正弦逆变器控制软件设计
纯正弦波逆变器电路图大全(数字式-自举电容-光耦隔离反馈电路图详解)
纯正弦波逆变器电路图大全（数字式/自举电容/光耦
隔离反馈电路图详解）
纯正弦波逆变器电路图（一）
基于高性能全数字式正弦波逆变电源的设计方案
逆变电源硬件结构如图2所示。
主要包括直流推挽升压电路、正弦逆变电路、输出滤波电路、驱动电路、采样电路、主控制器和点阵液晶构成。
其中，直流升压部分将输入电压升高至输出正弦交流电的峰值以上的母线直流电压，正弦逆变部分将母线直流电压逆变后经输出滤波电路得到正弦式交流电，采样电路则对母线电压、母线电流、输出电压、输出电流、输入电压进行采样，以实现短路保护、过压欠压保护、过流保护、闭环稳压等功能。
驱动电路的功能是将驱动信号的逻辑电平进行匹配放大，以满足驱动功率管的要求。
控制电路的功能是产生驱动信号，并对采样信号进行处理，以实现复杂的系统功能。
点阵液晶的功能是显示系统工作信息，如果输出电压、电流以及保护信息等。
图2
1）主控制器。
OLYS 正弦波逆变器 充电逆变一体机 使用说明书
1. 本产品可适用冰箱，洗衣机，手电钻等感性负载。
2. 超低的待机功耗，待机功率仅为0.3W3. 输入电压可适用12V 或者24V （只能任选一种）.4. 多种安全保护及声音报警.5. 具有电池优化功能，让你的蓄电池更耐用5. 内置太阳能充电控制器(充电逆变一体机）1. 不正确的安装会导致设备的损坏，造成功能不良或者对用户潜在的危害2. 逆变器工作是会产生高压，如果接触有电部分会导致致命危险，因此，针对逆变器的任何操作，必须小心。
3. 不允许用户操作逆变器内部的任何部分。
4. 不要将任何产生电流或电压的发生装置（比如公共电网，发电机等）接到逆变器的输出端，会将产品烧毁。
5. 本产品充电适用于铅酸蓄电池或者胶体电池。
6. 远离未授权接触产品的人，特别是儿童。
正弦波逆变器充电逆变一体机使用说明书感谢你使用奥林斯产品,在使用产品之前，请仔细阅读本产品说明书1. 安装位置： 请安装在干燥的地方（最大湿度95%），不能直接 安放在蓄电池上面。
周围通风必须通畅，产品各个方向最少 保留10CM 的空间，便于散热。
不要将易燃易爆的物品放在产品 周围。
2. 使用M 5螺丝把逆变器固定在不易燃烧的平面上，螺丝不随机配送。
1. 负载连接逆变器的接线必须非常小心，首先要接负载，当有交流电输出的时候 避免任何接触。
一旦接上负载，在逆变器连接蓄电池前，请确保其 处于关闭状态。
2 蓄电池连接.●在蓄电池端上必须安装保险丝● 蓄电池接线时仔细观察端子的颜色，区分正负极。
正负极接 反，会导致产品烧坏。
● 蓄电池连接请参考以下颜色区分： 黑色接线端子： 负极（-） 红色接线端子： 正极（+）注意： 当接通蓄电池时会有火花产生，属于正常现象。
（给内部 的滤波电容充电）●请尽可能的不要延长蓄电池电缆，会引起压降损耗，造成逆变器 误操作, 建议线长不要超过2米 线经推荐： 500W /600W :6mm 300W /400W :4mm注意事项：连接方法22以下情况逆变器具有声音报警过热: 当温度差3℃达到高温保护值时，蜂鸣器响，如果此时减小负载电流，温度恢复到正常水平，逆变器输出电压不会被中断蓄电池低电压: 蓄电池低电压切断逆变器输出前蜂鸣1分钟，如果蓄电池电压上升，可以避免逆变器低压保护按开关启动逆变器: 长鸣2秒钟，马上有电压输出注： 声音报警功能可以设置关闭3. 输出电压闪变报警当关闭了声音报警或者无法听到报警声时，此方式可以提醒用户因为过热或者蓄电池低电压造成逆变器即将停机， 如果开启这个功能，输出电压将会闪变，导致灯的亮度闪变，用来提示用户蓄电池即将没电，这时，用户可以减小负载功率来保证优先负载的供电（例如照明）4. 待机功能本逆变器具有独特的待机功能，当检测到没有负载时，通过间歇地关闭逆变器来节省能量，在这个模式下LED1闪烁，表示间歇性的输出电压每一秒钟输出一个正弦波. 逆变器进入待机模式时候,待机功耗仅为0.4W出厂默认负载探测值：5W. 当负载功率小于5W时候. 没有电压输出. 当负载>5W时,立刻有电压输出.注: 出厂默认待机功率可根据用户需求来调整,订货时候请向工厂注明需求功能开启和关闭用户可以对逆变器的以下功能进行自由的开启或关闭1. 逆变器即将停机前声音报警2. 蓄电池优化程序3. 逆变器即将停机前输出电压闪变设置方法按住ON/OFF键持续特定的时间（对应每个功能，参考下表），蜂鸣器指示相应的功能是处于开启或关闭状态一声短蜂鸣声（嘀） = 功能开启二声短蜂鸣声(嘀嘀） = 功能关闭听到蜂鸣声后， 两秒内释放ON/OFF键， 功能的状态将会改变（翻转). 如果不希望改变设置而了解功能状态,用户可一直按住ON/OFF键. 当超过20秒,将会听到持续的蜂鸣声,至少顺序的结束,松开按键声音会停止, 将不会影响或者改变功能的设置.1. 逆变器具有电子保护电路。
基于STM32的单相正弦波逆变器设计
基于STM32的单相正弦波逆变器设计李加升;李稳国;宋歌【摘要】考虑当前光伏发电、风力发电等新能源逆变入网的需要,在比较了现有逆变器的基础上,针对低压小功率的逆变,设计了一种基于STM32的单相正弦波逆变器.该逆变器主要由控制模块、全桥式逆变模块、同步BOOST电路、信号采集与调理模块、信息显示模块、欠压过流保护模块等构成.逆变器采用SPWM正弦脉宽调制,经过IR2104产生两路反相的SPWM波,驱动4个开关管IRF540工作,并利用STM32完成电流/电压采样、调试和液晶显示的数据处理.经实际测式,该逆变器获得了较高的转换效率,较低的输出电压/电流误差.【期刊名称】《湖南城市学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(026)003【总页数】4页(P54-57)【关键词】全桥逆变;同步BOOST;SPWM控制【作者】李加升;李稳国;宋歌【作者单位】湖南城市学院信息与电子工程学院,湖南益阳 413000;湖南城市学院信息与电子工程学院,湖南益阳 413000;湖南城市学院信息与电子工程学院,湖南益阳 413000【正文语种】中文【中图分类】TM464在光伏发电、风力发电等新电源被广泛应用的今天，逆变技术的研究被广泛关注，而低压小功率的逆变电源是电子设备必不可少的部分．随着电力电子技术的发展和对电气设备在性能上的要求，以及不同应用领域对电源的技术要求，各行业对逆变电源的要求也在不断提高．在许多的电子设备中，要求逆变电源系统可靠性高、稳定度好、调节特性优良，而且体积小、重量轻[1-2]．而控制信号产生电路是逆变器的核心，其性能优劣将直接影响整个逆变器的好坏．正弦波脉宽调制(SPWM)是逆变电路的核心技术，目前SPWM的产生方法有很多种，最基本的方法就是利用分立元件，采用模拟、数字混合电路产生SPWM[3-4]．文献[5]提出了一种用数、模硬件电路产生SPWM的方法，此方法硬件电路复杂；文献[6]采用SPWM专用芯片SA828系列与微处理器直接连接生成SPWM，此方法生成的SPWM波形参数受专用芯片限制；文献[7]利用FPGA来生成SPWM波，虽然生成的SPWM波质量性能较好，可以灵活改变输出波形参数，但成本也相对较高．本文采用ARM 公司的32位单片机STM32作为主控芯片对单相正弦波逆变器进行了设计．基于STM32的单相正弦波逆变器方框图见图1．系统主要由STM32主控模块、驱动模块、同步BOOST模块、全桥逆变模块、信息采集模块、欠压过流保护模块及键盘显示模块组成，同步BOOST电路和全桥逆变模块组成系统的主电路．系统由单片机产生一路PWM，经驱动模块功率放大后，变为两路反相带死区的PWM，控制同步BUCK中的两个开关管，实现直流电输出升压．全桥逆变电路由单片机产生的2路反相SPWM波，经过驱动模块后生成的4路SPWM波信号控制．SPWM波控制逆变电路4个开关管的通断，将升压后的直流电转换为交流电[8]．系统采用互感采样将交流输出电压电流反馈给单片机进行PID调节，实现稳压功能．将交流电压信号经过过零比较器后得到同频率的方波，再由单片机进行频率采样显示在液晶屏上，并可通过按键设定交流电输出频率，与采样频率比较后，进行PID调节，实现频率可调．通过控制欠压过流保护模块中的继电器通断，可以实现欠压过流保护．控制模块由STM32芯片及外围电路构成的最小系统，主要用于信号的采集和发出控制信号；数据采样模块以ADS1115芯片为核心，电压互感器和电流互感器采集输出端电压电流并通过BOOST输出[9]；由过零比较器为主要核心构成的定时器捕获模块是为了得到交流输出频率和功率因子；同步BOOST电路使用开关管取代BOOST电路的续流二极管，并用两路反相的PWM驱动；全桥逆变模块通过单片机产生SPWM波控制4个开关管构成全桥式滤波电路，可提高效率；LCD12864模块显示电源的相关主要参数；过流欠压保护模块用于增强电路的安全性，通过检测电源的电压电流，从而控制继电器对整个电路进行保护．STM32单片机拥有512 KB的系统内可编程Flash、112个的快速I/O端口、11个定时器、实时时钟RTC、2个12位的us级的A/D转换器（16通道）、SPI串行端口，以及3种可以通过软件选择的省电模式．单片机主要起到电流电压采样、功率因数测量、信息显示以及过流欠压保护的作用，STM32最小系统部分由晶振电路、复位电路、显示电路组成．单片机最小系统需晶振电路来产生时钟频率．STM32电路采用8 MHz的晶振，CPU最高工作频率可达72 MHz．LCD12864带中文字库的12864内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块，其分辨率为128×64，内置8 192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集，利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面．可以显示8×4行16×16点阵的汉字，也可完成图形显示．主电路由同步BOOST电路和全桥逆变电路组成，见图2．系统通过单片机产生PWM波控制BOOST电路升压，将BOOOST输出电压输送到逆变电路，同时利用正弦脉宽调制技术产生SPWM波给逆变电路实现DC-AC．STM32单片机产生1路PWM，经过I2104后变为两路反相带死区的PWM，控制同步BOOST电路中开关管的通断，由电感周期性充放电和后级电容滤波，使电压输出升高．利用电阻取样法将输出电压采集，反馈给单片机与设定值比较得到误差值，再根据误差值进行稳压调节．逆变部分则是由单片机产生两路反相的SPWM波，经过驱动芯片IR2104驱动后变成4路SPWM波分别驱动全桥的4个开关管，通过单片机的定时器功能每隔50 us取正弦波对应的1个占空比值，1个正弦波分为400个点，则逆变后的波形的周期T =50 us*400=20 000 us=20 ms，频率为f =1/T =50 Hz．由此可实现固定输出50 Hz的交流电．为了提高输出电压、电流控制精度，信号采集模块选用16位采样芯片ADS1115进行采样．系统首先通过电压互感器和电流互感器分别将输出电压、电流成比例缩小，再输入AD637将交流输出换算为真有效值后，由ADS1115采样后反馈给单片机．AD采样电路图见图3．欠压过流保护采用继电器控制电路的通断实现保护．单片机将反馈的电压值和电流值与设定值相比较，当电压低于20±0.5 V或高于28±0.5 V、电流超过1.7±0.1A时，单片机的PA.2口发出一个电平，通过对继电器开关的控制来实现对电路的保护，通过软件控制欠压过流保护具有自恢复功能．AD及继电器保护电路图如图4所示．开启总电源，系统进入初始化状态．然后，对输入电流、电压进行采样，若输出电压大于28 V或低于20 V、电流值大于1.7 A，则驱动继电器断开主回路，完成过流保护，5 s后控制继电器使电路正常工作．若电压电流值在正常范围内，则进行稳压调节，并通过液晶显示．本系统的主程序流程图如图5所示．在输入直流电压Us=21.5 ～26.5 V的条件下，使用数字万用表测量交流电压输出，用示波器测量输出电压波形及频率，测量结果见表1．负载采用50 Ω/50 W 可调滑线变阻器，在直流输入电压Us=24 V、负载为5 Ω时，调整输出交流电压为36 V，然后将负载电阻为10 Ω，测量输出电压的变化范围，具体数据参见表3，经计算最大变化范围为0.283 V．负载采用50 Ω/50 W，调整输出电压测出输入输出电压和电流，并计算出效率，具体数据见表3．由表3数据可知，输出效率最低时为83.1%．逆变系统设计时，设计的功能是当检测到当电压低于20±0.5 V或高于28±0.5 V、电流超过1.7±0.1 A时，继电器断开，以实现保护的目的．经实际测试，当电流为1.7±0.05 A时，继电器断开，具备过流保护及自恢复功能．本文设计了一种基于STM32的正弦波逆变器，主要通过BOOST升压，经全桥逆变后，结合SPWM的控制转换为交流电，再进行PID调节，实现稳压功能．结合STM32和LCD12864液晶显示器，实现友好的人机交互界面．利用了过流欠压保护技术，为逆变器提供了有力的安全保障．经组装和测试后，该逆变器能够实现输入直流电压Ui=21.5～26.5 V范围时，输出频率为f0=50±0.5 Hz的交流电压U0=36±0.5 V，输出可调频率20～80 Hz，电能转换效率达83%以上，其他各项指标均达到较为满意的效果．【相关文献】[1]王兆安, 刘进军. 电力电子技术[M]. 5版. 北京: 机械工业出版社, 2013.[2]张凯, 王祥. 基于STM32的新型SPWM逆变电源[J]. 电气自动化, 2012, 34(3): 52-54.[3]吕小涛. 基于DSP的正弦波逆变电源研究[D]. 武汉: 武汉理工大学, 2009.[4]王小龙, 陈畅, 龚敏. 一种新型过流保护电路的设计[J]. 电子与封装, 2010, 87(7): 16-19.[5]罗秦. 基于STM32的DC-AC电源设计与研究[D]. 天津: 天津理工大学, 2015.[6]宗荣芳. 基于protel DXP的电路设计仿真[J]. 电子工程师,2005, 31(1): 41-47.[7]江国栋, 徐丽萍. 基于AD型单片机的中功率升压开关稳压电源设计[J]. 南京工业职业技术学院学报, 2009, 9(2): 12-13.[8]高玉峰, 胡旭杰, 陈涛, 等. 开关电源模块并联均流系统的研究[J]. 电子工程, 2011(02): 210-212.[9]付运旭. 高频全桥逆变电源设计与测试[D]. 济南: 山东大学,2012.。
基于EG8010-SPWM纯正弦波逆变器设计
基于EG8010-SPWM纯正弦波逆变器设计摘要：为满足风力发电系统对纯正弦波逆变器的要求，设计了一种以EG8010-SPWM为核心的逆变器。
主电路采用升压斩波电路和单相全桥逆变电路，降低了噪声，提高了效率。
控制电路采用EG8010-SPWM纯正弦波逆变发生器芯片，简单可靠、易于调试。
实验表明该逆变器输出电源稳定、安全、波形失真小，具有很好的应用前景。
引言普通逆变器一般包括方波逆变器和修正正弦波逆变，它们输出的电能谐波含量大、带负载能力差。
本文介绍一种基于EG8010的户用风力发电系统纯正弦波逆变器的设计。
逆变器的额定功率为300W，额定的输入电压为直流24V，输出为单向标准纯正弦电压220V±5%，频率范围50Hz±0.5%，具有过热、过载保护和输出过压保护。
系统整体方案设计户用风力发电系统纯正弦波逆变器主要由DC/DC转换电路、DC/AC逆变电路、输出电路、控制电路、驱动电路、辅助电源等构成，同时系统中还要对输出的电流和系统的温度进行反馈，监控过压、过流、欠压和过温情况，系统结构框图如图1所示。
工作原理叙述下：24V的直流电源通过DC/DC转换电路调制成所需要的高频直流电压和电流，为后面的逆变提供足够的功率。
利用EG8010-SPWM纯正弦波逆变器控制芯片电路产生的SPWM信号通过驱动电路控制功率器件的导通和关断，配合逆变电路，完成逆变过程，将直流电转化为220V/50Hz纯正弦波交流电。
保护电路实现过压欠压保护、过流和短路保护、过温保护和过载保护等。
辅助电源是将逆变器的输入电压变换成控制电路和驱动电路工作的。
正弦逆变器控制软件设计
正弦逆变器控制软件设计摘要：介绍单相全桥逆变器的工作原理，阐述产生SPWM波和实现PI控制的算法，给出以DSP(数字信号处理器)实现控制的软件流程。
实验表明利用软件完成逆变器控制是可行的。
关键词：正弦逆变器；控制；SPWM；PI；DSP目前，正弦逆变器的控制通常采用模拟电路或数字电路实现。
由于硬件的固有缺点和不能实施先进的控制策略，致使逆变器的性能不能极大的提高。
随着高速微处理器的问世，特别是具有高速运算、处理和控制能力的DSP的出现，使得对正弦逆变器采用新的控制方法成为可能。
文中将重点介绍采用DSP实现正弦逆变器控制的方法。
1 全桥正弦逆变器图1示出单相全桥逆变器的原理电路及波形。
其中H桥和滤波电路完成直流到交流的变换,滤去谐波，获得交流电；控制电路完成对H桥中开关管的控制，并使输出交流电的电压、频率和波形稳定。
SPWM的生成原理及波形如图2所示。
由于采用正弦波调制波(Ussintωs t)与三角波载波(幅值为Uc的正三角波，频率为ωc)相交来获得SPWM波，因此，基波频率为调制波的频率，基波幅值与调制比M(M=Us/Uc)成正比关系，谐波含量少。
正弦逆变器常采用SPW M控制，利用调制波控制输出波形频率，调整M来控制输出电压幅值。
工作时，H桥中Vl、V4在前半周期内以图2中的SPWM信号闭合，V2、V3断开；在后半周期内V1、V4断开，V2、V3以SPWM信号闭合。
故在整个周期内H桥输出波形如图1(b)所示。
这样，对该波形进行滤波，即可获得频率为ωs。
，幅值正比M与调制比M 的正弦交流电。
2 H桥控制方案和信号的数字化2．1 控制方案对逆变器的控制主要包括对SPWM的控制(即H桥开关管开关方式)和对SPWM脉宽的控制(即调整M，使输出电压稳定的反馈控制，一般采用平均电压控制技术，即PI控制)二部分。
SPWM的控制方式可分为单极性和双极性二种。
在传统的单极性或双极性控制方式中，开关管均工作在高频条件下，这样虽然可以得到较理想的正弦输出电压波形，但也产生了较大的开关损耗，且频率越高，损耗越大。
基于TDS2285的正弦波逆变器设计
基于TDS2285的正弦波逆变器设计作者：陈萍刘西安来源：《电脑知识与技术》2018年第02期摘要：针对无线电能传输设备对逆变器更加严谨的需求，设计了一种性价比较高的正弦波逆变器。
采用纯硬件电路，其推挽升压电路是由SG3525芯片生成PWM信号来控制的，全桥逆变电路是由TDS2285输出SPWM信号来控制。
该设计与传统的逆变器比较，具备控制电路设计简单、成本较低且逆变波形完美、电流畸变率低等优点。
关键词：逆变器；PWM；SPWM中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）02-0034-02逆变器，英文名称为Inverter，主要工作功能是把直流电转换成交流电。
随着电力电子技术的不断发展，逆变器也广泛应用于日常生活中，如空调、电脑、电视、风扇、照明、录像机等设备。
与此同时，电源质量的指标要求也不断的提高。
为了满足这种需求，研制了一种由纯硬件来实现的正弦波逆变器。
与软硬件结合的一般逆变器相比，省去了编程环节，具有性能稳定，反应迅速，不会死机的特点。
按照先用升压斩波电路将直流电压转换为另一种直流电压，再利用H桥逆变器电路将得到的新直流电压逆成为所需要的正弦波交流这种工作原理。
采用PWM控制芯片 SG3525 作为主控芯片，来控制升压斩波电路。
采用纯正正弦波逆变控制TDS2285 作为主控芯片来调节H桥逆变电路。
并对装置的所有功能需求做了相应的设计，使逆变器运行安全高效。
1 系统组成升压和逆变是逆变电源最主要的两个功率变换环节，主要有两种形式可以实现此性能：一种是先进行全桥逆变输出，再进行隔离升压输出，为此得加一个工频变压器，相对增加了电路的体积、重量和设计成本，且其噪声影响较大。
另一种是采用两级式级联结构，输入直流电压经过整流升压变换后再进行逆变输出，与第一种方式相比，由于省去了工频变压器，相对减小了系统的体积、重量和噪声污染，并且其转换效率比第一种方式高，因此装置选用第二种实现方式。
单相纯正正弦波逆变控制芯片TDS2285_2KW
单相纯正正弦波逆变控制芯片TDS2285以下为用改芯片打造的24V-2000W机器最后来张空载波形:这么看波形倒是很好，不过要是有带载2kw的波形就更好了2KW的要看什么负载，其实波形的失真与否输出和芯片关系不大，主要是滤波器的设置我们可以用到，我们公司有一款产品正是需1000W的类似产品，不知道你是卖芯片还是卖这个产品，你这个图很复杂吧，用了那么多运放，另外想问一下你这个成本是多少，太贵了就不行了，现在成本控制的比较厉害，另外想问一下，这个在带2000W时的波形变形厉害不，效率有多少对于象我这样不懂单片机编程的爱好者来说，要设计一个SPWM电路，首先肯定会想到用纯硬件方案，我在去年就花了大约半年时间来研究纯硬件SPWM的驱动电路，做出了很多版本的实验板，但没有一块是令人满意的。
总结一下整个过程，我觉得要做出一款性能指标比较好的纯硬件电路，有以下三难：一是：设计一个性能稳定，波形良好的基准源有点难。
一般常用的文氏电桥振荡器，虽然电路简单、起振容易，但有一个很头痛的问题，就是输出的幅度有温漂，且波形的失真度也较高，一般在 1.7-2.5%之间。
我也试过用函数块8038的振荡器，8038虽然输出比较稳定，但要把它的失真度做小，外围元器件也不算少了，更何况要几十元一个的高昂价格；二是：要设计一个速度快且线性很好的调制器也不容易，我曾试过用3525做调制器的，也试过用LM339做调制器，总觉得不是电路复杂就是指标不高；三是：设计一个大反馈稳压电路难。
纯硬件方案中，做稳压反馈，一般是用误差放大器，如果放大器的增益过低，则稳压控制范围就不够大，稳压效果很差，如果放大器增益高了，又很容易自激；更有甚者，信号通过各级LC电路后，多多少少会有相移，所以在电路中还要做各种补偿。
所以，要做出一款性能指标都不错的纯硬件SPWM驱动，需要有很强的电路设计能力，很好的电路基础知识，钟工就有一款很不错的纯硬件驱动，/topic/180615。
300w正弦波逆变器毕业设计
300w正弦波逆变器毕业设计毕业设计是大学生在校期间最后一个重要的学习任务，学生需要通过毕业设计来检验自己所学专业知识的掌握情况，并展示自己的综合能力。
在电气工程专业中，一些学生选择设计一个正弦波逆变器作为毕业设计是比较有挑战性的。
正弦波逆变器是一种电子电路设备，它能够将直流电源转换成交流电源，其输出的交流电压和频率可以很好地模拟正弦波形。
毕业设计的主题是“300w正弦波逆变器”，这是一个挑战性的课题，需要综合运用电路理论、电子器件、控制系统等多方面的知识。
我们来看一下300w正弦波逆变器的设计要求和参数，然后再探讨一下具体的设计方案和实现过程。
设计要求：1. 输出功率：300w；2. 输出电压：220V交流；3. 输出波形：正弦波；4. 效率要求：尽量高；5. 控制方式：PWM控制。
300w正弦波逆变器的设计需要考虑的内容非常多，比如电源电路、控制电路、输出滤波等。
我们需要设计一个合适的电源电路，将输入的直流电源转换成高频交流电源，然后再通过变压器降压变频，最终输出所需的220V交流电压。
在这个过程中，需要考虑电路的损耗问题，以及如何提高整个系统的效率。
我们需要设计一个PWM控制电路，用来精确控制逆变器的输出电压和频率，以确保输出的交流电压是符合要求的正弦波。
为了减小谐波等干扰，还需要设计一个合适的输出滤波电路，让输出的交流电压更加纯净稳定。
在300w正弦波逆变器的毕业设计中，学生不仅需要理论知识的扎实运用，还需要动手实际搭建电路，并进行调试。
在这个过程中，可能会碰到各种各样的问题，需要学生具备一定的动手能力和问题解决能力。
总结来说，300w正弦波逆变器的毕业设计是一个综合性的项目，需要学生充分发挥自己的创造力和动手能力。
通过这样的设计，学生不仅可以加深对电力电子领域知识的理解，还能锻炼自己的实际动手能力和解决问题的能力。
希望学生可以在毕业设计中取得成功，为自己的未来工作打下坚实的基础。
电气工程专业的学生通常需要在毕业设计中展现他们所学专业知识的掌握情况，并展示自己的综合能力。
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正弦逆变器控制软件设计
摘要：介绍单相全桥逆变器的工作原理，阐述产生SPWM波和实现PI控制的算法，给出以DSP(数字信号处理器)实现控制的软件流程。
实验表明利用软件完成逆变器控制是可行的。
关键词：正弦逆变器；控制；SPWM；PI；DSP
目前，正弦逆变器的控制通常采用模拟电路或数字电路实现。
由于硬件的固有缺点和不能实施先进的控制策略，致使逆变器的性能不能极大的提高。
随着高速微处理器的问世，特别是具有高速运算、处理和控制能力的DSP的出现，使得对正弦逆变器采用新的控制方法成为可能。
文中将重点介绍采用DSP实现正弦逆变器控制的方法。
1 全桥正弦逆变器
图1示出单相全桥逆变器的原理电路及波形。
其中H桥和滤波电路完成直流到交流的变换,滤去谐波，获得交流电；控制电路完成对H桥中开关管的控制，并使输出交流电的电压、频率和波形稳定。
SPWM的生成原理及波形如图2所示。
由于采用正弦波调制波(Ussintωs t)与三角波载波(幅值为Uc的正三角波，频率为ωc)相交来获得SPWM波，因此，基波频率为调制波的频率，基波幅值与调制比M(M=Us/Uc)成正比关系，谐波含量少。
正弦逆变器常采用SPW M控制，利用调制波控制输出波形频率，调整M来控制输出电压幅值。
工作时，H桥中Vl、V4在前半周期内以图2中的SPWM信号闭合，V2、V3断开；在后半周期内V1、V4断开，V2、V3以SPWM信号闭合。
故在整个周期内H桥输出波形如图1(b)所示。
这样，对该波形进行滤波，即可获得频率为ωs。
，幅值正比M与调制比M 的正弦交流电。
2 H桥控制方案和信号的数字化
2．1 控制方案
对逆变器的控制主要包括对SPWM的控制(即H桥开关管开关方式)和对SPWM脉宽的控制(即调整M，使输出电压稳定的反馈控制，一般采用平均电压控制技术，即PI控制)二部分。
SPWM的控制方式可分为单极性和双极性二种。
在传统的单极性或双极性控制方式中，开关管均工作在高频条件下，这样虽然可以得到较理想的正弦输出电压波形，但也产生了较大的开关损耗，且频率越高，损耗越大。
图3所示的混合型单极性控制方式(HSPWM UVI～Uv4)波形分别对应图1(a)中V1～V 4．开关管的驱动信号)可较好地解决这一矛盾，既能得到理想的正弦波形，又能适当地减小开关损耗。
在这种工作方式下．工作在较高开关频率的2只功率管互补导通，得到理想的正弦波形，另外2只功率管工作在输出基波频率条件下，从而减小了开关损耗。
2．2 SPWM波生成数字化
图4示出采用三角波作为载波的规则采样获得的SPWM波，在三角波零峰t D时刻对正弦调制波采样得到D点，过D点作水平直线与三角波分别交于A点和B点，在A点的时刻tA和B点的时刻b间输出高电平，其他时刻输出低电平。
根据三角关系，可以得出
其中σ为脉冲宽度。
逆变器控制信号中，调制波和载波频率一定，tD时刻为n倍三角波周期(n=1，2，…，N。
N=Ts／Tc，N为载波比，E为正弦波周期)，如果一个周期内有Ⅳ个矩形波．则第n个矩形波的占空比D为：
2．3 PI调节器数字化
图5为模拟PI调节示意图，可以计算出
离散化后整理可得：
3 基于DSP的控制软件
实现逆变器控制主要依靠DSP的事件管理模块和A／D转换模块。
事件管理模块由通用定时器f提供时间基准)、非对称／对称波形发生器、可编程的死区发生单元、输出逻辑控制单元等组成，以实现SPWM波。
A／D转换模块采样输人的平均电压并转换为数字信号。
3．1 HSPWM控制方式软件实现
如图4所示，SPWM波是用三角波和正弦波相交比较而得到的。
采用DSP产生SPW
M波的设置如下
三角波的获得是将事件管理器计数模式设置为连续增减计数，其计数从0增到TxPR 再减到0，其周期为2TxPR，即载波的周期为2TxPR。
由于正弦波采用在线计算会影响运行速度，所以采用离线计算方法。
在程序开始时．按照规则采样法计算nTe处的正弦值(即三角波和正弦波比较点的值)，并存于数组中，需要时通过中断调用该值。
SPWM波的获得是在DSP事件管理器的比较单元工作时，通用定时器的计数器TxCN I’的值与比较寄存器CMPRx的值不断进行比较。
当二者匹配时，PWM电路按照输出逻辑输出二路极性相反的PWM波。
在逆变器控制中，载波比固定，半个周期内输出的脉冲个数、占空比固定，TxPR值固定，形成SPWM正弦波的CMPRx的值为TxPRMsinomTc(即图4中D点正弦值)，所以，在计数器计数最大时(TxCNll-TxPR，即三角波凸点处)中断．更新C MPRx的值，就可以输出SPWM。
在图3中HSPWM控制信号Uvi与Uv2、Uv3与Uv4极性相反。
在DSP中只需要两个全比较单元。
如UV1与UV2控制信号，在前半周期，CMPRx设置为0，则输出相对应的高、低电平控制信号，在后半周期，利用中断更新CMPRx的值即可获得图3所示的UV I与Uv2控制信号UV3与UⅥ控制信号。
同理可获得。
产生HSPWM控制信号的软件流程如图6所示。
3．2 PI算法的软件
采用平均电压反馈的逆变器，需要采样输出电压的平均值。
电压采样值低于3．3V可直接输入DSP的A／D通道进行转换以获得Vf(k)，再确定Kp和K1即可。
在实际应用中，还需对PI调节器加以限制．当偏差值输入较大时，输出值会很大，可能会使输出饱和，这样对开关管有很大的冲击，而且会导致系统不稳定。
所以需要对PI调节器的输出限幅，即当I u(k)
|>umax时，令u=umax或u=umin。
另外，PI控制器中积分环节的目的主要是消除静差、提高精度。
但在电压大幅度变化如启动、结束时，在短时间内系统输出有很大的偏差．会造成PI运算的积分积累，从而引起较大的超调．导致系统的振荡。
根据实际情况，设定阈值δ>0。
当le(k)I>δ时．
采用P控制，这样可避免过大的超调，而且保持较快的响应速度。
当le（k)|≤ω时，采用PI控制，可保证系统的控制精度。
具体程序流程如图7所示。
4 实验及结论
以DSP控制4kW、230V、400Hz逆变器时的各部分波形如图8所示。
实验结果表明，基于DSP控制的逆变器可以满足要求。