【正文】 了一個(gè)過去的控制偏差，這個(gè)過去的控制偏差實(shí)際上是一個(gè)基波周期忠的控制偏差，把上一個(gè)基波周期的偏差反映到現(xiàn)在，和現(xiàn)在的偏差一起加到控制對(duì)象進(jìn)行控制，這種控制方式偏差好像在被重復(fù)使用，所以稱為重復(fù)控制。 為了消除非線性負(fù)載對(duì)逆變器輸出的影響，在 UPS 逆變器控制中導(dǎo)入重復(fù)控制技術(shù)。 1985 年，GokhalePESC 年會(huì)上提出將無(wú)差拍控制應(yīng)用于逆變控制， 逆變器的無(wú)差拍控制才引起了廣泛的重視無(wú)差拍控制是一種基于微機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制原理，這種控制方法根據(jù)逆變電源系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出反饋信號(hào)來推算下一個(gè)采樣周期的開關(guān)時(shí)間，使輸出電壓在每個(gè)采樣點(diǎn)上與給定信號(hào)相等，無(wú)差拍控制的缺點(diǎn)是算法比較復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來不太容易，它對(duì)系統(tǒng)模型的準(zhǔn)確性要求比較高。采用輸出電壓有效值或平均值反饋控制的方法是有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，但存在以下缺點(diǎn)： (1)對(duì)線性負(fù)載的適應(yīng)性不強(qiáng) (2)死區(qū)時(shí)間存在將使 PWM 波中含有不易濾掉的低次諧波，使輸出電壓出 現(xiàn) 波形畸變 (3) 動(dòng)態(tài)性能不好，負(fù)載突變時(shí)輸出電壓調(diào)整時(shí)間長(zhǎng) 為了克服單一電壓有效值或平均值反饋控制方法的不足，實(shí)現(xiàn)反饋控制技術(shù)得以應(yīng)用，它是 10 年來發(fā)展起來的新型電源控制技術(shù)，目前仍在不斷的完善和發(fā)展之中，實(shí)時(shí)反饋控制技術(shù)的采用使逆變電源的性能有了質(zhì)的飛躍，實(shí)時(shí)反饋控制技術(shù)多種多樣，主 要有以下幾種： 1. 諧波控制原理 當(dāng) 逆變電源的負(fù)載為整流負(fù)載時(shí)，由于負(fù)載電流中含有大量諧波，諧波電流 在逆變電源內(nèi)阻上壓的降致使逆變電源輸出電壓波形畸變 ,諧波補(bǔ)償控制可以較好的解決這一問題，尤其是在逆變橋輸出 PWM 波中加入特定諧波，可抵消負(fù)載電流中的諧波對(duì)輸出電壓波形的影響，減小輸出電壓的波形是畸變，而且這種方法只能由數(shù)字信號(hào)處理器來實(shí)現(xiàn)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)和交流技術(shù) 的發(fā)展，有關(guān)斷能力的電力電子器件脫穎而出，相繼出現(xiàn)了電力晶體管（ GTR）、可關(guān)斷晶閘管（ GTO）、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管（ MOSFET）、絕緣柵雙極性晶體管（ IGBT）等等，可關(guān)斷器件在逆變器中的應(yīng)用大大提高了逆變電源的性能，由于可關(guān)斷器件的使用，使得開關(guān)頻率得以提高，從而逆變橋輸出電壓中次諧波的頻率比較高，使輸出濾波器的尺寸得以減小，而且非線性負(fù)載的適應(yīng)性得以提高。 逆變電源的研究現(xiàn)狀 最初的逆變電源采用晶閘管（ SCR）作為逆變器的開關(guān)器件，稱為可控制逆變電源。自關(guān)斷器件在逆變器中的應(yīng)用大大提高了逆變電源的性能 第三 代逆變電源實(shí)時(shí)反饋控制技術(shù)，使逆變電源性能得到提高。 第二代逆變電源是采用自關(guān)斷器件作為逆變器的開關(guān)器件?？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是一種沒有自關(guān)斷能力的器件，因此必須增加換流電路來強(qiáng)迫關(guān)斷 SCR，但換流電路復(fù)雜。逆變電源出現(xiàn)于電力電子技術(shù)飛速發(fā)展的 20世界 60 年代，到目前為止，它經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。逆變電源廣泛應(yīng)用于航空、航海、電力、鐵路交通、郵電通信等諸多領(lǐng)域。 參考文獻(xiàn) ........................................................... 24 4 1 緒論 逆變電源的發(fā)展背景 逆變 電源是一種采用電力電子技術(shù)進(jìn)行電能變幻的裝置，它從交流或直流輸入獲得穩(wěn)壓恒頻的交流輸出。 本論文以 SG3525 驅(qū)動(dòng) 芯片為核心，完成了單相正弦波 SPWM 逆變電源的參數(shù)設(shè)計(jì)，并利用所得結(jié)果，完成了實(shí)際電路的連接，通過調(diào)試與分析，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。 通過對(duì)電路的分析，參數(shù)的確定選擇出一種最適合的方案。 摘 要 本論文所需單相正弦波 SPWM 逆變電源的設(shè)計(jì)采用了運(yùn)算放大器、二極管、功率場(chǎng)效應(yīng)管、電容和電阻等器件來組成電路。 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。輸出頻率由電壓控制，波形幅值由電阻確定。 關(guān)鍵詞 : SPWM,SG3525 2 Title: Design of Sine Wave Inverter Power Supply By SG3525 Speciality: Electrical Engineering And Automation ABSTRACT Design of sine wave inverter power supply by SG3525 was designed using operational amplifier,diodes,transistors,zener diodes,the capacitor and resistor voltage devices such as to constitute circuit. Inverter power supply is one kind of power electronics process transformation of electrical energy alternating voltage or volts input to acquire voltage stabilization constant amplitude the alternating voltage through the circuit ensure the parameter to chose one kind of best fit output frequence is confirmed by voltage and resistance ect. The thesis use SG3525 as a core to achieve design of sine wave inverter power the advantage of the result to achieve circuit through the debug to check the validity. KEY WORDS： SPWM， SG3525 目 錄 1緒論 .............................................................. 4 逆變電源的發(fā)展背景 ............................................ 4 逆變電源的研究現(xiàn)狀 ............................................ 4 設(shè)計(jì)的主要工作和難點(diǎn) .......................................... 6 設(shè)計(jì)的主要工作 ............................................ 6 論文的主要難點(diǎn) ............................................ 8 2 SPWM 逆變電源原理與應(yīng)用 .......................................... 11 SPWM 控制原理 ............................................... 11 SPWM 控制的發(fā)展前景 ......................................... 12 本章小結(jié) ..................................................... 12 3 硬件電路的設(shè)計(jì) ................................................... 13 介紹 ................................................. 13 文氏電橋振蕩電路 ........................................... 15 移位電路分析 ................................................ 17 逆變電路的工作原理分析 ..................................... 17 本章小結(jié) ................................................... 18 4 系統(tǒng)的檢測(cè)與分析 ................................................. 19 正弦發(fā)生器部分的調(diào)試 ........................................ 19 逆變部分及整體運(yùn)行結(jié)果 ...................................... 20 5結(jié)論與展望 ....................................................... 23 致謝 ............................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。逆變電源技術(shù)是一門綜合性的專業(yè)技術(shù)，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。 逆變電源的發(fā)展是和電力電子器件的發(fā)展聯(lián)系在一起的，器件的發(fā)展帶動(dòng)著逆變電源的發(fā)展。 第一代逆變電源是采用晶閘管（ SCR）作為逆變器的 開關(guān)器件稱為可控硅逆變電源。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。自 20 世紀(jì) 70 年代后期，各種自關(guān)斷器件想運(yùn)而生，它們包括可關(guān)斷晶閘管（ GTO）、電力晶閘管（ GTR）、功率場(chǎng)效應(yīng)管（ MOSFET）、絕緣柵雙極性晶體管（ IGBT）等。實(shí)時(shí)反饋控制技術(shù)是針對(duì)第二代逆變電源非線性負(fù)載適應(yīng)性不強(qiáng)及動(dòng)態(tài)特性不好的的缺點(diǎn)提出來的，它是最近十年發(fā)展起來的的新型電源控制技術(shù)，目前仍在不斷完善和發(fā)展之中，實(shí)時(shí)反饋控制技術(shù)的采用使逆變電源的性能有了質(zhì)的飛躍。由于 SCR 是一種有關(guān)斷能力的器件，因此必須通過增加換流電路來強(qiáng)迫關(guān)斷 SCR， SCR 的換流電路限制的逆變電源的進(jìn)一步發(fā)展。最初，對(duì)于采用全控型器件的逆變電源在控制上普遍采用帶輸出電壓有效值或平均值反饋的 PWM 控制技術(shù)，其輸出電壓的穩(wěn)定是通過輸出電壓的有效值或平 均值反饋控 制的方法實(shí)現(xiàn)的。 1959 年， Kalman 首次提出了狀態(tài)變量的無(wú)差拍控制理論。對(duì)負(fù)載大小的變化及負(fù)載性質(zhì)變化比較敏感，當(dāng)負(fù)載大小變化及負(fù)載性質(zhì)變化時(shí)不是獲得理想的正弦波輸出。重復(fù)控制是一種基于內(nèi)模原理的控 制方法，它將一個(gè)基波周期的的偏差存儲(chǔ)起來，用于下一個(gè)基波周期的控制，經(jīng)過幾個(gè)周期基波周期的重復(fù)可達(dá)到很高的控制頻度。它的突出特點(diǎn)是穩(wěn)定性好、控制能力強(qiáng)但動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢，因此，重復(fù)控制一般都不單獨(dú)用于逆變器的控制，而是與其他控制方式結(jié)合共同實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)性能 。這種方法的缺點(diǎn)就是穩(wěn)定性不好，特別是空載時(shí)。由于穩(wěn)定性的提高使得電壓調(diào)節(jié)器增益可以取比較大的值，所以突加負(fù)載或突卸負(fù)載時(shí)輸出電壓的動(dòng)態(tài)性能大大提高，抗擾性能大大提高，對(duì)非線性負(fù)載的適應(yīng)能力也大大提高 。 首先設(shè)計(jì)正弦波信號(hào)發(fā)生器，正弦波信號(hào)發(fā)生器由文氏電橋振蕩電路和移位電路兩個(gè)部分組成如圖 11 所示 R 7R 3R 2R 9R 1 0R 4R P 2r 8R 5R 6c 20000000000R 1C 1C 3 1 2 VR P 31 0 KR P 11 0 K3 3 k3 3 k1 0 41 0 41 0 K1 0 K5 . 1 K 1 0 K1 0 K1 0 4文 氏 電 橋 振 蕩 電 路移 位 電 路 圖 11 正弦波信號(hào)發(fā)生器 如圖所示把正弦波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的 50HZ 的正弦波送入 SG3525 芯片的 9 號(hào)管腳與 SG3525 芯片的 5號(hào)管腳的鋸齒波進(jìn)行比較，從而獲得 SPWM 信號(hào)，改變正弦波幅值，即改變 M，就可以改變輸出電壓幅值，正常 M≤ 1。 8 正 弦 波 信號(hào) 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(diǎn) 我在做設(shè)計(jì)時(shí)候遇到難題是 由于 選擇正弦波振蕩電路的電阻參數(shù)錯(cuò)誤和 SPWM逆變 電路調(diào)節(jié) RP在 SG3525 的 9 號(hào)管腳和 SG3525 芯片的 5號(hào)管腳得不到相應(yīng)的信號(hào)輸出。 SPWM 逆變電源原理與應(yīng)用 2 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=Uo1sinω t。 正弦波的另外一個(gè)半波可以用相同的方法來等效。 Y 軸①② ③④⑤⑥⑦ 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