單相正弦波逆變電源的設(shè)計(jì)論文-在線瀏覽
2024-10-31 21:31本頁面
【正文】 圖 1 總體框圖 此次課程設(shè)計(jì)要求輸入 315V 直流，輸出 220V 交流，主電路采用單相橋式逆變電路，對 高頻開關(guān)器件常用 PWM 波控制，要產(chǎn)生正弦波可采用SPWM 控制方法，通過控制電力電子器件 MOSFET 的關(guān)斷來控制產(chǎn)生交變正弦波電壓。而 UC3842 實(shí)質(zhì)上是通過輸入的兩路波進(jìn)行比較，輸出比較后形成的脈沖波，鑒于 UC3842 的這一特征，可以通過輸入正弦漫頭波和鋸齒波進(jìn)行比較得到所需的正弦波控制脈沖。鋸齒波的產(chǎn)生電路比較簡單，可以直接利用 UC3842 內(nèi)部提驅(qū)動電路 UC3842 脈寬調(diào)制電路 輸出 220V交流電 誤差比較 輸入 315V直流電 逆變電 路 濾波電路 4 供的諧振器加入外圍電阻電容產(chǎn)生。 主電路和控制電路的一些中間環(huán)節(jié)都是需要濾波的，由于產(chǎn)用 SPWM控制，主電路的諧波成分較少，可以通過簡單的 RC 無源濾波。 由于設(shè)計(jì)出來 的電路是作為電源用的，對電源電流、電壓檢測就顯得非常有必要了，可以通過從電源負(fù)載取出電流信號作為 UC3842 的關(guān)斷信號，從而實(shí)現(xiàn)主電路的限流作用。為了不至使電路結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，只設(shè)計(jì)了簡單的電壓反饋環(huán)使電壓基本能跟隨給定維持恒定。 5 第 3 章 主電路設(shè)計(jì) SPWM 波的實(shí)現(xiàn) PWM 固定頻率的產(chǎn)生 PWM 波形產(chǎn)生原理圖如圖 所示 圖 PWM 波的產(chǎn)生電路圖 PWM 固定頻率是由 SG3525 芯片產(chǎn)生。 PWM 頻率計(jì)算式如下： f=1/[C5(+3R16)]，調(diào)節(jié) 6端的電阻即可改變 PWM 輸出頻率。若兩端電壓不相等，芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)自動調(diào)整將其保持穩(wěn)定。 R 和 C 設(shè)定了 PWM 芯片的工作頻率，計(jì)算公式為T=(*RT+*RD)*CT 。構(gòu)成頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。 SPWM 波的原理 在進(jìn)行脈寬調(diào)制時(shí)，使脈沖系列的占空比按正弦規(guī)律來安排。這樣的電壓脈沖系列可以使負(fù)載電流中的高次諧波成分大為減少，成為正弦波脈寬調(diào)制。通過 SG3525 來實(shí)現(xiàn)輸出正弦電壓，首先要得到 SPWM 的調(diào)制信號，而要得到 SPWM 調(diào)制信號，必須得有一個幅值在 l～ 3 5V，按正弦規(guī)律變化的饅頭波，將它加到 SG3525 腳 2，并與鋸齒波比較，就可得到正弦脈寬調(diào)制波實(shí)現(xiàn) SPWM 的控制電路框圖如圖 (a)所示，實(shí)際電路各點(diǎn)的波形如圖 (b)所示。 9 保護(hù)電路模塊 該系統(tǒng)是由直流邊交流，弱點(diǎn)變?yōu)閺?qiáng)電。系統(tǒng)除了芯片本身具有的保護(hù)措施外，還對系統(tǒng)進(jìn)行 了專門的保護(hù)，具體如下。 如圖 所示，過流保護(hù)信號取自 CT2，經(jīng)分壓、濾波后加至電壓比較器的同相輸入端，如圖 所示。同時(shí)，該過電流信號還送到 SG3525 的腳 10。 圖 過電流保護(hù)電路 10 空載保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 空載檢測電路如圖 所示。 8s 后，再輸出一組 SPWM 波，若仍為空載，則繼續(xù)上述過程。 圖 空載檢測電路圖 11 浪涌短 路保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 浪涌電路保護(hù)電路原理圖如圖 。故障排除后光電耦合器輸出關(guān)斷，逆變器正常工作。其中各橋臂通斷由 SPWM波控制的 IGBT 完成。 圖 SG3525 引腳及內(nèi)部框圖 直流電源 Vs從腳 15接入后分兩路，一路加到或非門；另一路送到基準(zhǔn)電壓穩(wěn)壓
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