基于sg3525設(shè)計單相正弦波spwm逆變電源(編輯修改稿)
2024-07-20 18:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 電位器 RP 進(jìn)行改變。5正弦波信號發(fā)生器S G 3 5 2 5R PR 1R 3R 4R 5C 2C 1C 8 8 2R 296571 5 1 5 v1 5 . 6 K1 0 31 0 23 K3 K3 K1 01 11 21 4v t 1v t 2CN 1 1N 1 2N 2L1 3圖 12 SPWM 逆變電路 論文的主要難點我在做設(shè)計時候遇到難題是由于選擇正弦波振蕩電路的電阻參數(shù)錯誤和SPWM 逆變電路調(diào)節(jié) RP 在 SG3525 的 9 號管腳和 SG3525 芯片的 5 號管腳得不到相應(yīng)的信號輸出。最后在指導(dǎo)老師的幫助下經(jīng)過更換電阻參數(shù)和負(fù)載 R5 從而得到應(yīng)該得到的輸出。6SPWM 逆變電源原理與應(yīng)用72 SPWM 逆變電源原理與應(yīng)用 SPWM 控制原理 逆變電路理想的輸出電壓是圖 21（a）正弦波 u0=Uo1sinωt。而電壓型逆變電路的輸出電壓是方波，如果將一個正弦波半波電壓分成 N 等分，并把正弦曲線每一等分所包圍的面積都用一個與其面積相等的等副矩形脈沖來代替，且矩形脈沖的中點與相應(yīng)正弦等分的中重合，得到如圖 21（b）所示的脈沖列這就是 PWM 波形。正弦波的另外一個半波可以用相同的方法來等效?？梢钥闯?，該 PWM 波形的脈沖寬度按正弦規(guī)律變化，稱為 SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation）波形。 Y 軸①② ③ ④⑤⑥⑦ ⑧⑨⑩X 軸Y 軸①② ③④⑤π2 πω t u0 u0 P W Mω t( a ) 正弦電壓( b ) S P W M 等效電壓OO Ud∠ θ∠ θ ∠ θ ∠ θ ∠ θ12345α1α2=θθ=12 圖 21 SPWM 電壓等效正弦電壓 根據(jù)采樣控制理論，沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。脈沖頻率越高，SPWM 波形越接近正弦波。逆變器的輸出電壓為 SPWM 波形時，其低次諧波將得到很好的抑制和消除，高次諧波又能很容易濾去，從而可獲得畸變率極低的正弦波輸出電壓。 SPWM 控制方式就是對逆變電路開關(guān)器件的通、斷進(jìn)行控制，使輸出端得帶一系列幅值相等而狂度不相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或者其他所需要的波形。 從理論上講，在 SPWM 控制方式中給出了正弦波頻率、幅值和半周期內(nèi)的脈8沖數(shù)后，脈沖波形的寬度和間隔便可以準(zhǔn)確計算出來，然后計算的結(jié)果控制電路忠各開關(guān)器件的通、斷，就可以得到所需要的波形，這種方法稱為計算法。計算法很繁瑣，其輸出正弦波的頻率、幅值或相位變化時，結(jié)果都要變化，實際中很少應(yīng)用。 在大多數(shù)情況下，人們采用正弦波與等腰三角波橡膠的辦法來確定各矩形脈沖的寬度。等腰三角波上下寬度與高度呈線性關(guān)系且左右對稱，當(dāng)它與任何一個光滑曲線相交時，即得到一組等副而脈沖寬度正比于該曲線換數(shù)值的矩形脈沖，這種方法稱為調(diào)制法。希望輸出的信號為調(diào)制信號，接受調(diào)制的三角波稱為載波。當(dāng)調(diào)制信號是正弦波時所得到的便是 SPWM 波形；當(dāng)調(diào)制信號是正弦波時，等效也能得到與調(diào)制信號的 SPWM根據(jù)前面的法分析，SPWM 逆變電路的優(yōu)點可以對那如下： ，滿足負(fù)載需要。 ，可獲得較高的功率因數(shù)。 ，電路結(jié)構(gòu)簡單。，大大加快了逆變器的動態(tài)響應(yīng)速。 SPWM 控制的發(fā)展前景 近年來，隨著逆變電源在各行各業(yè)應(yīng)用的日益廣泛，采用正弦脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)控制逆變電源提高整個系統(tǒng)的控制效果是人們不斷探索的問題。對SPWM 的控制有多種實現(xiàn)方法，其一是采用模擬電路、數(shù)字電路等硬件電路產(chǎn)生 SPWM 波形，該方法波形穩(wěn)定準(zhǔn)確，但電路復(fù)雜、體積龐大、不能進(jìn)行自動調(diào)節(jié)；其二是借助單片機(jī)、DSP 等微控制器來實現(xiàn) SPWM 的數(shù)字控制方法，由于其內(nèi)部集成了多個控制電路，如 PWM 電路、可編程計數(shù)器陣列 (PCA)等，使得這種方法具有控制電路簡單、運(yùn)行速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點。 本章小結(jié) 本章就實驗的 SPWM 控制原理利用等效波形圖進(jìn)行了簡單的闡述，同時對SPWM 控制的前景進(jìn)行一定得介紹。 硬件電路的設(shè)計93 硬件電路的設(shè)計 介紹 隨著電能技術(shù)的發(fā)展，功率 MOSFET 在開關(guān)變換器中開始廣泛使用，為此美國硅通用半導(dǎo)體公司推出 SG3525。SG3525 是用于驅(qū)動 N 溝道功率 MOSFET，其產(chǎn)品一推出就受到廣泛好評。SG3525 系列 PWM 控制器分軍品、工業(yè)品、民品三個等級方面。下面對 SG3525 特點、引腳功能、電器參數(shù)、工作原理以及典型應(yīng)用進(jìn)行介紹。 （1）PWM 控制芯片 SG3525 功能簡介 SG3525 是電流控制性型 PWM 控制器，所謂電流控制型脈寬調(diào)制器是按照反饋電流表調(diào)節(jié)脈寬的。在脈寬比較器的輸入端直接用流過輸出電感線圈的信號與誤差信號放大器輸出信號進(jìn)行比較，從而調(diào)節(jié)占空比使輸出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)和電流環(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，是目前比較理想的新型控制器。 （2）SG3525 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作特性 123456781 61 51 41 31 21 11 09反相輸入同相輸入同步端同步輸出CTRT軟電端軟啟動UR e fUC C輸出 BUC接地輸出 A封鎖端補(bǔ)償端圖 31 SG3525 引腳圖105 . 1 V 基準(zhǔn)振蕩器x3u1x2x1* / *欠壓鎖定F / F輸出 A輸出 B123451 6781 51 21 01 31 41 15 . 0 K5 . 0 KS R Q圖 32 SG3525 結(jié)構(gòu)方框圖 (引腳 1):誤差放大器的反相輸入端，該誤差放大器的增益標(biāo)稱值為 80dB，其大小由反饋或輸出負(fù)載而定，輸出負(fù)載可以是純電阻，也可以是電阻性元件和電容元件的組合。該誤差放大器的共模輸入電壓范圍為~。此端通常接到與電源輸出電壓相連接的電阻分壓器上。負(fù)反饋控制時，將電源輸出電壓分壓后與基準(zhǔn)電壓相比較。 (引腳 2):此端通常接到基準(zhǔn)電
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