小功率单相逆变电源毕业设计

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毕业设计单相逆变器并网技术研究

毕业设计单相逆变器并网技术研究

摘要摘要随着“绿色环保”概念的提出,以解决电力紧张,环境污染等问题为目的的新能源利用方案得到了迅速的推广,这使得研究可再生能源回馈电网技术具有了十分重要的现实意义。

如何可靠地、高质量地向电网输送功率是一个重要的问题,因此在可再生能源并网发电系统中起电能变换作用的逆变器成为了研究的一个热点。

本文以全桥逆变器为对象,详细论述了基于双电流环控制的逆变器并网系统的工作原理,推导了控制方程。

内环通过控制LCL滤波中的电容电流,外环控制滤波后的网侧电流。

大功率并网逆变器的开关频率相对较低,相对于传统的L 型或LC 型滤波器,并网逆变器采用LCL 型输出滤波器具有输出电流谐波小,滤波器体积小的优点,在此基础上本系统设计了LCL滤波器。

本文分析比较了单相逆变器并网采用单闭环和双闭环两种控制策略下的并网电流,并对突加扰动情况下系统动态变化进行了分析。

在完成并网控制系统理论分析的基础上,本文设计并制作了基于TMS320LF2407DSP的数字化控制硬件实验系统,包括DSP 外围电路、模拟量采样及调理电路、隔离驱动电路、保护电路和辅助电源等,最后通过MATLAB仿真软件进行验证理论的可行性,实现功率因数为1的并网要求。

关键词并网逆变器;LCL滤波器;双电流环控制;DSPWith the concept of”Green and Environmental Protection”was proposed.All kinds of new energy exploitation program are in the rapid promotion,which is in order to solve the power shortage,pollution and other issues.It makes exploring renewable energy feedback the grid technology has a very important practical significance.How to deliver power into the grid reliably and quality is an important problem,the inverter mat Can transform the electrical energy in the system of the renewable resource to be fed into the grid is becoming one of the hot points in intemational research.Based on the bridge inverter the analysis of the working principle and the deduction of the control equation have been presented. The strategy integrates an outer loop grid current regulator with capacitor current regulation to stabilize the system. The current regulation is used for the outer grid current control loop. The frequency of switching is slower in the high power grid-connected inverter. Compared with tradition type L or type LC, output filter and output current‟s THD of type LCL are all smaller.So on this basis, the system uses the LCL filter. This paper compares the net current of the single-phase inverter and net single loop and double loop under two control strategies, and the case of sudden disturbance of the dynamic change of the system.In complete control system on the basis of theoretical analysis, design and production of this article is based on TMS320LF2407DSP‟s digital control hardware test system, including the DSP external circuit, analog sampling and conditioning circuit, isolation, driver circuit, protection circuit and auxiliary power, etc., via MATLAB software to validate the feasibility of the theory. Achieve power factor is 1 and network requirements.Keywords Grid-connected inverter;LCL filter; Double current loop control;DSP目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1国内外可再生能源开发的现状及前景 (1)1.1.1 可再生能源开发的现状及前景 (1)1.1.2可再生能源并网发电系统 (3)1.2并网逆变器的研究现状及趋势 (4)1.3本文的结构及主要内容 (6)第2章单相并网逆变器总体设计 (8)2.1并网逆变器组成原理及主体电路硬件设计 (8)2.1.1 系统逆变主体电路拓扑结构及原理 (8)2.1.2 系统主体电路参数设计 (9)2.2逆变器的SPWM调制方式分析 (10)2.3LCL滤波器的设计 (14)2.3.1 利用隔离变压器漏感确定LCL滤波 (14)2.3.2 LCL滤波器数学模型及波特图分析 (15)2.3.3 LCL滤波器的参数设计 (16)2.4并网控制策略的提出 (18)2.4.1 电流型并网模型分析 (18)2.4.2 几种控制方法分析 (20)2.4.3 使用双电流闭环控制策略 (23)2.5本章小结 (25)第3章系统仿真及结果分析 (26)3.1单相逆变器开环仿真 (26)3.2单相逆变器并网单闭环仿真分析 (27)3.3基于双电流环的单相逆变器并网仿真分析 (28)3.4突加扰动时系统动态分析 (29)3.5本章小结 (31)第4章数字化并网控制系统硬件设计 (32)4.1基于DSP的并网控制系统整体设计 (32)4.2系统电路设计 (33)4.2.1 DSP外围电路设计 (33)4.2.2 模拟信号采样电路 (34)4.2.3 隔离、驱动电路 (36)4.2.4 多功能控制电源设计 (37)4.2.5 保护电路设计 (38)4.3本章小结 (38)结论 (39)参考文献 (42)致谢 .................................................................................... 错误!未定义书签。

单相逆变电源的毕业设计

单相逆变电源的毕业设计

漳州师范学院毕业论文(设计)基于PIC单片机单相SPWM逆变电源的设计The Design of Inverter Basing on PIC Microcontroller Single-phase SPWM姓名:林小章学号:080502230系别:物理与电子信息工程系专业:电子信息科学与技术年级: 2008级指导教师:黄成老师2011年12 月31日摘要本系统以单片机PIC16F877A为控制核心的单相全桥式电压型SPWM逆变电源。

系统主要由交流220V变压隔离成可调交流电,再整流变换成直流电,SPWM信号通过光耦隔离器控制由开关管MOEFET组成的逆变器件的工作状态,实现对输出的控制,即AC-DC-AC变换。

从而得到频率和幅度都可调的正弦交流电,后端再对电压、电流以及频率的采样,从而实现闭环的控制。

该逆变电源输出的正弦交流电精度高,性能稳定,实用价值高,在电力电子技术中应用广泛。

关键词:SPWM;逆变器;驱动电路;场效应管IRF840AbstractThis system is a single-phase full-bridge voltage-type inverter which is based on PIC16F877A microcontroller. It is mainly transformed from 220V AC to adjustable AC, then rectifies to DC. Signal SPWM controls the working status of the inverter device which consists of switch MOEFET through the photon coupled isolator. And this procedure achieves the control of the output. That is the AC-DC-AC conversion. Consequently, the sinusoidal alternating current whose frequency and amplitude are both adjustable comes into being. Later, the samples of voltage, current, and frequency are taken in order to control the closed-loop. The sinusoidal alternating current from this inverter is in possession of high accuracy, stable performance, and high practical utility. Thus, it is widely applied to power electronic technology.Key words:SPWM; inverter Driving; circuit;the field effect manage IRF840目录摘要 (I)ABSTRACT (I)1. 引言........................................................................................ 错误!未定义书签。

单相逆变电源控制系统硬件设计毕业论文

单相逆变电源控制系统硬件设计毕业论文

单相逆变电源控制系统硬件设计毕业论文目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 国外研究现状及趋势 (2)1.2.1 逆变电源研究的技术现状 (2)1.2.2 逆变电源技术研究的发展趋势 (3)1.3 本文的研究目的及容 (4)1.4 逆变电源的控制策略 (6)2 SPWM控制原理 (10)2.1 PWM概述 (10)2.2 PWM波形的基本原理 (11)2.3 SPWM的调制方式 (11)2.3.1单极性SPWM调制 (12)2.3.2双极性SPWM调制 (13)2.4 SPWM实现方式 (14)2.4.1 比较器实现SPWM (14)2.4.2 专用集成电路实现SPWM (14)2.4.3 单片机实现SPWM (14)2.4.4 DSP实现SPWM (14)3 逆变电路建模及主电路参数计算 (16)3.1 单相全桥式逆变电路拓扑图及等效电路 (16)3.2 单相全桥逆变电路的数学模型 (17)3.2.1 连续状态空间模型 (17)3.3 单相逆变器主电路设计 (18)3.3.1 负载参数计算 (18)3.3.2 输出 LC 滤波器的设计 (19)3.3.3 IGBT 模块的选择 (19)4 控制策略及系统仿真 (21)4.1 PID概述 (21)4.2 数字PID控制 (21)4.3 PID参数的整定原则 (22)4.4 双闭环控制的原理 (23)5 硬件电路设计 (27)5.1 控制芯片选择 (27)5.2 采样与信号调理电路 (29)5.3 IGBT驱动电路设计 (31)5.4 保护模块设计 (33)5.5 其他辅助电路 (33)5.5.1 时钟电路 (33)5.5.2 复位电路 (34)5.5.3 仿真器连接JTAG (35)5.5.4 故障保护单元 (35)5.5.5 SCI接口电路 (35)5.6 电磁兼容设计 (35)结束语 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (42)1 绪论1.1引言逆变是对电能进行变换和控制的一种基本形式,它完成将直流电变换成交流电的功能,现代逆变技术就是研究现代逆变电路的理论和应用设计方法的学科。

户用型中小功率独立光伏逆变器毕业设计 精品

户用型中小功率独立光伏逆变器毕业设计 精品

毕业设计(论文)题目户用型中小功率独立光伏发电系统的研究与设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日摘要太阳能光伏发电是一种将太阳光辐射能量直接转化为电能的发电技术,它是可再生能源和新能源的重要组成部分,被认为是当今世界上最有发展前景的新能源技术。

打印部分:8 30 31 参考文献本文系统地介绍了独立光伏系统的结构、工作原理、控制方法等方面的内容,为降低系统体积及提高系统效率,提出“推挽升压+全桥逆变”的设计方案。

1KW光伏发电单相离网220V 逆变器设计毕业设计

1KW光伏发电单相离网220V 逆变器设计毕业设计

1KW光伏发电单相离网220V 逆变器设计毕业设计目录1 绪论 (3)1.1太阳能应用的背景 (3)1.2光伏发电应用现状和意义 (2)1.2.1 国内光伏发电应用现状 (2)1.2.2 国外光伏发电发展现状 (3)1.2.3 研究的意义 (4)1.3本课题研究的内容 (4)1.4本课题结构 (4)2 光伏发电系统的基本组成和工作方式 (5)2.1光伏发电系统的基本组成 (5)2.2光伏发电系统的工作方式 (6)3 太阳能电池和MPPT控制 (9)3.1太阳能电池的工作原理 (9)3.1.1 太阳能电池的V-I特性 (10)3.1.2 太阳能电池最大效率点的跟踪控制(MPPT) (13)3.1.3 常用MPPT控制技术 (14)3.2光伏组件的几种结构 (17)4 蓄电池的分类和充电方式 (19)4.1蓄电池的分类 (19)4.2蓄电池的充电方式 (20)5 主电路拓扑、控制方式及IPM模块的介绍 (23)5.1DC-DC部分的电路拓扑 (23)5.2DC-AC(逆变)部分的电路拓扑 (24)5.3控制方式 (25)5.4IPM模块的介绍 (27)6 本课题中蓄电池以及光伏电池的选择 (30)6.1蓄电池的选择 (30)6.2光伏电池的选择 (31)7 1KW单相离网220V逆变器的硬件系统设计 (32)7.1系统的构成和主要参数 (32)7.1.1 系统的构成 (32)7.1.2 主要参数 (32)7.2主电路拓扑及电路主要参数设计 (33)7.2.1 主电路拓扑 (33)7.2.2 功率开光管的选择 (33)7.2.3 功率开光管的缓冲电路的设计 (34)7.2.4 电路主要参数设计 (34)7.3IPM模块PM50B4LB060的驱动电源和外围的保护 (36)7.3.1 PM50B4LB060驱动电路 (38)7.3.2 PM50B4LB060外围的保护 (40)7.4基于DSP的控制系统设计 (40)7.4.1 DSP端口资源的分配 (42)7.4.2 取样检测电路 (43)8 系统软件的构架 (46)8.1系统的软件构架 (46)8.1.1 PI算法的程序框图 (48)8.1.2 PI控制程序框图 (49)8.1.3 SPWM波的生成 (50)8.1.4 系统的保护 (52)9 结论与展望 (53)9.1结论 (53)9.2展望 (53)参考文献 (54)翻译部分 (56)英文原文 (56)中文翻译 (60)致谢 (70)1 绪论1.1 太阳能应用的背景目前,世界能源结构中,人类主要利用的是化石能源,其中石油、天然气、煤炭的消费构成分别为41%、23%和27%而根据目前所探明的储量和消费量计算,这些能源资料仅可供全世界大约消费170年。

逆变电源毕业设计报告

逆变电源毕业设计报告

直流恒流源的设计学生:曹江,电子信息学院指导教师:叶刚,电子信息学院1题目来源来自于2005年全国大学生电子设计大赛的F题。

2研究目的和意义众所周知,许多科学实验都离不开电源,并且在这些实验中经常会对通电时间、电压高低、电流大小以及动态指标有着特殊的要求,然而目前实验所用的直流电源大多输出精度和稳定性不高;在测量上,传统的电源一般采用指针式或数码管来显示电压或电流,配合电位器来调整所要的电压及电流输出值,若要调整精确的电压或者电流输出,须使用精确的显示仪表来监测,又因电位器的阻值特性非线性,在调整时,需要花费一定的时间,而且还要当心漂移,使用起来非常不方便。

因此,如果设计出一种直流电源,它不仅具有良好的输出质量,而且还具有多功能以及一定的智能化,以精确的微机控制取代不精确的人为操作,在实验开始之前就对一些参数进行预设,这将会给各个领域中的实验研究带来不同程度的便捷与高效。

下面我将分别从恒流源的应用和恒流源的发展历程两个方面来展开分析。

2.1 恒流源的应用2.1.1 在计量领域中的应用电流表的校验宜用恒流源。

校验时,将待校的电流表与标准电流表串接于恒流源电路中,调节恒流源的输出电流大小至被校表的满度值和零度值,检查各电流表指示是否正确。

在广泛应用的DDZ系列自动化仪表中,为避免传输线阻抗对电压信号的影响,其现场传输信号均以恒流给定器提供的 0-10mA(适用于DDZ-II系列自动化仪表)或4-20mA(适用于DDZ-III系列自动化仪表)直流电流作为统一的标准信号,便于对各种信号进行变换和运算,并使电气、数模之间的转换均能统一规定,有利于与气动仪表、数字仪表的配合使用。

在某些精密测量领域中,恒流源充当着不可替代的角色。

如给电桥供电、用电流电压法测电阻值等。

各种辉光放电光源:如光谱仪中的氢灯、氖灯,一旦被点燃,管内稀薄气体迅速电离。

由于电离过程的不稳定性并很有增强的倾向,放电管中的电流将随之上升。

因此,在灯管上加以恒定电压时,它是不稳定的,其电流值可能增大到使灯管损坏。

单相小功率逆变器

单相小功率逆变器

单相小功率正弦波逆变器设计084774815 李冬冬摘要:本单相小功率正弦波逆变器采用ICL8038产生的三角波与C8051F3020单片机产生的正弦波,进行电压比较,产生SPWM波。

逆变部分采用驱动芯片IR2104进行全桥逆变。

后级通过LC低通滤波,输出50HZ,有效值为12V的电压。

在过流保护部分,采用ACS712电流传感器与LM311电压比较器,在过流时产生关断信号给驱动芯片,实现当电流超过1.2A 时过流保护功能。

此外,输出电压经过电压互感器衰减,传给有效值转化芯片AD637进行有效值转化,再通过单片机AD转化后进行内部计算,实现了输入电压在正负%10变化时,输出电压有效值保持12V。

输出电压在示波器显示基本不失真,且功率可达12W。

关键词:正弦逆变器 PWM IR2104 过流保护一.方案设计与比较1.1 SPWM波产生方案论证与选择方案一:采用FPGA产生正弦波与三角波,在内部进行比较产生SPWM波。

此方案对FPGA资源利用率低且价格较高。

方案二:采用ICL8038产生三角波,利用单片机产生正弦波,通过LM311电压比较器,得出SPWM波。

此方案用的单片机比较便宜,且程序简单,容易实现控制,精度够高。

方案比较与选择:考虑资源利用率与控制的实现方便程度,选择方案二。

1.2 电压反馈控制部分方案论证与选择方案一:电压经电压互感器后利用单片机进行电压的峰峰值采样,经计算后,调整输出正弦波的大小,从而实现电压调整。

方案二:电压经电压互感器后给有效值芯片AD637进行有效值转化,再通过单片机AD读取,经计算后调整输出正弦波,实现电压调整。

方案比较与选择:经有效值转化后电压较稳定,单片机程序简单,选择方案二。

二.系统设计2.1系统框图本设计由三角波发生电路,电压比较电路,驱动电路,全桥逆变电路,滤波电路,过流保护电路,有效值转化电路等组成,系统总体框图如下:2.2主要模块电路(1)三角波发生模块采用ICL8038芯片,产生20KHZ ,峰峰值为5V 的三角波。

逆变电源的设计毕业设计论文 精品

逆变电源的设计毕业设计论文 精品

目录引言 (1)1 绪论 (2)1.1逆变电源的广泛应用 (2)1.2逆变电源的发展趋势 (3)1.3本课题的任务 (3)2 逆变电源原理 (5)2.1开关逆变电源原理 (5)2.2SPWM概述 (6)2.3SPWM调制 (7)2.3.1单极性正弦波脉宽调制方式 (8)2.3.2双极性正弦波脉宽调制方式 (9)2.4SPWM的采样方法 (10)2.4.1自然采样法 (10)2.4.2规则采样法 (10)2.4.3等面积法 (11)2.5SPWM生成方法 (11)2.5.1调制过程特征 (13)2.5.2载波比(N) (15)2.5.3脉冲的占空度 (17)2.6本章小结 (17)3 逆变主电路设计 (18)4 直流升压电路设计 (19)4.1直流升压主电路拓扑确定 (19)4.1.1升压环节拓扑结构比较 (19)4.2升压电路选择 (20)4.3本章小结 (21)5 控制电路设计 (22)5.1PIC16F73单片机及外围电路设计 (22)5.2驱动电路设计 (22)5.3本章小结 (25)6 逆变电路设计 (26)6.1逆变电路拓扑确定 (26)6.2逆变主电路的选择 (27)6.3逆变主电路元器件及其参数选择 (28)6.4本章小结 (28)7 采样反馈/保护电路设计 (29)7.1采样反馈电路设计 (29)7.2保护电路设计 (29)7.2.1NMOS过流保护的必要性 (29)7.2.2设计短路保护电路要求 (30)7.2.3保护电路设计 (30)7.3本章小结 (31)8 软件设计 (32)8.1正弦波脉宽的生成 (32)8.2软件设计 (32)8.3本章小结 (35)9 实验结果与展望 (36)9.1实验结果 (36)9.2展望 (37)10 总结 (38)10.1设计中的不足 (38)谢辞 (39)参考文献 (40)附录 (41)附录1单片机控制电路PCB (41)附录2驱动电路PCB (41)附录3逆变电路PCB (42)附录4电压反馈保护电路PCB (42)附录5程序清单 (43)引言随着国民经济的高速发展和国内外能源供应的紧张,电能的开发和利用显得更为重要。

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德州职业技术学院毕业设计(论文)(2012届毕业生)题目小功率单相逆变电源的设计制作指导教师张洪宝系部电子与新能源工程技术系专业应用电子技术班级09级应用电子技术学号 200902050124 姓名张艳霞2011年 9月 19 日至 2011年 11月 18日共 9 周该设计主要应用电力电子电路技术和开关电源电路技术有关知识。

涉及模拟集成电路、电源集成电路、直流稳压电路、开关稳压电路等原理,充分运用芯片KA7500B的固定频率脉冲宽度调制电路及场效应管(N沟道增强型MOSFET)的开关速度快、无二次击穿、热稳定性好的优点而组合设计的电路。

该逆变电源的主要组成部分为:DC/DC电路、输入过压保护电路、输出过压保护电路、过热保护电路、DC/AC变换电路、振荡电路、全桥电路。

在工作时的持续输出功率为150W,具有工作正常指示灯、输出过压保护、输入过压保护以及过热保护等功能。

该电源的制造成本较为低廉,实用性强,可作为多种便携式电器通用的电源。

关键词:过热保护;过压保护;集成电路;振荡频率;脉宽调制The main application of power electronic circuit design technology and switching power supply circuit technology knowledge. Involves analog integrated circuits, power supply integrated circuits, DC circuit, the switching regulator circuit theory, make full use of the chip KA7500B fixed frequency pulse width modulation circuit and FET (N-channel enhancement mode MOSFET) switching speed, no second breakdown, thermal stability, good benefits and the modular design of the circuit. The inverter main components: DC / DC circuit, input over-voltageprotection circuit, output over-voltage protection circuit, overheat protection circuit, DC / AC conversion circuit, oscillation circuit, full-bridge circuit. In the work of continuous output power of 150W, with a normal light work, output overvoltage protection, input over-voltage protection and thermal overload protection. The power of the relatively low manufacturing cost, practical, and a variety of portable electronic devices can be used as a common power supply.Keywords: thermal protection; over-voltage protection; integrated circuits; oscillation frequency; pulse width modulation第一章概述 (1)1.1该逆变电源的基本构成和原理 (1)1.2逆变电源的技术性能指标及主要特点 (2)第二章逆变电源的主要元器件及其特性 (3)2.1 KA7500B电流模式PWM控制器 (3)2.2场效应管 (6)2.3三极管 (7)2.4 LM324N功能及特点 (7)第三章各部分支路电路设计及其参数计算 (9)3.1 DC/DC变换电路(附工作指示灯) (9)3.2输入过压保护电路 (10)3.3输出过压保护电路 (11)3.4 DC/AC变换电路 (11)3.5 KA7500B芯片І外围电路 (13)3.6 KA7500B芯片ІІ外围电路 (14)第四章调试及整机原理图 (16)4.1调试 (16)4.2该逆变电源的整机电路原理图(附录A) (16)4.3该电路的元件参数表(附录B) (16)附录A整机原理图 (17)附录B元件参数表 (18)参考文献 (20)致谢 (21)第一章概述1.1逆变电源的基本构成和原理(1)基本构成该设计电路的方框图如图1。

该电路由12V直流输入、输入过压保护电路、过热保护电路、逆变电路I、220V/50KHz整流滤波、逆变电路II、输出过压保护电路等组成。

逆变电路I、逆变电路II的框图分别见图2、图3。

逆变电路又包括频率产生电路(50KHz 和50Hz PWM脉冲宽度调制电路)、直流变换电路(DC/DC)将12V直流转换成220V直流、交流变换电路(DC/AC)将12V直流变换为220V交流。

图1整机原理方框图逆变电路I原理如图2所示。

此电路的主要功能是将12V直流电转换为220V/50KHz 的交流电。

图2逆变I电路原理方框图逆变电路II如图3所示。

此电路的主要功能是将220V直流电转换为220V/50Hz的交流电。

全桥电路以50Hz的频率交替导通,产生50Hz交流电。

图3逆变II电路原理方框图(2)电路工作原理输入12V直流电源电压,经过逆变电路I得到220V/50KHz的交流电,此交流电再经过整流滤波电路得到220V高压直流电,然后经过逆变II得到220V/50Hz交流电。

其中输入过压保护电路、输出过压保护电路、过热保护电路构成整个电路的保护电路。

一旦输入电压出现过大或者过小时,保护电路立即启动,然后停止逆变电路I的工作。

过热保护电路是当电路工作温度过高时,启动保护使逆变电路I停止工作。

输出过压保护电路与逆变电路II构成反馈回路,一旦电路输出异常则停止逆变电路II的工作。

在逆变电路I中是用一块KA7500B芯片产生50KHz的脉冲频率,经过变压器推挽电路将12V 直流转换成220V/50KHz的交流电。

在逆变电路II中再用一块KA7500B芯片产生50Hz 的脉冲波,全桥电路以50Hz的频率交替导通,从而将220V直流和50Hz脉冲电路整合,然后输出220V/50Hz的交流电。

在该电路中都是利用KA7500B的输出端作为逆变电路工作状态的控制端。

1. 2逆变电源的技术性能指标及主要特点(1)输入:12V直流(汽车蓄电池)。

(2)输出:220V交流(非正弦波)。

(3)输出功率:大于100W。

(4)具有输入过压保护和输出过压保护。

(5)有过热保护功能。

(6)可作为多种电器的通用电源。

(7)含有工作正常指示灯。

第二章逆变电源的主要元器件及其特性2.1 KA7500B电流模式PWM控制器KA7500B是一块开关式脉冲宽度调控电路,主要用于开关式电源控制。

采用DIP16/SOP16封装形式。

KA7500B是一块脉冲宽度调制方式的开关稳压控制器电路,由基准电压震荡器误差放大器比较器FF(触发器)输出控制电路输出晶体管和空载时间等电路构成输出晶体管,能够用输出控制电路选择推挽工作或单端放大工作。

(1)主要特征KA7500输出电流:I 0=200mA工作频率:f=1~300kHz内置两个相同类型的误差放大器内置5V基准电压可选择输出方式(2)脉宽调制集成电路KA7500B各引脚功能及实测数据参见表1。

表1:脉宽调制集成电路KA7500B各引脚功能及实测数据引脚引脚功能工作电压(V)在路电阻值(KΩ)正向反向号1 电压取样放大器同相输入端 4.8 4.5 72 电压取样放大器同相输入端 4.6 8 8.83 反馈控制端 2.2 9.2 ∞4 脉宽调制输出控制端(死区0 9.5 19控制端)5 振荡1 0.6 9 12.66 振荡2 0 9 217 地0 0 08 脉宽调制输出1 2 7.5 219 地0 0 010 地0 0 011 脉宽调制输出12 2 7.5 2112 电源输入端 5 6.2 1713 输出方式控制端 5 4 414 电压取样比较放大器负端 5 4 415 电流取样放大器反相输入端 5 4 416 电流取样放大器同相输入端 2 7.5 8(3)工作原理KA7500控制2个功率开关管轮流开、闭,并通过高频变压器将能量传送到次级,然后通过高频整流二极管还原成直流低电压,经过滤波后提供+12V、+5V、-5V、-12V 电压。

通过1脚的取样电路我们可以调节整个输出部分的电压大小。

整个回路选用元件比较普通,但安排的很整齐,没有东倒西歪的元件,结构规范。

高频变压器比正常的略大一些,电阻全部采用4环1/8W电阻,全部卧式焊接,最后用高温胶固定较大的部件。

图4KA7500B内部结构图·输入电源电压为7~40V,可用稳压电源作为输入电源,从而使辅助电源简化。

KA7500B 末级的两只三极管在7~40V范围工作时,最大输出电流可达250mA。

因此,其带负载能力较强,即可按推挽方式工作,也可将两路输出并联工作,小功率时可直接驱动。

·内部有5V参考电压,使用方便,当参考电压短路时,有保护功能,控制很方便。

·内部有一对误差放大器,可做反馈放大及保护功能,控制非常方便。

·在高频开关电源中,输出方波必须对称,在其他一些应用中又需要方波人为不对称,即需控制方波的占空比。

通过对KA7500B的4脚控制,即可调节占空比,还可作输出软启动保护用。

·可以选择单端、并联及交替三种输出方式。

KA7500B的1脚及2脚为误差放大器的输入端。

由KA7500B芯片构成电压反馈电路时,1、2脚上通过电阻从内部5V基准电压上取分压,作为1脚比较的基准。

3脚用于补偿校正,为PWM比较器的输入端,接入电阻和电容后可以抑制振荡,4脚为死区时间控制端,加在4脚上的电压越高,死区宽度越大。

当4脚接地时,死区宽度为零,即全输出;当其接5V电压时;死区宽度最大,无输出脉冲。

利用此特点,在4脚和14脚之间接一个电容,可达到输出软启动的目的,还可以供短路保护用。

5脚及6脚接振荡器的接地电容、电阻。

KA7500B内置线性锯齿波振荡器,振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节,其振荡频率如下:1(1)FoscCtRt输出脉冲的宽度是通过电容Ct上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较而实现的。

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