三相正弦波變頻電源畢業(yè)設(shè)計(doc畢業(yè)設(shè)計論文)-文庫吧資料
2025-06-26 04:21本頁面
【正文】 題目要求及系統(tǒng)框圖（如圖2），本設(shè)計有兩處用到濾波器。和的驅(qū)動信號始終是互補的。當時，給上橋臂以導通信號，給下橋臂以關(guān)斷信號，則U相相對于直流電流假想中點的輸出電壓。U、V和W三相的PWM控制通常公用一個三角波載波,三相調(diào)制信號、和依次相差。基于這種原理，用軟件產(chǎn)生三路PWM波形，如圖4(2)、（3）、（4）,相互疊加即可以產(chǎn)生三相交流電。通常采用等腰三角波作為載波，因為等腰三角波上任一點的水平寬度和高度成線性關(guān)系且左右對稱，當它與任何一個平緩變化的調(diào)制信號波相交時，如果在交點時刻對電路中的開關(guān)器件的通斷進行控制，就可以得到寬度正比于信號波幅值的脈沖，這正好符合PWM控制的要求。根據(jù)面積等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。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)以上分析，系統(tǒng)框圖如下：三、理論分析與計算1. PWM控制技術(shù)的原理分析PWM控制技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)為面積等效原理，下面分析如何用一系列等幅不等寬的脈沖來代替一個正弦波。而大電壓的采樣就要使用精密電阻來進行分壓采樣。二、系統(tǒng)總體設(shè)計方案及實現(xiàn)方框圖根據(jù)題目要求（）及題目所給框圖（如圖1），由隔離變壓器輸出60V交流電經(jīng)整流電橋，經(jīng)濾波1濾除非直流部分，得到直流信號，輸入逆變集成模塊IM14400，F(xiàn)PGA控制PWM波形的產(chǎn)生，經(jīng)緩沖電路、濾波2濾除高頻成分，即輸出三相交流電。AD637精度較好，誤差較小，可以用來直接對電壓計算有效值。對電壓、電流取樣后經(jīng)MAX197進行A/D轉(zhuǎn)換，而后在FPGA中進行有效值計算。雖然同步調(diào)制較異步調(diào)制復雜，但用單片機控制時也較容易實現(xiàn)，本設(shè)計中為保證輸出波形失真度小，選擇同步調(diào)制方式較好。當信號頻率增高時，載波比N減小，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)減少， PWM脈沖的不對稱的影響就變大。載波比N是變化的，通常保持載波頻率固定不變，這種載波信號和調(diào)制信號不保持同步的調(diào)制方式稱為異步調(diào)制。在PWM控制電路中，載波頻率與調(diào)制信號頻率之比稱為載波比。調(diào)制還涉及到調(diào)制方式的選擇，下面來討論調(diào)制方式的選擇與論證。 比較以上兩種方案，可以看到計算法較為復雜，且當需要輸出的正弦波的頻率、幅值或相位發(fā)生變化時，結(jié)果都會產(chǎn)生變化。方案二：調(diào)制法。若給出了逆變電路的正弦波輸出頻率、幅值和半個周期內(nèi)的脈沖數(shù)，PMW波形中各脈沖的寬度和間隔就可以準確計算出來?，F(xiàn)有逆變電路集成模塊IM14400，故只需對PWM控制方法進行相關(guān)的選擇與論證即可。簡單來說，逆變就是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。又根據(jù)發(fā)揮部分（2），要求測量該變頻電源輸出電壓、電流、頻率和功率，這就涉及到對產(chǎn)生有效值方案的選擇。變頻電源框圖如圖1所示。其中逆變電路采用芯片IM14400來實現(xiàn)，小電流放大采用儀表放大器AD620來實現(xiàn)準確放大，大電壓分壓采用金屬薄膜精密電阻來實現(xiàn)精確分壓，輸出電壓、電流的測量采用有效值芯片AD637，頻率的測量在FPGA中采用等精度測量的方法實現(xiàn)。三相正弦波變頻電源（G題）摘 要:本三相正弦波變頻電源的設(shè)計基于三相交流電、PWM（Pulse Width Modulation）脈沖寬度調(diào)制控制、逆變電路、FPGA及單片機等原理，完成了輸出線電壓有效值36V，最大負載電流有效值3A及測量該變頻電源輸出電壓、電流、頻率和功率的功能，同時還具有過流保護、負載缺相保護及負載不對稱保護等功能。該三相正弦波變頻電源包括整流電橋、濾波電路、逆變電路、緩沖電路、保護電路、小電流放大采樣電路、大電壓分壓采樣電路、FPGA控制P
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