【正文】 提高系統(tǒng)抗干擾能力、便于軟件包調(diào)試和遙感遙測(cè)遙調(diào)、也便于自診斷 ,容錯(cuò)等技術(shù)的植入 ,同時(shí)也 為電源的并聯(lián)技術(shù)發(fā)展提供了方便。為了提高系統(tǒng)的可靠性 ,就必須實(shí)現(xiàn)模塊化 ,模塊化意味著用戶可以方便地將小容量的模塊化電源任意組合 ,構(gòu) 成一個(gè)較大容量的變頻電源。 3 模塊化 當(dāng)今逆變電源的發(fā)展趨向是大功率化和高可靠性 .雖然現(xiàn)在已經(jīng)能生產(chǎn)幾千 KVA 的大型逆變電源 ,完全可以滿足大功率要求的場(chǎng)合。輸出電壓的頻率穩(wěn)定性好 。突加或突減負(fù)載時(shí)輸出電壓的瞬態(tài)響應(yīng)特性好 。 2 高性能化 高性能主要指輸出電壓特性的高性能 ,它主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 :穩(wěn)壓性能好 ,空載及負(fù)載時(shí)輸出電壓有效值要穩(wěn)定 。 發(fā)展趨勢(shì)及主要問(wèn)題 一、在電力電子技術(shù)的應(yīng)用及各種電源系統(tǒng)中 ,變頻電源技術(shù)均處于核心地位。⑤帶電流內(nèi)環(huán)的電壓瞬時(shí)值反饋控制。③無(wú)差拍控制 。實(shí)時(shí)反饋控制技術(shù)多種多樣 ,主要有以下幾種 [59]:①重復(fù)控制 。 第三代逆變電源采用了實(shí)時(shí)反饋控制技術(shù) ,使逆變電源的性能得到提高。④給定電壓與輸出電壓之間的相位差受負(fù)載影響較大 ,在三相電源中 ,三相輸出之間的相差不易滿足 120176。負(fù)載突變時(shí)輸出電壓調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)。②死區(qū)時(shí)間的存在將使 S P W M 波中含有不易濾掉的低次諧波 ,使輸出電壓波形發(fā)生畸變 。第二代逆變電源 所采用的控制方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn) ,但由于它所采用的 S P W M 控制技術(shù)只注重如何通過(guò)恰當(dāng)設(shè)計(jì)開關(guān)模式來(lái)實(shí)現(xiàn)逆變器輸出頻譜的優(yōu)化 ,沒(méi)有考慮信號(hào)傳輸過(guò)程中開關(guān)點(diǎn)的變化及負(fù)載的影響 ,所以存在以下缺點(diǎn) :①對(duì)非線性負(fù)載的適應(yīng)性不強(qiáng)。 IGBT 逆變電源已成為中小型逆變電源的主流。由于自關(guān)斷器件的使用 ,使得開關(guān)頻率得以提高 ,從而使逆變橋輸出電壓中低次諧波含量大大降低 ,因而使輸出濾波器的尺寸得以減小 ,逆變電源的動(dòng)態(tài)特性及對(duì)非線性負(fù)載的適應(yīng)性也得以提高。由于自關(guān)斷器件 不需要換流電路 ,因而主電路得以簡(jiǎn)化、成本降低、可靠性提高 。自 20 世紀(jì)70 年代后期 ,各種自關(guān)斷器件相運(yùn)而生 ,它們包括可關(guān)斷晶閘管 (GTO)、電力晶體管 (GTR)、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (MOSFET)、絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT)等?？煽毓枘孀冸娫吹某霈F(xiàn)雖然可以取代旋轉(zhuǎn) 型變流機(jī)組 ,但由于 SCR 是一種沒(méi)有自關(guān)斷能力的器件 ,因此必須增加換流電路來(lái)強(qiáng)迫關(guān)斷 SCR,但換流電路復(fù)雜、噪聲大、體積大、效率低等原因卻限制了逆變電源的進(jìn)一步發(fā)展。逆變電源出現(xiàn)于電力電子技術(shù)飛速發(fā)展的 20 世紀(jì) 60 年代 ,到目前為止 ,它已經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段?，F(xiàn)代逆變技術(shù)是研究現(xiàn)代逆變電路的理論和應(yīng)用設(shè)計(jì)方法的學(xué)科 ,這門學(xué)科 綜合了現(xiàn)代電力電子開關(guān)器件技術(shù)、現(xiàn)代功率變換技術(shù)、模擬和數(shù)字電子技術(shù)、 PWM 技術(shù)、開關(guān)電源技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)等多種實(shí)用設(shè)計(jì)技術(shù) ,已被廣泛的用于工業(yè)和民用領(lǐng)域中的各種功率變換系統(tǒng)和裝置中。 隨著各行各業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展和對(duì)操作性能要求的提高 ,許多行業(yè)的用電設(shè)備都不是直接用交流電網(wǎng)提供的交流電作為電能源 ,而是通過(guò)各種形式對(duì)其進(jìn)行變換 ,從而得到各自所需的電能形式。尤其其中的逆變技術(shù) ,它的作用是從市電電網(wǎng)上得到已遭污染的定壓定頻交流“粗電能” ,或從蓄電池、太陽(yáng)能電池、燃料電池等得到的電能質(zhì)量比較差的直流原始電能 ,變換成電能質(zhì)量較高、較能滿足用戶負(fù)載對(duì)電壓和頻率要求的交流電能。能源的開發(fā)、資源的利用與環(huán)境保護(hù)相互協(xié)調(diào)的發(fā)展 ,是 21 世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。④逆變電源能將低質(zhì)量的市電轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電。②變相 ,逆變電源能將單相交流電轉(zhuǎn)換為三相交流電 ,也能將三相交流電轉(zhuǎn)換為單相交流電 。相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)逆變電源的輸出電壓波形特性也隨之提出了越來(lái)越高的要求 , 因?yàn)殡娫吹妮敵霾ㄐ钨|(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全和可靠性指標(biāo)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展 , 逆變電源的應(yīng)用越來(lái)越廣泛 ,它橫跨電力、電子、微處理器及自動(dòng)控制等多學(xué)科領(lǐng)域 ,是目前電力電子產(chǎn)業(yè)和科研的熱點(diǎn)之一。 本文介紹的 SPWM逆變電源就是采用 51單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn) SPWM控制和正弦波方式輸出 ,而且電路簡(jiǎn)單 ,性能安全可靠 ,靈活性強(qiáng) ,同時(shí)可以降低諧波 ,提高效率。逆變部分采用單片機(jī)數(shù)字化 SPWM 控制方式 ,以盡可能地減少諧波。該電源以 18 V直流電壓為輸入 ,通過(guò)升壓環(huán)節(jié)與 SPWM逆變環(huán)節(jié) ,得到了設(shè)定頻率 與電壓的優(yōu)質(zhì)正弦交流電。 隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展 ,以 SPWM 控制方式設(shè)計(jì)的逆變電源越來(lái)越受到青睞。好的逆變電源電壓輸出波形主要包括穩(wěn)態(tài)精度高 , 動(dòng)態(tài)性能好等方面。 隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展 , 逆變電源廣泛應(yīng)用到各行各業(yè) ,進(jìn)而對(duì)其性能提出了更高的要求。逆變電源是一種采用電力電子技術(shù)進(jìn)行電能變換的裝置。 The inverter part adopts singlechip microputer digital SPWM control mode, to reduce the harmonic as possible. Because of the use of digital technology based on single chip, makes power adjustment flexible and reliable performance, for the equipment of high performance requirements provides a high quality ac power. Key word:Singlephase invertersSPWMsinglechip 展 ,自動(dòng)控制技術(shù)和電力電子技術(shù)的重要性得到了廣泛的提高。由于采用了基于單片機(jī)的數(shù)字化技術(shù) ,使得電源調(diào)節(jié)靈活、性能可靠 ,為性能要求高的儀器設(shè)備提供了一種高品質(zhì)的交流電源。它采用 MOSFET 作為功率器件 ,IR2110 作為 MOSFET 的驅(qū)動(dòng)芯片 ,并采用恒 U/F 的控制策略 。本論文敘述的就是一種基于 51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)的 SPWM 逆變電源。與此同時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)逆變電源的輸出電壓波形特性也隨之提出了越來(lái)越高的要求 , 因?yàn)殡娫吹妮敵霾ㄐ钨|(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全和可靠性指標(biāo)。 評(píng)語(yǔ) : 評(píng)閱教師簽名 :評(píng)定成績(jī) (百分制 ):_______分 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )答辯記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定 學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí) 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì)題目 答辯時(shí)間 年 月 日 ~ 時(shí) 答辯地點(diǎn) 一、答辯小組組成 答辯小組組長(zhǎng) : 成 員 : 二 、答辯記錄摘要 答辯小組提問(wèn) (分條摘要列舉 ) 學(xué)生回答情況評(píng)判 三、答辯小組對(duì)學(xué)生答辯成績(jī)的評(píng)定 (百分制 ):_______分 畢業(yè)論文設(shè)計(jì)最終成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)指導(dǎo)教師評(píng)分、評(píng)閱教師評(píng)分、答辯小組評(píng)分和學(xué)校關(guān)于畢業(yè)論文設(shè)計(jì)評(píng)分的相關(guān)規(guī)定 等級(jí)五級(jí)制 :_______ 答辯小組組長(zhǎng)簽名 :秘書簽名 : 年月日 院系答辯委員會(huì)主任簽名 : 院系蓋章 基于單片機(jī)的單相逆變電源設(shè)計(jì) 學(xué)生 :孫華洋 電子信息學(xué)院 老師 :毛玉榮 電子信息學(xué)院 摘要 :逆變電源是一種采用電力電子技術(shù)進(jìn)行電能變換的裝置 ,它從交流或直流輸入獲得穩(wěn)壓恒頻的交流輸出。 評(píng)審意見 :指導(dǎo)教師簽名 : 評(píng)定成績(jī) (百分制 ):_______分 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ) 學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí) 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 題目評(píng)閱教師職 稱評(píng)閱日期 評(píng)閱參考內(nèi)容 :畢業(yè)論文設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容、研究方法及研究結(jié)果 ,難度及工作量 ,質(zhì)量和水平 ,存在的主要問(wèn)題與不足。 六、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所必須具備的工作條件及解決的 辦法需要單片機(jī) ,微機(jī)以及一些相關(guān)的電子元器件等設(shè)備 七、工作的主要階段、進(jìn)度和時(shí)間安排 ~ :撰寫開題報(bào)告 ~:做外文翻譯 ~:理論了解及實(shí)際操作 ~:撰寫論文 ~: 論文修改和定稿 后 :審查 ,做好答辯準(zhǔn)備 ,答辯 八、指導(dǎo)教師的審查意見 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文指導(dǎo)教師審查意見 學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí) 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì)題目 指導(dǎo)教師職 稱評(píng)審日期 評(píng)審參考內(nèi)容 :畢業(yè)論文設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容、研究方法及研究結(jié)果 ,難度及工作量 ,質(zhì)量和水平 ,存在的主要問(wèn)題與不足。正弦波與載波送入數(shù)字比較器 ,直接比較可得到脈沖寬度調(diào)制波形。在需要時(shí) ,按照相位與地址一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系從表中依次讀出即可。 圖 2 SPWM 波形產(chǎn)生的流程圖 正弦調(diào)制波的產(chǎn)生是通過(guò)查正弦函數(shù)表來(lái)完成的?？紤]到成本和體積 , 擬采用 Lc 單級(jí)濾波器作為濾波部分 。 3 濾波電感基波壓降小 , 負(fù)載變化所引起的輸入、輸出電壓波動(dòng)小 。設(shè)計(jì)濾波器時(shí) , 應(yīng)主要考慮以下內(nèi)容 : 1 輸入電流和輸出電壓的 THD 或單次諧波含量均應(yīng)降低到允許的范圍 。在逆變電源中 ,逆變器 及其控制是逆變電源