【正文】 ,7 [7] 宋術(shù)武，隋海剛，王進(jìn) . 基于 SVPWM控制策略逆變器的研究，北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2020,12 [8] 李政，單慶曉 .一種低成本的車載逆變電源。北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [17] 陳晶晶 陳敏 姚瑋 前照明 《電力電子技術(shù)》 [18]都永超 朱漢林 12/220V車載逆變電源使用制作技術(shù) 2020 [19]王兆安 黃俊 《電力電子技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社 2020 [20]王桂英 《電源變換技術(shù)》 人民郵電出版社 1993 [21]MarianRKazmierkouski,Luigi Control Techniques for ThreePhase VoltageSource PWM Converter:A Transactions on Industrial 新型逆變電源電路的設(shè)計與實現(xiàn) 34 Electronics[J],October1988, [22]Oley Wasynczuk.A Voltage Control Strategy for CurrentRegulated PWM Inverters.[J]IEEE Transactions onPower Electronics,No1,Jan1996,pp715 [23]Mohan,Undeland,and Robbins,Power Electronics Converters,Applications and Design3rd edition,John Wileyamp。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使 我明白了許多待人接物與為人處世的道理。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實際工作中去 ，不斷學(xué)習(xí)，不斷進(jìn)步。芯片內(nèi)置比較器 II 的輸出為低電平。這里取 200? 。限流電阻可選擇 10KΩ 、 1KΩ 、 、 的經(jīng)典取值。因為 VT3 截止， 220V 電壓無法送至輸出。以其中一部分為例來做一下簡要說明。 圖 42 輸入過壓電路保護(hù)圖 輸出過壓保護(hù)電路 電路結(jié)構(gòu)如圖 ： 圖 輸出過壓電路保護(hù)圖 當(dāng)輸出電壓過高時將導(dǎo)致穩(wěn)壓管 DZ1 擊穿，使 KA7500 芯片 II 的 4 腳對地的電壓升高，啟動 KA7500 芯片 II 的保護(hù)電路，切斷 輸出。當(dāng) C1 和 R1 充電完成， C1 和 R2 支路開始處于放電狀態(tài)，當(dāng) C1 放電完成時， KA7500B 芯片 I 的同相輸入端由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，導(dǎo)致 KA7500B芯片 I的 3腳即反饋輸入端為高電平狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致 KA7500芯片內(nèi)部的 PWM 比較器、或門、或非門的輸出均發(fā)生翻轉(zhuǎn)， KA7500 芯片內(nèi)置功率輸出級三極管 VT1 和 VT2 均轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)。四只整流二極管 D1~D4 接成電橋的形式，稱單相橋式整流電路。當(dāng) VT1 導(dǎo)通時， VT2 截止，場效應(yīng)管 VT3 因為柵極無正偏壓而截止，而此時 VT2截止，導(dǎo)致場效應(yīng)管 VT4 柵極有正偏壓而導(dǎo)通。中心器件變壓器 T1，實現(xiàn)電壓由 12V 脈沖電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?220V 脈沖電壓。利用此特點，在 4 腳和 14 腳之間接一個電容，可達(dá)到輸出軟啟動的目的，還可以供短路保護(hù)用。 KA7500B 是一塊脈沖寬度調(diào) 制方式的開關(guān)穩(wěn)壓控制器電路，由基準(zhǔn)電壓震蕩器，誤差放大器，比較器 FF（觸發(fā)器）輸出控制電路輸出晶體管和空載時間等電路構(gòu)成。 （ 2） 輸出： 220V/50Hz 交流電。 PWM 技術(shù)在當(dāng)今逆變電源控制領(lǐng)域占據(jù)了絕對的主導(dǎo)地位。這些原理是 PWM 調(diào)制的基礎(chǔ)。 【 4】 全橋逆變器的控制脈沖按 SPWM 調(diào)制方式，有單極性、雙極性和單極性倍頻調(diào)制三種。 圖 216 串聯(lián)二極管晶閘管逆變電路換流過程波形 新型逆變電源電路的設(shè)計與實現(xiàn) 20 第三章 逆變電源 PWM控制策略 PWM 原理 采樣控制理論中有一條重要結(jié)論 :沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在慣性環(huán)節(jié)輸入時，其輸出效果基本相同。 b、二極管 換 流階段 t2時刻 uC13降到零，之后 C13反向充電。 共陰極晶閘管與共陽極晶閘管情況類似，只是電容器電壓極性相反。輸出線電壓波形和負(fù)載性質(zhì)有關(guān)，大體為正弦波。 另一種方法是 附加預(yù)充電起動電路。 t=t4時， VT VT4電流減至零而關(guān)斷，換流階段結(jié)束。因基波頻率接近負(fù)載電路諧振頻率，故負(fù)載對基波呈高阻抗，對諧波呈低阻抗，諧波在負(fù)載上產(chǎn)生的壓降很小，因此負(fù)載電壓波形接近正弦波。換流方式有負(fù)載換流、強(qiáng)迫換流。 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。 新型逆變電源電路的設(shè)計與實現(xiàn) 11 圖 29 三相電壓型橋式逆變電路 波形分析： 新型逆變電源電路的設(shè)計與實現(xiàn) 12 圖 210 電壓型三相橋式逆變電路的工作波形 負(fù)載各相到電源中點 N180。 圖 28 帶中心抽頭變壓器的逆變電路 與全橋電路的比較，比全橋電路少用一半開關(guān)器件，器件承受的電壓為 2Ud，比全橋電路高一倍。各柵極信號為 180186。 1 和 4 一對， 2和 3另一對，成對橋臂同時導(dǎo)通，交替各導(dǎo)通 180176。 根據(jù)輸入直流電源的性質(zhì)、逆變器的直流輸入波形 和交流輸出波形，可以吧逆變器分成電壓型逆變器（亦稱電壓源逆變器）和電流型逆變器（亦稱電流源逆變器） 電壓型逆變電路 逆變電路按其直流電源性質(zhì)不同分為兩種：電壓型逆變電路或電壓源型逆變電路，電流型逆變電路或電流源型逆變電路。 新型逆變電源電路的設(shè)計與實現(xiàn) 7 圖 24 電感耦合式強(qiáng)迫換流原理圖 給晶閘管加上反向電壓而使其關(guān)斷的換流也叫電壓換流（圖 23）。 、強(qiáng)迫換流 設(shè) 置附加的換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)迫施加反向電壓或反向電流的換流方式稱為強(qiáng)迫換流（ Forced Commutation）。負(fù)載電流相位超前于負(fù)載電壓的場合，都可實現(xiàn)負(fù)載換流。 開通：適當(dāng)?shù)拈T極驅(qū)動信號就可使其開通 。 新型逆變電源電路的設(shè)計與實現(xiàn) 4 第二章 逆變電路 逆變電路工作原理 單相橋式逆變電路為例： S1～ S4是橋式電路的 4個臂，由電力電子器件及輔助電路組成。此外，導(dǎo)體的肌膚效應(yīng)與鄰近效應(yīng)，電容的 ESR及元件的寄生參數(shù)等問題都需要解決，其中最主要就是開關(guān)損耗和電磁干擾問題。 此外，逆變器還可以在如下的領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景：以直流發(fā)電機(jī)、蓄電池、太陽能電池和燃料電池為主直流電源的領(lǐng)域，以變頻和恒頻交流電為主交流電源，而且采用交 直 交變換方式的場合，不間斷電源中的核心部分 —— 逆變器，交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)中的核心部件 —— 逆變器等。 在電力電子學(xué)中，有四種變換技術(shù)，即： DC/DC變換、 AC/DC變換、 AC/AC變換、DC/AC變換。把多余的電能存儲起來，待需要之時再釋放利用是節(jié)省能源的主要措施。 論文作者簽名： 2020 年 月 日 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 )原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文，是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。 本設(shè)計提出了一種低成本的新型逆變電源電路的原理和設(shè)計方案，充分運用芯片 KA7500 的固定頻率脈沖寬度調(diào)制的功能組成推挽式升壓電路和場效應(yīng)管（ N 溝道增強(qiáng)型 MOSFET）的無二次擊穿、開關(guān)速度快、熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點而組合設(shè)計的電路。在這種推動作用中，逆變技術(shù)將扮演重要角色。 19872020年為高頻化新技術(shù)階段，這個階段的特點是，開關(guān)器件以高速器件為主，逆變器的開關(guān)頻率較高，波形改善以 PWM為主，體積重量小，逆變效率高，正弦波逆變技術(shù)的發(fā)展日趨完善。 研究新的組合式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ,分析復(fù)雜的工作過程以及建立數(shù)學(xué)模型 ,解決目前高頻鏈逆變器存在的缺點 。 圖 21 逆變電路及其波形舉例 電阻負(fù)載時，負(fù)載電流 io和 uo的波形相同，相位也相同。 新型逆變電源電路的設(shè)計與實現(xiàn) 5 研究換流方式主要是研究如何使器件關(guān)斷。電容為改善負(fù)載功率因數(shù)使 其略呈容性而接入，直流側(cè)串入大電感 Ld， id基本沒有脈動。 VT 通態(tài)時，先給電容C充電。 其余三種方式 —— 針對晶閘管。 工作原理： V1和 V2柵極信號各半周正偏、半周反偏，互補(bǔ)。 io波形和圖 26b中的 io相同，幅值增加一倍，單相逆變電路中應(yīng)用最多的。 V3的基極信號只比 V1落后 q ( 0q 180186。應(yīng)用最廣的是三相橋式逆變電路可看成由三個半橋逆變電路組成。=Ud/2。交流側(cè)電容用于吸收換流時負(fù)載電感中存貯的能量。采用負(fù)載換相方式，要求負(fù)載電流超前于電壓。 t2t4： t2時觸發(fā) VT2和 VT3開通，進(jìn)入換流階段。 保證晶閘管的可靠關(guān)斷（圖 213）： 晶閘管需一段時間才能恢復(fù)正向阻斷能力，換流結(jié)束后還要使 VT VT4承受一段反壓時間 tβ ， tβ = t5 t4應(yīng)大于晶閘管的關(guān)斷時間 tq。導(dǎo)電方式 —— 每個臂一周期內(nèi)導(dǎo)電 120176。 電流型三相橋式逆變電路： 電路仍為前述的 120176。 從 VT1向 VT3換流的過程： 換流前 VT1和 VT2通， C13電壓 UC0左正右負(fù)。 t3以后， VT VT3穩(wěn)定導(dǎo)通階段 波形分析： 電感負(fù)載時， uC1 iU、 iV及 uCuC波形 如圖 216 所示。這個理論是 PWM 控制的理論基礎(chǔ)?？梢哉f現(xiàn)在應(yīng)用的逆變電路絕大部分是 PWM 型的，而且隨著 PWM 技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用的不斷加深，其技術(shù)也日 臻完善， PWM 技術(shù)的推廣已是大勢所趨。 PWM 脈寬調(diào)制技術(shù)既可以用于電壓型逆變電源，也可以用于電流型逆變電源，它對逆變技術(shù)的發(fā)展起了巨大的推動作用 。尤其是最近幾年，微處理器的應(yīng)用和數(shù)字化控制的實現(xiàn)，更加推動了 PWM 技術(shù)的發(fā)展。 （ 5）具有過熱保護(hù)功能。通過 1 腳的取樣電路可以調(diào)節(jié)整個輸出部分的電壓大小。三極管 VT1 和 VT2 受控于或非門。經(jīng)過實踐調(diào)制選擇初級匝數(shù)為 10 2，次級匝數(shù)為 190。 VT1 和 VT2 因為基極都為高電平而飽和導(dǎo)通，而場效應(yīng)管 VT VT4 將因柵極無正偏壓都處于截止?fàn)顟B(tài)，逆變電源停止工作， LED 指示燈熄滅。輸出 220V高壓直流電，供后繼逆變電路使用。穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值一般為輸入電壓的 100%~130%。后繼電路為220V/50Hz 輸出，其中負(fù)載電阻為 100 KΩ ， KA7500 芯片 II的輸出腳電壓最大為 12V，R1 為限流電阻可取值為 100KΩ ， R2 為保護(hù)電阻可取為 16 KΩ ，根據(jù)電路分壓知識，新型逆變電源電路的設(shè)計與實現(xiàn) 27 則 R2 上的電壓為： VRRRU )21(2202 ???????? （ 3） 即穩(wěn)壓管的電壓取值最大為 ，這里穩(wěn)壓管取值為 30V。當(dāng) VT00 導(dǎo)通時，即 VT01 截止時： VT1 的基級沒有正偏壓，從而使 VT1截止，然后 VT3的柵極有 12V正偏電壓，使 VT3導(dǎo)通。原理同上。 新型逆變電源電路的設(shè)計與實現(xiàn) 28 圖 DC/AC 轉(zhuǎn)換電路圖 圖 45 簡化圖 新型逆變電源電路的設(shè)計與實現(xiàn) 29 KA7500B 外圍電路 芯片 I 外圍電路 電路結(jié)構(gòu)如圖 ，包含過熱保護(hù)電路及振蕩電路。該脈寬調(diào)制器的振蕩頻率為 50KHz，由公式（ 1）知 ? ?1Fosc CtRt?? ，圖中 C R3 為芯片的振蕩元件。 C1和 R2 是芯片的振蕩元件，即是 R2 取值為 220KΩ ， C1 取值為 。 回想整個設(shè)計過程，我也認(rèn)識到了自己的不足和缺陷，首先，個人對所學(xué)知識的認(rèn)識理解還不夠透徹，還有待進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟，其次，個人的創(chuàng)新能力還有所缺乏，有待進(jìn)一步的提高。在論文設(shè)計實現(xiàn)中，正是在各位老師耐心的指導(dǎo)和幫助，各位同學(xué)和朋友積極的鼓勵和支持下；才能使我在設(shè)計過程中不氣餒，不懈怠，最終完成本科階段畢業(yè)設(shè)計