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(完整word版)车载逆变电源_毕业设计(word文档良心出品)
大学学士学位论文摘要摘要车载逆变器就是一种能把汽车上12V直流电转化为220V/50Hz交流电的电子装置,是常用的车用电子用品。
在日常生活中逆变器的应用也很广泛,比如笔记本电脑、录像机和一些电动工具等。
本设计主要基于开关电源电路技术等基础知识，采用二次逆变实现逆变器的设计。
主要思路是：运用TL494以及SG3525A等芯片,先将12V直流电源升压为320V/50Hz的高频交流电，再经过整流滤波将高频交流电整流为高压直流电，然后采用正弦波脉冲调制法，通过输出脉冲控制开关管的导通。
最后经过LC工频滤波及相应的输入输出保护电路后，输出稳定的准正弦波，供负载使用。
本设计具有灵活方便、适用范围广的特点，基本能够满足实践需求。
而且本设计采用高频逆变方式，具有噪声降低、反应速度提高以及电路调整灵活的优点。
设计符合逆变电源小型化、轻量化、高频化以及高可靠性、低噪声的发展趋势。
关键词：车载逆变器；脉冲调宽；保护电路；TL494 ；SG3525A；大学学士学位论文ABSTRACTABSTRACTCar inverter is a kind of vehicle that can be converted to 220V/50Hz 12V DC AC electronic device which is commonly used in automotive electronic products. The inverter applications are very broad in the daily life , such as notebook computer, video recorder and electric tools etc.This design is mainly based on switch power supply circuit technology basic knowledge, using two inverter realize inverter design. The main idea uses the TL494 and SG3525A etc chip, the first 12 V dc power boost for 320 V/frequency 50 Hz high frequency alternating current, and rectification of high frequency ac filter will rectifier for high voltage dc and then using sine pulse regulation law, through the output pulse control switch tube conduction. Finally after LC industrial frequency filter and the corresponding input/output protection circuits, stable output prospective sine wave, used for load.The design is flexible and convenient, apply a wide range of features, can basically meet the demand of practice. Besides the design uses the high frequency inverter, with noise reduction, response speed and adjust the advantages of flexible circuit. Finally the design conforms to the power supply miniaturization, lightweight, high frequency and high reliability, low noise trend.Key words: car invert ；pulse width modulation；circuit protection；TL494; SG3525A ;大学学士学位论文目录目录1 绪论 (1)1.1 车载逆变器及其发展 (1)1.2 逆变电源技术的发展 (2)1.3 逆变电源的发展趋势 (5)2 设计总体目标 (7)2.1 设计要求及系统指标 (7)2.2 总体方案的选取 (8)3 整体电路设计 (11)3.1 逆变电源整体框图 (11)3.2 脉宽调制技术及其原理 (13)3.3 正弦波脉宽调制技术 (18)4 逆变电源主要集成芯片外围电路及其功能简介 (21)4.1 TL494外围电路及其应用 (21)4.2 SG3525A外围电路及其应用 (23)4.3 ICL8038外围电路及其应用 (28)4.4 IR2110外围电路及其应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．315 逆变电源单元电路设计 (35)5.1 DC/DC变换电路 (35)5.2 DC/AC变换电路 (36)5.3 输入过压保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38 5.4 输入欠压保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38 5.5 过热保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39大学学士学位论文目录5.6 输出过压保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40 5.7 输出过流保护电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41 致谢词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44 附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.46 附录一外文翻译．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46 附录二逆变电源原理图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．631 绪论1.1 车载逆变器及其发展车载逆变电源是将汽车发动机或汽车电瓶上的直流电转换为交流电，供一般电器产品使用，是一种较方便的车用电源转换设备。
车载电源逆变器课程设计
车载电源逆变器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解车载电源逆变器的基础知识，掌握其工作原理和关键组成部分。
2. 学生能掌握车载电源逆变器在汽车电路中的应用及其重要性。
3. 学生能了解不同类型的车载电源逆变器及其特点。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的车载电源逆变器电路。
2. 学生能够通过实际操作，正确连接和使用车载电源逆变器。
3. 学生能够运用相关工具和设备，进行车载电源逆变器的简单故障排查和维修。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发他们探索新技术的热情。
2. 培养学生团队合作意识，学会在实践操作中相互协作和沟通。
3. 培养学生安全意识，让他们认识到在使用车载电源逆变器时遵守操作规程的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在让学生在掌握车载电源逆变器相关知识的基础上，培养实际操作能力，提高学生的实践技能和创新能力。
通过课程学习，使学生能够将理论知识与实际应用相结合，为未来从事电子技术领域工作打下坚实基础。
同时，注重培养学生的安全意识、团队合作精神和探索精神，使其成为具有全面发展的人才。
二、教学内容1. 车载电源逆变器基础知识：- 逆变器定义、分类及工作原理- 车载电源逆变器在汽车电路中的作用- 车载电源逆变器的关键组成部分及其功能2. 车载电源逆变器电路分析与设计：- 逆变器电路的基本结构- 常见车载电源逆变器电路分析- 车载电源逆变器电路设计原理与步骤3. 车载电源逆变器应用与操作：- 车载电源逆变器在汽车电路中的应用案例- 车载电源逆变器的正确操作方法- 车载电源逆变器使用注意事项及故障排查4. 实践教学环节：- 车载电源逆变器电路搭建与调试- 车载电源逆变器实际操作训练- 故障排查与维修实践根据课程目标，教学内容分为车载电源逆变器基础知识、电路分析与设计、应用与操作以及实践教学环节。
在教学过程中，按照以下进度安排教学内容：1. 基础知识（1课时）2. 电路分析与设计（2课时）3. 应用与操作（1课时）4. 实践教学环节（2课时）教学内容与教材章节相对应，确保科学性和系统性。
单项全桥逆变器课程设计
单项全桥逆变器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握单项全桥逆变器的基本工作原理及其电路构成。
2. 学生能够解释逆变器中各个元件的作用，并明确逆变器在新能源发电中的应用。
3. 学生能够运用所学知识，分析并计算单项全桥逆变器的主要技术参数。
技能目标：1. 学生能够独立完成单项全桥逆变器电路图的绘制，并进行电路仿真。
2. 学生能够通过实验，观察并分析逆变器工作时电压、电流的变化，培养实际操作能力。
3. 学生能够运用相关软件对单项全桥逆变器进行设计与优化，提高解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术领域的兴趣，激发学生探索新能源技术的热情。
2. 通过小组合作完成课程设计，培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。
3. 增强学生环保意识，让学生认识到新能源技术对环境保护的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生掌握单项全桥逆变器的基本知识和技能，同时培养他们的情感态度价值观，为我国新能源技术的发展培养具备实际操作能力和创新精神的优秀人才。
通过本课程的学习，学生将能够达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. 理论知识：- 逆变器的基本概念与分类- 单项全桥逆变器的工作原理- 单项全桥逆变器电路构成及各元件功能- 逆变器在新能源发电中的应用2. 实践操作：- 单项全桥逆变器电路图的绘制- 电路仿真与参数计算- 实验设备的使用与操作- 观察并分析逆变器工作时的电压、电流波形3. 设计与优化：- 逆变器设计原理与方法- 相关软件的使用与操作- 基于实际需求的设计与优化- 小组讨论与成果展示教学内容安排与进度：第一周：逆变器基本概念、分类及工作原理学习第二周：单项全桥逆变器电路构成及各元件功能学习第三周：电路图的绘制与电路仿真实践第四周：实验操作与观察数据分析第五周：逆变器设计与优化方法学习与实践第六周：小组讨论与成果展示教学内容参照课本相应章节，结合课程目标进行科学性和系统性组织，确保学生能够循序渐进地掌握单项全桥逆变器的理论知识、实践操作技能以及设计与优化方法。
单相桥式逆变器课程设计
单相桥式逆变器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单相桥式逆变器的基本工作原理及其在电力电子技术中的应用；2. 学生能掌握单相桥式逆变器的主电路构成、控制方式及各部分功能；3. 学生能了解单相桥式逆变器在新能源发电、电动汽车等领域的应用。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析并解决单相桥式逆变器在实际应用中出现的问题；2. 学生能通过实验，掌握单相桥式逆变器的调试方法，提高实际操作能力；3. 学生能运用相关软件，设计简单的单相桥式逆变器控制系统。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习单相桥式逆变器，培养对电力电子技术的研究兴趣，增强科技创新意识；2. 学生在学习过程中，树立团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 学生关注新能源技术的发展，认识到电力电子技术在节能减排中的重要性，增强环保意识。
课程性质：本课程为电子技术专业课程，旨在让学生掌握单相桥式逆变器的工作原理和应用，培养实际操作能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础，对电力电子技术有一定了解，但对单相桥式逆变器的深入学习尚属首次。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养实际操作能力和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 单相桥式逆变器的基本原理及电路构成- 逆变器的基本概念和工作原理- 单相桥式逆变器的主电路及其各部分功能- 单相桥式逆变器的控制方式2. 单相桥式逆变器的应用领域- 在新能源发电领域的应用- 在电动汽车领域的应用- 在其他电力电子设备中的应用3. 单相桥式逆变器的设计与调试- 逆变器主电路参数计算与选择- 控制策略及电路设计- 调试方法及注意事项4. 实践操作与案例分析- 实验室实践操作，熟悉逆变器的基本操作和调试方法- 分析实际应用中单相桥式逆变器的问题及解决方案- 设计简单的单相桥式逆变器控制系统教学大纲安排：第一周：逆变器基本原理及电路构成第二周：单相桥式逆变器控制方式第三周：单相桥式逆变器应用领域第四周：单相桥式逆变器设计与调试方法第五周：实践操作与案例分析教学内容与教材关联性：本教学内容紧密围绕教材中关于单相桥式逆变器的内容，结合实际应用，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
CVCF逆变器课程设计毕业设计(论文)
第0章引言本文提出了一种将重复控制与引入积分控制的极点配置相结合的混合型控制方案。
其中重复控制改善系统的稳态性能，极点配置改善系统的动态特性。
两种控制方式互为补充，可以同时实现高品质的动态响应和高质量的输出电压波形在电力电子装置中，以CVCF逆变器为核心的UPS得到了广泛的应用，对其输出波形主要的技术要求包括低的稳态总谐波畸变率（THD）和快速的动态响应，由于非线性负载、PWM调制过程中的死区和逆变器系统本身的弱阻尼性等因素的影响，采用一般的闭环PWM控制效果不理想。
本文以PID控制模块、RSM 模块,采用重复控制反馈改善系统的稳态性能，采用引入积分控制的极点配置改善系统的动态特性，实验结果表明，本方案可以同时实现高品质的稳态和动态特性。
第1章单相逆变器的概论1.1单项逆变器的基本原理逆变器通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。
它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成．单相恒压恒频率正弦波逆变器电源一般用在对电源质量要求很高的场合。
总的原理是直流经振荡电路产生脉动直流（开关管间断导通关闭）或交流电再通过变压器在次极感应出所需电压的交流电。
逆变器的工作原理：1.直流电可以通过震荡电路变为交流电2.得到的交流电再通过线圈升压（这时得到的是方形波的交流电）3.对得到的交流电进行整流得到正弦波逆变分有源逆变和无源逆变，本设计中为有源逆变。
1.2 单相逆变器主电路拓扑结构单相逆变器主电路主要有半桥式、全桥式、推挽式3种，拓扑结构如图1—1所示。
（1）半桥电路输出端的输出的电压波形幅值仅为直流母线电压值的一半，因此，电压利用率低；但在半桥电路中，可以利用两个大电容C1、C2会补偿不对称的波形，这是半桥电路的优点所在。
（2）全桥电路和推挽电路的电压利用率是一样的，均比半桥电路的利用率大1倍。
但全桥、推挽式电路都存在变压器直流不平衡的问题，需要采取措施解决。
（3）推挽电路主要优点是电压损失小，直流母线电压只有一个开关管的管压降损失；此外，两个开关管的驱动电路电源可以共用，驱动电路简单。
毕业设计(论文)-家用电源逆变器设计
应天职业技术学院机电工程系毕业设计报告课题名称家用电源逆变器设计作者专业电力系统自动化技术（供用电技术）班级学号供电091 0974139指导教师2011 年11 月目录摘要..............................................................错误!未定义书签。
一、概述.. (2)二、毕业设计的任务与意义 (3)（一）毕业设计的任务 (3)（二）毕业设计的意义和要求 (3)三、基本原理 (4)（一）逆变器的特点与应用范围 (4)（二）电路基本原理 (4)（三）逆变器应用类型 (5) (6)2.无源逆变电路 (7)四、设计方案 (8)（一）输入波形的选择 (8)（二）50HZ、220V方波波形输出实现电路选择 (8)1.脉宽调制器（PWM) (8)2.输出方式 (8)（三）各元件分析 (8)（四）基本构成 (12)（五）逆变器的主要指标 (14)(六）设计图纸 (15)（七）保护电路设计 (15)（八）DC/AC变换电路 (17)五、毕业设计过程中出现的问题及解决方法 (18)六、总结 (19)参考文献家用电源逆变器设计摘要：本文利用电力电子的基本原理设计一种将直流电转换成220V、50Hz交流电或其它类型的交流电的逆变器电路。
它输出的交流电可用于各类设备，最大限度地满足移动供电场所或无电地区用户对交流电源的需要。
本文主要介绍了逆变器的含义、发展情况，以及逆变器的基本原理图，具体设计电路，最后对毕业设计遇到的问题进行总结归纳。
关键词：直流交流逆变有源无源一、概述逆变器是一种电源转换装置，逆变器按激励方式可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。
主要功能是将蓄电池的直流电逆变成交流电。
通过全桥电路，一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等，得到与照明负载频率、额定电压等相匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。
有了逆变器，就可使用直流蓄电池为电器提供交流电，提供稳定可靠的用电保障，如笔记本电脑、手机、手持pc、数码相机以及各类仪器等；逆变器还可与发电机配套使用，能有效地节约燃料、减少噪音；在风能、太阳能领域，逆变器更是必不可少。
电源逆变器课程设计
电源逆变器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电源逆变器的基本原理，掌握其工作流程及关键部件功能。
2. 掌握电源逆变器的种类、性能指标及其在生活中的应用。
3. 了解电源逆变器相关的安全知识及使用注意事项。
技能目标：1. 能够分析电源逆变器的电路图，并进行简单的设计与搭建。
2. 学会使用万用表、示波器等工具对电源逆变器进行性能测试。
3. 能够运用所学知识解决实际生活中与电源逆变器相关的简单问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识，提高实践能力。
2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通、协作能力。
3. 培养学生关注环保、节能，提高社会责任感。
课程性质：本课程属于电子技术领域，以实践操作为主，注重理论知识与实践技能的结合。
学生特点：初中年级学生，具备一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. 电源逆变器的基本原理：包括逆变器的工作原理、关键部件（如整流器、滤波器、逆变器电路等）的作用及相互关系。
- 教材章节：第三章“电源逆变器原理及其应用”2. 电源逆变器的种类及性能指标：介绍不同类型的电源逆变器，如方波逆变器、正弦波逆变器等，及其性能参数、适用范围。
- 教材章节：第四章“电源逆变器的种类及性能参数”3. 电源逆变器的应用：分析电源逆变器在生活中的应用实例，如车载逆变器、太阳能逆变器等。
- 教材章节：第五章“电源逆变器的应用实例”4. 电源逆变器电路分析与设计：学习电源逆变器电路分析方法，进行简单电路设计与搭建。
- 教材章节：第六章“电源逆变器电路分析与设计”5. 电源逆变器性能测试：掌握使用万用表、示波器等工具对电源逆变器性能进行测试的方法。
- 教材章节：第七章“电源逆变器性能测试与调试”6. 安全知识及使用注意事项：了解电源逆变器使用过程中的安全常识，强调注意事项。
恒压恒频正弦波逆变电源设计方案
恒压恒频正弦波逆变电源设计方案1 主电路单相CVCF 逆变电源先将交流电整流为直流电，再通过输入逆变电路逆变成交流电，然后用变压器降压；再进行SPWM 调节，使输出为110V 正弦波电压。
输入逆变电路控制采用专用芯片，输出逆变电路SPWM 控制及逆变电源的各种保护采用单片机控制。
当蓄电池的电压过高或过低时逆变电源将停止工作并灯光指示报警，保护逆变电源和蓄电池；当蓄电池的电压在正常范围内波动时，输出电压不变；当输出电流过大时，单片机将停止SPWM 输出，保护电源的器件。
1.1 整流电路整流电路采用桥式整流电路。
桥式整流电路如图1-1所示。
本电路中只要增加两只二极管口连接成桥式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。
图1-1桥式整流电路原理图该整流电路中，交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，所以该电路为全波整流。
在输入电压一个周期内，整流电压波形脉动两次。
V 198220.0=⨯二极管承受的最大正向电压为V 6.155222= 承受的反向电压为V U 31222=要使整流后电压连续需满足3≥wRC ，不妨取C=9.4mF ，R=10ΩLC w 越大，则谐波越小，本设计取mH L 1=1.2 逆变电路采用全桥逆变电路。
此电路有四只开关管，需要两组相位相反的驱动脉冲分别控制两对开关管，难免导致驱动电路复杂。
控制虽相对复杂，但电压利用率较高，在单相逆变中应用广泛，可实现各种控制电路。
如图1-2：G 36G 36图1—2 全桥逆变电路输出原边部分电阻电容参数L R ,，为了使电路损耗较小R 尽量取得小，取1=R Ω，mH L 1=逆变器原边输出电压V mU U d 4.1588.01981=⨯==要得到电压V U 702=，则有变压器变比26.2704.158==k得到正弦波幅值V V U 100270max 2==取6=R Ω，L=3.6H 得到功率为700W2 SPWM控制电路设计2.1 SPWM波的基本原理SPWM调制主要是用于逆变器中实现幅度和频率可调的正弦波电压，是在逆变器输出交流电能的一个周期内，将直流电能斩成幅值相等而宽度根据正弦规律变化的脉冲序列。
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第0章引言本文提出了一种将重复控制与引入积分控制的极点配置相结合的混合型控制方案。
其中重复控制改善系统的稳态性能，极点配置改善系统的动态特性。
两种控制方式互为补充，可以同时实现高品质的动态响应和高质量的输出电压波形在电力电子装置中，以CVCF逆变器为核心的UPS得到了广泛的应用，对其输出波形主要的技术要求包括低的稳态总谐波畸变率（THD）和快速的动态响应，由于非线性负载、PWM调制过程中的死区和逆变器系统本身的弱阻尼性等因素的影响，采用一般的闭环PWM控制效果不理想。
本文以PID控制模块、RSM 模块,采用重复控制反馈改善系统的稳态性能，采用引入积分控制的极点配置改善系统的动态特性，实验结果表明，本方案可以同时实现高品质的稳态和动态特性。
第1章单相逆变器的概论1.1单项逆变器的基本原理逆变器通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。
它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成．单相恒压恒频率正弦波逆变器电源一般用在对电源质量要求很高的场合。
总的原理是直流经振荡电路产生脉动直流（开关管间断导通关闭）或交流电再通过变压器在次极感应出所需电压的交流电。
逆变器的工作原理：1.直流电可以通过震荡电路变为交流电2.得到的交流电再通过线圈升压（这时得到的是方形波的交流电）3.对得到的交流电进行整流得到正弦波逆变分有源逆变和无源逆变，本设计中为有源逆变。
1.2 单相逆变器主电路拓扑结构单相逆变器主电路主要有半桥式、全桥式、推挽式3种，拓扑结构如图1—1所示。
（1）半桥电路输出端的输出的电压波形幅值仅为直流母线电压值的一半，因此，电压利用率低；但在半桥电路中，可以利用两个大电容C1、C2会补偿不对称的波形，这是半桥电路的优点所在。
（2）全桥电路和推挽电路的电压利用率是一样的，均比半桥电路的利用率大1倍。
但全桥、推挽式电路都存在变压器直流不平衡的问题，需要采取措施解决。
（3）推挽电路主要优点是电压损失小，直流母线电压只有一个开关管的管压降损失；此外，两个开关管的驱动电路电源可以共用，驱动电路简单。
推挽式比较适合低压输入的场合。
低压输入的推挽式变压器原边绕组砸数较少，一般采用并绕方式，以增加两绕组的对称性，工艺上难度较大。
它的优点是：结构简单，开关变压器磁芯利用率高，推挽电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小。
缺点是：变压器带有中心抽头，而且开关管的承受电压较高；由于变压器原边漏感的存在，功率开关管关断的瞬间，漏源极会产生较大的电压尖峰，另外输入电流的纹波较大，因而输入滤波器的体积较大。
中、大容量逆变器多采用全桥结构，它的控制方法比较灵活，主要有双极性和单极倍频两种。
对于开关器件的选择，小容量逆变器多用MOSFET，大容量正弦波输出地逆变器多用IGBT，特大容量逆变器选择GTO。
本设计中仿真电路是用的单相全桥电路逆变。
1.3驱动电路驱动电路是主电路与控制电路之间的接口电路。
合理的驱动电路可以使开关管工作在较理想的状态下，缩短开关时间，减小开关损耗，提高系统的运行效率。
另外，有些保护措施往往设在驱动电路中，或通过驱动电路实现。
驱动电路的基本作用是：将信息电子电路传来的信号转换为加在器件控制回路中的电压或者电流，应该具有一定的功率，使器件能够可靠地开通或关断。
驱动电路往往还需要提供电气隔离环节。
目前，在常用的驱动电路中，广泛使用的电力电子器件是MOSFET和IGBT，变压器隔离驱动的驱动脉冲的占空比必须小于50%，否则变压器的磁通不能复位。
而采用SPWM调制方式时，开关管的驱动脉冲不可避免的有超过50%的情况，因此，小容量逆变器中，电力MOSFET多采用高压隔离驱动的集成芯片，而在中大容量逆变器中，IGBT则采用厚膜集成驱动电路模块。
1.4正弦波脉宽调制（SPWM技术）正弦波脉宽调制技术即SPWM技术，它利用面积冲量等效原理获得谐波含量很小的正弦电压输出。
正弦脉宽调制波中谐波分量主要分布在载波频率以及载波频率整数倍附近。
在目前使用的中小容量逆变器中，三角波的工作频率在8kHz-40 kHz之间。
因此，采用SPWM的逆变器输出电压波形中，基本不包含低次谐波，几乎所有谐波的频率都在几千赫兹以上。
这样，逆变器所需的滤波器尺寸可以大大减小。
对于单相全桥逆变电路，目前装置中常采用SPWM硬开关，SPWM控制策略有双极性SPWM和单极性SPWM两种。
无论是双极性SPWM还是单极性SPWM，都可以采用正弦调制波Usin和三角载波Utri比较进行调制，且逆变桥中同一桥臂的上下两个开关管（即T1和T2，T3和T4）的驱动信号总是互补的（忽略死区）。
其区别在于两个桥臂调制规律之间的关系不同。
此次设计采用的就是单极性的SPWM控制。
单向全桥逆变电路单极性的SPWM控制规律，如图1.2所示。
1.5输出电压波形控制随着逆变器的广泛应用人们对输出电压的质量要求也越来越高。
不仅要求逆变器的输出电压稳定、而且要求输出电压正弦度好，动态响应快。
与此相适应，逆变器的波形控制技术从开环控制发展到输出电压瞬时反馈的闭环控制。
1.5.1输出电压开环控制以往的逆变器对波形采用开环控制，它只有电压平均值的反馈闭环控制，没有波形瞬时值的闭环控制。
逆变器直接用希望的正弦信号波和三角载波进行比较获得SPWM波。
随着单片机等数字器件的发展，波形的开环控制逐渐采用了数字方法，从而出现了几种新型的SPWM技术，如载波调制SPWM、载波注入PWM 以及最优PWM等。
新型的PWM方法虽然可以在一定程度上改变逆变器的输出电压质量，减少波形畸变，但开环控制仍不可避免地具有以下局限性。
（1）输出波形质量差，总谐波畸变率高。
虽然在理想情况下，开环控制可以得到正弦度很好的输出电压，但它对各种非理想因素引起的输出电压畸变却无能为力，包括开关死区对输出电压的影响以及非线性整流负载引起的输出电压波形畸变。
（2）系统动态响应速度慢。
当负载突变时，输出电压会出现很大的波动，并且需要很长的时间才能恢复稳定。
1.5.2输出电压闭环控制：为了克服以上缺点，将波形闭环反馈控制策略引入到逆变器的控制中，产生了各种瞬时值反馈控制策略。
从而保证了输出电压波形的正限度，消除了各种非线性因素对输出电压的影响。
当然与开环控制相比，闭环控制也有不足之处。
首先，由于引入了输出量反馈，必须相应地使用各种检测元件，系统成本的增加；其次如果控制系统设计不好，运行过程中由于各种因素影响，有可能造成逆变器输出电压振荡不稳定，使得系统的可靠性降低。
目前，各种小型逆变器的波形控制既有采用开环，也有采用闭环。
对电能质量要求不太高的小容量逆变器多采用开环；中大容量逆变器的用户一般对输出电能的质量要求较高，而检测和控制电路的成本在整个系统中所占比重又非常小，因此，中大容量逆变器多采用波形闭环控制。
综合考虑，在此次设计采用的就是闭环控制比较合适。
第2章用MATLB搭建的仿真电路模型本章主要讲述应用MATLAB仿真软件搭建单相CVCF正弦波逆变器的电路模型，分析各模块的具体功能。
2.1 MATLAB软件简介在科学研究和工程应用中，往往要进行大量的数学计算，其中包括矩阵运算。
这些运算一般来说难以用手工精确和快捷地进行，而要借助计算机编制相应的程序做近似计算。
目前流行用Basic、Fortran和c语言编制计算程序, 既需要对有关算法有深刻的了解，还需要熟练地掌握所用语言的语法及编程技巧。
对多数科学工作者而言，同时具备这两方面技能有一定困难。
通常，编制程序也是繁杂的，不仅消耗人力与物力,而且影响工作进程和效率。
为克服上述困难，美国Mathwork 公司于1967年推出了“Matrix Laboratory”（缩写为Matlab）软件包，并不断更新和扩充。
目前最新的5.x版本（windows环境）是一种功能强、效率高便于进行科学和工程计算的交互式软件包。
其中包括：一般数值分析、矩阵运算、数字信号处理、建模和系统控制和优化等应用程序，并集应用程序和图形于一便于使用的集成环境中。
在此环境下所解问题的Matlab语言表述形式和其数学表达形式相同，不需要按传统的方法编程。
不过，Matlab作为一种新的计算机语言，要想运用自如，充分发挥它的威力，也需先系统地学习它。
但由于使用Matlab编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致，所以不象学习其它高级语言--如Basic、Fortran和C等那样难于掌握。
实践证明，你可在几十分钟的时间内学会Matlab的基础知识，在短短几个小时的使用中就能初步掌握它.从而使你能够进行高效率和富有创造性的计算。
Matlab大大降低了对使用者的数学基础和计算机语言知识的要求，而且编程效率和计算效率极高，还可在计算机上直接输出结果和精美的图形拷贝，所以它的确为一高效的科研助手。
自推出后即风行美国，流传世界。
2.2单相CVCF正弦波逆变器的电路模型根据课程设计任务要求和技术要求，及本课程设计单相CVCF正弦波逆变器的具体电路模型，如图2.1所示。
图2.1 CVCF正弦波逆变器电路图单相CVCF正弦波逆变器的电路模型主要有PID控制模块、RSM模块、SPWM等等模块格成。
2.3 PID模块控制的原理和特点在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。
PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。
当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。
即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。
PID控制，实际中也有PI和PD控制。
PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
PID控制的基本模型，如图2.2所示。
图2.2 PID控制的基本模型1.比例（P）控制比例控制是一种最简单的控制方式。
其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。
当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。
2.积分（I）控制在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。
对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。
为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。
积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。
这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。