【正文】
feedback. The feedback link in the formation of a double and increase the stability of power. In protection, with output overload, short circuit protection, over current protection, the protection of multiple noload protection circuit, which enhancing the reliability of the power supply and safety. AC voltage output of the AD637 True RMS through conversion, and then from the control of singlechip STC89C52 analogdigital conversion, the final value of the voltage to the liquid crystal display 12864 on the formation of a good manmachine interface. The pletion of the power good indicators, input power to , output power of , the efficiency reached 93%, 50Hz sine wave output standards.Key words: Singlephase sine wave inverter DCDC DCAC SPWM目錄 4 4 4 4 5 8 9 DCDC變換器控制電路的設計 9 DCAC電路的設計 10 SPWM波的實現 10 真有效值轉換電路的設計 11 保護電路的設計 12 過流保護電路的設計 12 空載保護電路的設計 13 浪涌短路保護電路的設計 14 電流檢測電路的設計 15 死區(qū)時間控制電路的設計 15 輔助電源一的設計 15 輔助電源二的設計 15 高頻變壓器的繞制 17 低通濾波器的設計 18 18 AD轉換電路的設計 18 19 20 20 21 24 25參考文獻 25附錄1 使用說明 25附錄2 主要元器件清單 25附錄3 電路原理圖及印制板圖 28附錄4 程序清單 391. 系統設計 制作車載通信設備用單相正弦波逆變電源,輸入單路12V直流,輸出220V/50Hz。該電源很好的完成了各項指標,效率達到了93%,輸出標準的50Hz正弦波。單相正弦波逆變電源摘要:本單相正弦波逆變電源的設計,以12V蓄電池作為輸入,輸出為36V、50Hz的標準正弦波交流電。該電源采用推挽升壓和全橋逆變兩級變換,在控制電路上,前級推挽升壓電路采用SG3525芯片控制,閉環(huán)反饋;逆變部分采用驅動芯片IR2110進行全橋逆變,采用U3990F6完成SPWM的調制,后級輸出采用電流互感器進行采樣反饋,形成雙重反饋環(huán)節(jié),增加了電源的穩(wěn)定性;在保護上,具有輸出過載、短路保護、過流保護、空載保護等多重保護功能電路,增強了該電源的可靠性和安全性;輸出交流電壓通過AD637的真有效值轉換后,再由STC89C52單片機的控制進行模數轉換,最終將電壓值顯示到液晶12864上,形成了良好的人機界面。關鍵詞:單相正弦波逆變 DCDC DCAC SPWMAbstract: The singlephase sine wave inverter power supply design, battery as a 12V input and output for the 36V, 50Hz standard AC sine wave. The use of pushpull power booster and two fullbridge inverter transform,in the control circuit, the preboost pushpull circuit using SG3525 chip control, closedloop feedback。滿載時輸出功率大于100W,效率不小于80%,具備過流保護和負載短路保護等功能。設計中主電路采用電氣隔離、DCDCAC的技術,控制部分采用SPWM(正弦脈寬調制)技術,利用對逆變原件電力MOSFET的驅動脈沖控制,使輸出獲得交流正弦波的穩(wěn)壓電源。推挽電路是兩不同極性晶體管輸出電路無輸出變壓器(有OTL、OCL等)。電路工作時,兩只對稱的功率開關管每次只有一個導通,所以導通損耗小效率高。 推挽式拓撲結構圖方案二:Boost升壓式DCDC變換器。開關的開通和關斷受外部PWM信號控制,電感L將交替地存儲和釋放能量,電感儲能后使電壓泵升,而電容可將輸出電壓保持平穩(wěn),通過改變PWM控制信號的占空比可以相應實現輸出電壓的變化。 Boost電路方案比較:方案一和方案二都適用于升壓電路,推挽式DCDC變換器可由高頻變壓器將電壓升至任何值。所以采用方案一。在驅動電壓的輪流開關作用下,半橋電路兩只晶體管交替導通和截止,它們在變壓器T原邊產生高壓開關脈沖,從而在副邊感應出交變的方波脈沖,實現功率轉換。 半橋式拓撲結構圖方案二:全橋DCAC變換器。改變開關的占空比,也就改變了輸出電壓。半橋和全橋的開關管的耐壓都為,而半橋輸出的電壓峰值是,全橋輸出電壓的峰值是,所以在獲得同樣的輸出電壓的時候,全橋的供電電壓可以比半橋的供電電壓低一半。(3)輔助電源的方案論證與選擇方案一:采用線性穩(wěn)壓器7805。方案比較:方案一的優(yōu)點在于可以使用很少的元器件構成輔助電源一,但是效率較低。由于輔助電源一會影響到整個系統的效率,所以采用方案二。利用電流傳感器和電阻將電流轉換成電壓輸出,經AD637進行真有效值轉換后,由ADC0832進行讀數, 系統組成,先采用DCDC變換器把12V蓄電池的電壓升至312V,保證輸出真有效值為36V的正弦波不出現截止失真和飽和失真。該系統采用兩組相互隔離的輔助電源供電,一組供給SPWM信號控制器使用,另外一組供給輸出電壓、電流測量電路使用,這樣避免了交流輸出的浮地和蓄電池的地不能共地問題。空載檢測電路使得當沒有負載接入時,讓系統進入待機模式,當有負載接入時,才進行逆變工作模式。輸出電流檢測使用電流互感器和真有效值轉換芯片AD637實現。 系統組成圖2. 單元硬件電路設計 DCDC變換器控制電路的設計??梢匝a充一些SG3525芯片資料(內部結構、封裝、引腳端功能)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放大器輸出信號進行比較,從而調節(jié)占空比使輸出的電感峰值電流跟隨誤差電壓變化而變化。和設定了PWM芯片的工作頻率,計算公式為。,構成了電壓反饋回路。為軟啟動時間設定電容。電路采用兩個半橋驅動芯片IR2110分別驅動全橋的兩邊場效應管IRF540按驅動信號SPWM波交替導通,輸出功率放大的SPWM波。當正弦值為最大值時,脈沖的寬度也最大,而脈沖間的間隔則最小,反之,當正弦值較小時,脈沖的寬度也小,而脈沖間的間隔則較大,這樣的電壓脈沖系列可以使負載電流中的高次諧波成分大為減小,稱為正弦波脈寬調制。U3990 的內部構成主要有:正弦波發(fā)生器、雙極性調制脈沖產生邏輯、50Hz(或 60Hz)時基、電壓反饋 / 短路檢測、正弦波峰值調壓穩(wěn)壓單元、外部擴展的保護響應邏輯、負載檢測、過溫檢測、電池電壓測量、逆變控制、指示燈控制、蜂鳴器控制、抗干擾自恢復單元構成。 U3990引腳圖可以補充一些U3990芯片資料和電路(內部結構、封裝、引腳端功能) 真有效值轉換電路的設計真有效值轉換電路采用高精