guān)斷：晶閘管需一段時(shí)間才能恢復(fù)正向阻斷能力，換流結(jié)束后還要使VTVT4承受一段反壓時(shí)間tβ，tβ=t5t4應(yīng)大于晶閘管的關(guān)斷時(shí)間tq。t2時(shí)刻后，LTVTVTLT3到C；另一個(gè)經(jīng)LTVTVTLT4到C。t2t4：t2時(shí)觸發(fā)VT2和VT3開通，進(jìn)入換流階段。輸出電流波形接近矩形波，含基波和各奇次諧波，且諧波幅值遠(yuǎn)小于基波。采用負(fù)載換相方式，要求負(fù)載電流超前于電壓。換流方式有負(fù)載換流、強(qiáng)迫換流[4]。單相電流型逆變電路：(1) 直流側(cè)串大電感，相當(dāng)于電流源。)，VV4的柵極信號(hào)分別比VV1的前移180186。各柵極信號(hào)為180186。輸出電壓定量分析uo成傅里葉級(jí)數(shù) （）基波幅值 （）基波有效值 （）uo為正負(fù)各180186。1和4一對(duì)，2和3另一對(duì)，成對(duì)橋臂同時(shí)導(dǎo)通，交替各導(dǎo)通180176。 半橋逆變電路單相半橋電壓型逆變電路簡(jiǎn)單，使用器件少。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管。 PWM逆變電路及控制方法目前中小功率的逆變電路幾乎都采用PWM技術(shù)。 沖量相同的各種窄脈沖的響應(yīng)波形下面分析用一系列等幅不等寬的脈沖來(lái)代替一個(gè)正弦半波。如果周期性地施加上述脈沖，則響應(yīng)i(t)也是周期性的。 面積等效原理（RL電路）上。 雙極性PWM控制原理方式?jīng)_量相等而形狀