【正文】 ,從而實現了 N 載波比。此方案簡單 ,易于控制 ,而且載波比可調。學生的學習態(tài)度和組織紀律 ,學生掌握基礎和專業(yè)知識的情況 ,解決實際問題的能力 ,畢業(yè)論文設計是否完成規(guī)定任務 ,達到了學士學位論文的水平 ,是否同意參加答辯。學生掌握基礎和專業(yè)知識的情況 ,解決實際問題的能力 ,畢業(yè)論文設計是否完成規(guī)定任務 ,達到了學士學位論文的水平 ,是否同意參加答辯。隨著電力電子技術的發(fā)展 ,逆變電源的應用越來越廣泛 ,它橫跨電力、電子、微處理器及自動控制等多學科領域 ,是目前電力電子產業(yè)和科研的熱點之一。 隨著數字信號處理技術的發(fā)展 ,以 SPWM 控制方式設計的逆變電源越來越受到青睞。該電源以 18 V直流電壓為輸入 ,通過升壓環(huán)節(jié)與 SPWM逆變環(huán)節(jié) ,得到了設定頻率與電壓的優(yōu)質正弦交流電。逆變部分采用單片機數字化 SPWM 控制方式 ,以盡可能地減少諧波。 關鍵詞 :單相逆變器 SPWM 單片機 Design of a Singlephase Inverter Power Supply Student: Sun Huayang College of electronic information Teacher: Mao Yurong College of electronic information Abstract: Inverter is a kind of using power electronic technology for electric power transformation device,it from ac or dc Input voltage of exchange obtained constant frequency output. With the development of the power electronic technology, the application of inverter power supply is more and more extensive,it across the electric power, electron, microprocessor and automatic control multidisciplinary field, is one of the hotspots of the power electronics industry and scientific research. Meanwhile application system subsequently put the output voltage waveform characteristics of inverter power supply forward more and more high demand, because the power output waveform quality directly relates to the whole system safety and reliability index. Along with the digital signal processing technology development, the control mode design with SPWM inverter power supply more and more be article describes a SPWM inverter power supply based on the 51 series microcontroller. The power input is 18 V dc voltage, through pressurization link and SPWM inverter link, got sinusoidal alternating current of the proset frequency and setting quality voltage. It uses MOSFET as power devices, IR2110 as drive chip, and the MOSFET using constant U/F control strategy。逆變電源是結合二者的產物 ,它的作用是把從電網上得到的質量較差的恒頻恒壓交流電能或者直流蓄電池電能 ,太陽能電池能等變換為電能質量較高的 ,輸出電壓和頻率穩(wěn)定的交流電能 ,提供給交流電機的傳動、變頻電源、有源濾波器和電網無功補償器等使用。隨著電力電子技術的發(fā)展 ,逆變電源的應用越來越廣泛 ,但應用系統(tǒng)對逆變電源的輸出電壓波形特性也隨之提出了越來越高的要求 ,因為電源的輸出波形質量直接關系到整個系統(tǒng)的安全和可靠性指標。傳統(tǒng)的逆變電源多為模擬控制或數字相結合的控制系統(tǒng)。目前逆變器結構和控制 , 能得到良好的正弦輸出電壓波形 , 但對突變較快的波形 , 效果不是很理想。本論文敘述的就是一種基于 51 系列單片機設計的 SPWM 逆變電源。它采用 MOSFET 作為功率器件 ,IR2110 作為 MOSFET 的驅動芯片 ,并采用恒 U/F 的控制策略 。由于采用了基于單片機的數字化技術 ,使得電源調節(jié)靈活、性能可靠 ,為性能要求高的儀器設備提供了一種高品質的交流電源。 2 選題背景 目的和意義 逆變電源是 一種采用電力電子技術進行電能變換的裝置 ,它從交流或直流輸入獲得穩(wěn)壓恒頻的交流輸出。逆變電源廣泛應用于航空、航海、電力、鐵路交通、郵電通信等諸多領域。逆變電源技術是一門綜合性的專業(yè)技術 ,逆變電源作為一種產生交流電的裝置 ,它具有以下優(yōu)點 :①變頻 ,逆變電源能將市電轉換為用戶所需頻率的交流電 。③逆變電源能將直流電轉換為交流電 。 21 世紀是能源與環(huán)保的世紀。在這個世紀里 ,節(jié)省能源與開發(fā)新能源 ,提高燃料的利用率與減少燃料產生的污染已成為必須要解決的重要課題。鑒于逆變電源優(yōu)點很多 ,逆變電源將逐漸取代旋轉型變流機組。逆變就是對電能進行變換和控制的一種基本形式 ,它完成將直流電變換成交流電的功能。 現階段發(fā)展狀況 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 作為逆變器的開關器件 ,稱為可控硅逆變電源。 第二代逆變電源是采用自關斷器件作為逆變器的開關器件。自關斷器件在逆變器中的應用大大提高了逆變電源的性能 ,逆變器采用自關斷器件的好處是 :①簡化了主電路。②提高了性能。在自關斷器件當中 ,IGBT 以其開關頻率高、通態(tài)壓降小、驅動功率小、模塊的電壓電流等級高等優(yōu)點已成為中小功率逆變器的首選器件。第二代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 S P W M 控制技術。當逆變電源輸出帶非線性負載時 ,負載電流中的低次諧波電流將流過電源的內阻 ,引起輸出電壓波形畸變 。③動態(tài)特性不好。之所以出現這種情況 ,是因為系統(tǒng)中僅存在電壓平均 值或有效值反饋 ,而沒有瞬時值反饋 。要求。實時反 饋控制技術是針對第二代逆變電源對非線性負載的適應性不強及動態(tài)特性不好的缺點提出來的 ,它是近十年來發(fā)展起來的新型電源控制技術 ,目前仍在不斷地完善和發(fā)展之中 ,實時反饋控制技術的采用使逆變電源的性能有了質的飛躍。②諧波補償控制 。④單一的電壓瞬時值控制 。其中以第五種控制方法因實現方便 ,逆變電源動態(tài)性能優(yōu)越和對負載的適應性強等優(yōu)點而被廣泛采用。近年來 ,現代變頻電源技術發(fā)展主要表現出以下幾種趨勢 : 1 高頻化 提高變頻電源的開關頻率 ,可以有效地減小裝置的體積和重量 ,為了進一步減小裝置的體積和重量 ,去掉笨重的工頻隔離變壓器 ,采用高頻隔離 ,并可消除變壓器和電感的音頻噪聲 ,同時改善了輸出電壓 的動態(tài)響應能力。波形質量高 ,不但要求空載時的波形好 ,帶載時波形也好 ,對非線性負載性要強 。電壓調制量小 。對于共相電源 ,帶不平衡負載時相電壓失衡小。但是 ,這樣整個系統(tǒng)的可靠性完 全由單臺電源決定 ,無論如何可靠性也不可能達到很高。模塊化需要解決逆變電源之間的并聯(lián)問題 ,變頻電源的并聯(lián)要比直流電源的并聯(lián)復雜 ,它面臨著負荷分配、環(huán)流補償、通斷控制等多方面的問題。 5 綠色化 綠色電源的含義有兩層 :首先是顯著節(jié)電 ,這意味著發(fā)電容量的節(jié)約 ,而發(fā)電是造成環(huán)境污染的重要原因。提高輸入功率因數具有重要意義 ,不僅可以減少對電網的污染 ,降低市電的無功損耗 ,起到環(huán)保和節(jié)能的效果 ,而且還能減少相應的投資 ,提高運行可靠性。今后電源技術將朝著高效率、高功率因數和高可靠性方向發(fā)展 ,并不斷實現低諧波污染、低環(huán)境污染、低電磁干擾和小型化、輕量化。 二、變頻電源數字化發(fā)展存在的難點 數字化是變頻電源發(fā)展的主要方向 ,但還是需要解決一下難題 : l 變頻電源輸出要跟蹤的是一個按正弦規(guī)律變化的給定信號 ,它不同于一般的開關電源的常值控制。