【正文】 ET輸入電容充放電的要求等。H0和L0是兩路驅(qū)動信號輸出端，驅(qū)動同一橋臂的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。VB和VS之間的電容為自舉電容。，才能夠正常工作，一般來說，SPWM的開關(guān)頻率較高，應采用小容量電容，以提高充電電壓，否則在有限的時間內(nèi)無法達到自舉電壓，實驗表明采用33μF的自舉電容時，驅(qū)動電路的工作狀態(tài)良好。 驅(qū)動電路也可以采用分立元件去驅(qū)動，分立元件主要采用對管來實現(xiàn)信號的放大和隔離，但是其沒有保護功能，不易實現(xiàn)對下級電路的保護，并且電路復雜，給調(diào)試帶來很多不便，費用也比較昂貴，沒有上述用專用驅(qū)動芯片驅(qū)動比較好，所以不選用這種驅(qū)動方法。 輔助電路的設計 過流保護電路過流保護電路[14]。此電路是過流保護電路，其中100kΩ電阻用來限流，通過比較器LM311對電流互感器采樣轉(zhuǎn)化的電壓進行比較，LM311的3腳接10kΩ電位器來調(diào)比較基準電壓，輸出后接100Ω的電阻限流，它與后面的220181。F的電容形成保護時間控制。當電流過流時比較器輸出是高電平產(chǎn)生保護，使SPWM不輸出，控制場效應管關(guān)閉。等故障消除，比較器輸出低電平，逆變器又自動恢復工作。 過流保護電路圖 開關(guān)管驅(qū)動信號電路。 PWM驅(qū)動信號形成電路(1) 主電路中4個開關(guān)器件T1到T4的驅(qū)動信號VGVGVGVG4由上圖生成。圖中的A、B為比較器。TT2的驅(qū)動信號VGVG2由正弦波Vr和三角波Vc的瞬時值相比較確定；TT4的驅(qū)動信號VGVG4由瞬時值Vr、Vc之和Vr+Vc的正負值確定。其中，Vr=Vrmsinωt=Vrmsin 2πfrt=Vrmsin(2πt/Tr)，被稱為正弦參考電壓，其幅值為Vrm，頻率fr=1/Tr，Tr為其周期；三角波Vc被稱為高頻三角載波，其最大值為177。Vrm，頻率為fc。三角波與正弦波頻率比值稱為載波比N=fc/fr。正弦波幅值之比值勤稱為調(diào)制比M=Vrm/Vcm。由圖可知正弦波與三角波的瞬時值決定了4個開關(guān)管的驅(qū)動信號及其通、斷狀態(tài)。 LC濾波電路。 LC濾波電路LC濾波器一般是由濾波電抗器、電容器和電阻器適當組合而成，與諧波源并聯(lián)，除起濾波作用外，還兼顧無功補償?shù)男枰?，LC濾波器具有結(jié)構(gòu)簡單、設備投資少、運行可靠性較高、運行費用較低等優(yōu)點，應用很廣泛。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。LC濾波主要是電感的電阻小，直流損耗小，對交流電的感抗大，濾波效果好；缺點是體積大，笨重成本高。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。RC體積小，成本低濾波效果不如LC電路。第4章 仿真分析 仿真目的本設計采用了控制芯片對系統(tǒng)的主電路進行控制，對系統(tǒng)升壓電路、逆變電路、直流交流檢測電路以及過流保護電路直接控制。所以系統(tǒng)的仿真是驗證系統(tǒng)能否實現(xiàn)的基本方法，所以對于本設計的可行性的驗證，仿真部分至關(guān)重要。 仿真電路 主電路仿真圖 。 PWM逆變器主電路圖，輸出基波頻率設為50Hz，載波頻率設為基波的15倍，即750Hz，在powergui中設置為離散仿真模式，采樣時間設為1e005s，運行后可得仿真結(jié)果，輸出交流電壓，交流電流和直流電流。 PWM產(chǎn)生圖。 PWM脈沖觸發(fā)電路在Simulink的“Source”庫中選擇“Clock”模塊，以提供仿真時間t，乘以2∏f后再通過一個“sin”模塊即為sinwt，乘以調(diào)制比m后可得到所需的正弦波調(diào)制信號。三角載波信號由“Source”庫中的“Repeating Sequence”模塊產(chǎn)生，正確設置參數(shù)，三角波經(jīng)過處理，便可成為頻率為fc的三角載波。將調(diào)制波和載波通過一些運算與比較。 PWM逆變器V1觸發(fā)脈沖波形 仿真波形 波形仿真 。 逆變電路輸出波形 輸出電壓分析。由FFT分析可知：在m=，fc=750Hz，fr=50Hz，即N=15時，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)。諧波分布中最高的為第15次和231次諧波，%%、%，%。 輸出電壓的FFT分析對輸出電流io進行FFT分析。由FFT分析可知：在m=，fc=750Hz，fr=50Hz，即N=15時，考慮最高頻率為4500Hz時的THD=%，輸出電流近似為正弦波。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。 輸出電流的FFT分析在調(diào)制比m（）、載波頻率fc（750Hz）、調(diào)制波頻率fr（50Hz）的情況下，通過對電壓電流的分析，可知道PWM控制方式輸出電壓THD=%，輸出電壓諧波次數(shù)較高，更容易濾除；輸出電流THD=%，即輸出電流諧波含量明顯更小，更接近于正弦波。綜上所述：PWM控制的逆變電源是比較穩(wěn)定的。第5章 結(jié)束語 結(jié)論通過本次畢業(yè)設計對PWM控制單相橋式逆變電源，從理論到仿真，得出了以下的結(jié)論：第一，分析了PWM逆變電源設計的基礎知識，為本設計的開展奠定了理論基礎；第二，獨自完成結(jié)構(gòu)框架，學會matlab仿真軟件的使用，用仿真軟件驗證了系統(tǒng)的可行性；第三，在本設計系統(tǒng)當中，解決了simulink中模塊參數(shù)的修改方法，并且了解了IR2110的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解了過流保護電路設計方法。在設計過程中，對設計所用的各類軟件都有了一定的掌握和了解，如CAD、Word、ppt等。本課題的研究雖然取得了一定的收獲，但在很多方面還有待于進一步的改進和完善。比如IR2110控制芯片閉環(huán)控制的問題、電流電壓檢測值的誤差分析等問題。這些問題雖然在本設計中得到了一部分的解決，但是解決方案不是特別理想，有待于進一步的研究。 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)電路的設計以及壽命仍受一定的限制，所以將會導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測，實現(xiàn)起來還很困難，所以對逆變電源的研究仍具有十分深遠的意義。參考文獻[1] 王兆安，劉進軍．電力電子技術(shù)[M]．北京：機械工程出版社，2009[2] 楊萌福，段善旭，朝澤云．電力電子裝置及系統(tǒng)[M]．北京：清華大學出版社，2006[3] 張力．現(xiàn)代電力電子技術(shù)[M]．北京：科學出版社，2005[4] 康用．PWM逆變電源抗沖擊性負荷電路研究[J]．華中理工大學學報，2009，2（12）：2325[5] 陳國呈．PWM逆變技術(shù)及應用[M]．北京：中國電力出版社，2007[6] 康華光．電子技術(shù)基礎[M]．北京：高等教育出版社，2009[7] 華偉，周文定．現(xiàn)代電力電子器件及其應用[M]．北京：清華大學出版社，2002[8] 沙占友．新型特種集成電源及應用[M]．北京：人民郵電出版社，2008[9] 梁任秋．IGBT驅(qū)動保護與應用技術(shù)[M]．北京：電力電子技術(shù)，2008[10] 李宏．電力電子沒備用器件與集成電路應用指南[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2001[11] 李序葆，趙永?。娏﹄娮悠骷捌鋺醚芯縖J]．北京：電力電子學報，2006，4（4）：97110[12] 王兆安，張明勛．電力電子設備設計和應用手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2002[13] 張立，黃兩一．電力電子場控制器件及其應用[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2005[14] 王兆安，張明勛．電力電子設備設計和應用手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2002[15] Rashid M H．Power　electronics[M]．Prentice Hall Publishing，2008[16] Infineon Technologies AG．Semiconductors[M]．2nd edition．Publicis Corporate Publishing，2004[17] Bose B K．Power　electronicsa technologies review[J]．Proceedings of IEEE，2006，80(8)： 13031334致謝本論文是在單海歐老師的悉心指導下完成的。單老師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學術(shù)目標、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。本論文從選題到完成，每一步都是在單老師的指導下完成的，傾注了單海歐老師大量的心血。在此，謹向單海歐老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！對于院里領(lǐng)導的關(guān)心和實驗室的老師們的辛勤，給我們提供了實驗室這樣一個良好的設計環(huán)境表示深深地感謝；，是一個實際的小工程。作為一個本科生，我對實際的工程設計認識不夠，經(jīng)驗不足，難免在設計的整體框架中，有很多的細節(jié)沒有考慮。我們的指導老師單海歐老師并沒有指責，而是給予我們鼓勵和很多寶貴的建議，并且悉心引導，給予我們一個比較清晰的設計思路。正是基于單海歐老師的悉心指點和大家的全心的幫助，我才能比較順利地完成畢業(yè)設計。