正弦波逆变电源设计 电气工程及其自动化.doc

本科毕业设计（论文） （ 2011 届 ） 题 目 正弦波逆变电源设计 学 院 物理与电子工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 07电气工程及其自动化（2）班 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 2011年4月 正弦波逆变电源设计 Design of Sine Wave Inverter Power Supply 台州学院 物理与电子工程学院 School of Physics Electronic Engineering Taizhou University Taizhou, Zhejiang, China 2011年4月 April 2011 摘 要 逆变电源是一种采用电力电子技术进行电能变换的装置，它从交流或直流输入获得稳压恒频的交流输出。本文介绍了一种正弦波脉冲宽度调制（SPWM）单项逆变电源，可以将通过SG3525驱动芯片的12V直流电，经DC-DC升压电路升压，再用纯硬件SPWM驱动芯片TDS2285驱动H桥，将高压直流电逆变成正弦波交流电输出，实现了DC-DC-AC变换，提供稳定交流电输出，供负载使用。正弦波逆变电源电路复杂、价格不菲，但谐波干扰小、电磁兼容性好。 关键词：逆变电源；SPWM；电磁兼容性 Abstract Inverter is a kind of devicese which use power electronics technology to realize the conversion of mechanical energy and can get the CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) AC outlet from AC or DC.This paper presents a sinusoidal pulse width modulation (SPWM) single inverter. It can let the 12V DC step-up which via the DC-DC boost circuit being controlled by sg3525 chip.After that the DC can be inverted the AC throw the H-Bridge getting the SPWM from the driver chip TDS2285 and achieve a DC-DC-AC conversion.The Inverter is small,efficient and has the advanced technology and superior performance.Sine wave inverter has complex circuit and high price,but it has the high EMC, low harmonic disturbance. Key words：Inverter;SPWM; EMC 目 录 1 引言 1 2 SPWM 的产生及常用拓扑结构介绍 2 2.1 PWM 原理及产生方法 2 2.1.1 PWM 原理 2 2.1.2 等效面积法 3 2.1.3 自然采样法 4 2.2 SPWM 控制方式分析 4 2.2.1 单极性正弦脉冲宽度调制 4 2.2.2 双极性正弦脉冲宽度调制 5 2.3 常用拓扑结构 6 2.3.1 常用拓扑结构对比 6 2.3.2 拓扑结构电路变换 7 3 系统设计 10 3.1 系统开发流程 10 3.2 系统设计方案比较 10 3.3 硬件设计 11 3.3.1 功率主板 11 3.3.2 SPWM驱动板 13 3.3.3 保护电路 17 3.3.4 滤波电路模块 18 4 PCB制作及整机调试 18 4.1 PCB制作 18 4.2整机调试 19 4.2.1 SPWM驱动板调试 19 4.3.2 联机调试 20 5 展望 22 参考文献 23 谢　辞 24 附 件 25 1 引言 石油、天然气和煤等一次性能源日益枯竭，再生能源将逐渐成为人类使用的主体能源，近年来对新能源的开发利用，使得燃料电池、太阳能电池的使用越来越广泛，1956～1980年为传统发展阶段。这个阶段的特点是，开关器件以低速器件为主，逆变器的开关频率较低，波形改善以多重叠加为主，体积重量较大，逆变效率低，正弦波逆变器开始出现。 1980年到现在为高频化新技术阶段。这个阶段的特点是，开关器件以高速器件为主，逆变器的开关频率较高，波形改善以PWM(Pulse．Widm Modulation)为主，体积重量小，逆变效率高，正弦逆变技术发展日趋完善[2]