单相正弦波变频电源自动化毕业设计
SPWM实现单相正弦波变频电源设计
关键词 ： 单相 ； 变频 ；Ｐ Ｓ ＷＭ； ． －计 ￣
中图分类号 ：Ｍ３４１ Ｔ ４．
一
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ １８ ８ （ ０ ０ ０ — ０ ６ ０ １７ — ０ ９ ２ １ ）３ ０ ３ —２ 流输出 ， 所以逆变 电路是技术核心 。
的子程序判断是否超过额定值 ，从而判断是否做断电保护操作 ；
测频模块功能是 ： 取输 出电压信号经过单稳 电路形成与输 出电压
… 《 国大学生电子设计竞赛获奖作品选编》 １ 全 第一届—— 第
五届． 北京理 工大学 出版社
频率相同的方波信号 ， 然后 由“ Ｃ Ｕ” 主 Ｐ 中的测频子程序对其进行
法》 将维修基金定位成 以业主大会 为受益人 的信托基金 。哒 种信 托管理模式不失为专项维修资金保值增值的较好途径。
（ ） 一 保障物业共用部分得到及 时充分维修 。 如何保障物业共
用部分得到及时充分维修 ，专项维修资金 的管理模 式至关 重要 ，
特别要看 由什么机构掌握维修资金 的使用权 、 审批权 。有人提 出
择。
［］星波 ． 专项维修资金 管理构 想【． ４ 房屋 Ｊ 现代 物业，０９（ ： 】 ２０；） ９
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（ ） 二 保障专项维修资金安全 ， 实现保值增值 。我 国住宅专项
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（ 上接 第 ３ ６页）３ 控制 系统设计 。 、 控制系统部分是由“ Ｃ Ｕ” 主 Ｐ 来 完成工作的 ， 其功能模块 主要包括 用于人 机对话 功能的键盘与显
关于制作单相正弦波变频稳压电源的方案
关于制作单相正弦波变频稳压电源的方案
设计并制作一个单相正弦波变频稳压电源。
电源框图如图所示。
1．基本要求
（1）输出电压波形应尽量接近正弦波，用示波器观察无明显失真；
（2）输出频率范围为20～100Hz，电压有效值为10～18V的正弦交流电；
（3）当输入电压为198～242V，负载电流有效值为0.5～1A时，输出电压有效值应保持在15V，误差小于5％：
（4）具有过流保护，输出电流有效值达2A时动作（5）DC—AC逆变器效率．n≥70％。
2．发挥部分
（1）当输入电压为198—242V，负载电流有效值为0.5～1A时，输出电压有效值应保持在15V，误差小于1％；
（2）设计制作具有测量、显示该变频稳压电源输出电压、电流、频率和功率的电路，测量误差小于5％。
3．说明
（1）不能使用产生SPWM（正弦波脉宽调制）波形的专用芯片；（2）输出功率可通过电流、电压的测量值计算。
经过论证，在多种方案可供选择的情况下，我们选择了如下方案：
①隔离变压器：选择功率为200W、二次侧可提供50V、15V、15V三组交流电压。
②单相整流电路：选用单相半控整流电路如下图所示。
该电路控制灵活，输出电压大小在一定范围内可调节，因此成为被选方案。
但我们做完这部分电路时发现．这个电路的触发电路还是有一定难度的。
在设计指标中没对整流器做出硬性指标规定的情况下，我们完全可以采用单相不可控整流电路，从而减少两个晶闸管的触发电路的设计。
本设计采用的RC过电压抑制电路R9、C5并联在变压器次级（元件侧），以吸收变压器铁心磁场释放的能量。
并把它转换为电容器的电场能而储存起来，串联电阻是为了在能量转。
毕业设计单相变频电源设计-精品
毕业设计单相变频电源设计专业电气工程及其自动化学生姓名倪玲班级B电气041学号**********指导教师陈荣完成日期2008年6月17日单相变频电源设计摘要：随着电力电子技术的飞速发展，变压变频电源已被广泛应用在各种领域中，与此同时，系统对变压变频电源的输出电压波形质量也提出了越来越高的要求。
对逆变器输出波形质量的要求主要包括两个方面：一是稳态精度高；二是动态性能好。
因此，研究开发既简单又具有优良动、静态性能的逆变器，已成为电力电子领域的研究热点。
在阐述单相全桥式变频电源原理的基础上，讨论了变频电源主电路主要器件参数的设计。
为了提高输出波形质量，采用了基于脉宽调制器SG3525芯片的闭环控制电路，详细介绍了SG3525的应用特点，并分析了脉宽调制器SG3525产生脉宽调制波的形成过程，以及由SG3525控制的单相变频的实现原理。
经分析结果表明，这种控制方式可实现逆变电源变压、变频，控制系统简单可靠，使用灵活，适用性强，具有良好的应用前景。
关键词：正弦波脉宽调制(SPWM)；变频电源；闭环控制；逆变Design of the single-phase frequency- variable power supplyAbstract: With the power of the rapid development of electronic technology, variable voltage and variable frequency power supply has been widely applied in variable fields, at the same time the quality of the output voltage waveform in the variable frequency power also made increasing demands. The inverter output waveform quality requirements include two aspects: First, steady-state high precision and the other is a good dynamic performance. Therefore, the research and development is simple and has an excellent dynamic and static performance of the inverter control strategy, which has become a power electronics research in the field of one of the hot spots.This paper introduces the design of the main elements in the main circuit of the single-phase frequency-variable power supply, adopts the closed- loop control method which is based on pulse width modulation IC SG3525 to improve the quality of the output waveforms. This paper describes the characteristics of SG3525, analyses the formation process of making use of sine pulse width modulating signals produced by the SG3525 and the control theory of the single-phase inverter on SG3525. The experimental result shows that this control method to achieve variable voltage and variable frequency output of the power and the power supply has a good application prospect with the advantages of reliability, feasibility and adaptability.Keywords: sinusoidal pulse width modulation (SPWM); frequency-variable power supplier; the closed- loop control; inverter目录1绪论 (5)1.1 课题的研究背景 (5)1.1.1电力电子技术的发展 (5)1.1.2 变频电源的发展 (6)1.1.3 变频技术的发展动向 (6)1.2 课题研究的意义 (7)2 系统方案论证与设计 (8)2.1 系统方案论证 (8)2.1.1 结构方式 (8)2.1.2 构成变频电源方式 (10)2.1.3电压源型变频器和电流源型变频器 (11)2.2 系统结构组成 (11)3 变频主电路的设计 (12)3.1 电路构成 (12)3.2 变频电源的工作原理 (12)3.2.1 交—直部分 (13)3.2.2 直—交部分 (16)3.3 输出滤波电路设计 (18)4 功率器件的驱动和保护电路设计 (19)4.1 M57962L驱动电路的简介 (19)4.1.1 引脚排列及主要性能参数 (20)4.1.2 M57962L模块具有以下特点： (21)4.1.3 M57962L工作原理 (21)4.2 IGBT保护电路 (21)4.2.1 过流保护 (21)4.2.2 过压保护 (22)5 逆变器控制系统的设计 (23)5.1 SPWM控制技术 (23)5.1.1 PWM调制法基本原理 (23)5.1.2 SPWM波形生成方法的分析 (23)5.1.3 SPWM的约束条件 (26)5.1.4 SPWM调制方法 (26)5.2 SPWM控制电路设计 (27)5.2.1 SG3525的电路组成及各部分功能 (27)5.2.2 SG3525应用电路 (29)5．3 单片机接口电路设计 (30)5.3.1 A/D转换接口电路设计 (30)5.3.2 D/A转换接口电路设计 (33)6 结束语 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)1 绪论1.1 课题的研究背景1.1.1电力电子技术的发展1957年，美国研制出世界上第一只普通的(400Hz以下)反向阻断型可控硅，后称晶闸管。
单相正弦波变频电源设计开题报告
毕业设计（论文）开题报告单相正弦波变频电源设计
系部：
专业：
学生姓名：
指导教师：
开题时间：2012 年3月26 日
一、总体说明
在开题报告中要求给出你对课题的理解，类似的研究在国内外的进展情况，你对系统设计的初步设想，主要需要解决的技术难题和解决思路，同时应给出课题的时间安排。
二、开题报告内容
1．毕业设计（论文）课题的目的、意义、国内外现状及发展趋势
2．课题主要工作（设计思想、拟采用的方法及手段）
3．完成课题的实验条件、预计设计过程中可能遇到的问题以及解决的方法和措施
4．毕业设计（论文）实施计划(进度安排)
5．参考文献
三、撰写要求
1．报告字数不少于3000字
2．报告内容一律用A
纸打印
4
3. 上交时间为毕业设计第三周周末。
单相正弦波变频电源设计
方案三：以单片机为控制核心，用顺序查表的方法将整个正弦波波形数据 顺序的经 DA 输出。此方案硬件稍微复杂，但其编程易于实现，且我们本身对 430 单片机有一定的认识，易于上手，经 DA 输出即可得到频率可控，且精度较高的 正弦信号。
考虑所生成信号的频率较低（20--100Hz），由于单片机+DA 生成波形的方案 易于实现，所以决定采用方案三，生成 SPWM 信号。
2、驱动电路的选择 方案一 采用集成半桥驱动芯片 集成半桥驱动芯片采用自举电容对高边 MOS 管进行驱动，如 IR 公司的
IR2110，采用该方案只需在芯片外围接少量元件就能完成一个半桥的驱动，简化 电路，便于调试，工作可靠性高。缺点是成本较高。
桥式电路，这种电路的优点有，所选用的功率管的耐压比推挽式降低一半，功率 管的存储时间对电路工作影响不大，变压器不需要中心抽头。易于实现 SPWM 波
的控制。
（3）保护电路设计 过流保护电流如图所示，Switch 端接单片机，继电器触点串接于主电路中，
当单片机检测到主电路电流大于 2A 时，输出高电平使三极管导通，断开继电器 常闭触点，切断主电路，起到保护作用，提高系统的安全性。
可使测量仪表和保护装置标准化，使二次设备结构轻巧，价格便宜； 使二次回 路不受一次回路限制，接线灵活，维护、调试方便；使二次与一次高压部分隔离， 且二次可设接地点，确保二次设备和人身安全。因此，我们采用这种方案 。
4、输入输出方案 由于本题目对输入要求较低，只要求输出目标频率的正弦波，我们采取了
毕业设计24单相交直交SPWM变频电源的设计
由于传统能源的枯竭，各国对环境保护的重视以及现存电力系统的种种弊端，分布式发电将在未来的供电系统中发挥越来越重要的作用。
近年来以燃料电池发电技术，微型燃气轮机发电技术，光伏电池发电技术和风力发电技术为代表的新型分布式发电技术发展迅速。
但是分布式发电技术发出的电都不是与电网供电系统相同的交流电，无法与大电网联网或者直接供给普通负载使用，都需要变频装置将其变换成负载可以使用的交流电或者与大电网电压、频率相匹配的工频交流电。
因此，针对特定的分布式发电技术研究与其相配套的变频电源就很有必要。
本文针对内燃机拖动永磁发电机的中小功率分布式发电系统，设计一套变频电源，将发电机发出的中频交流电变换为相电压220V,频率50Hz的工频交流电。
在论述和分析了变频电源及其控制技术发展的概况和趋势的基础上，结合本课题任务的实际情况，设计了一套中小功率的逆变电源。
系统中PWM控制信号采用专用集成芯片SA4828生成，减轻了控制器的工作量也提高了系统的可靠性。
控制器选用集成了A/D转换器的单片机，使得系统的硬科复杂性降低，提高了可靠性。
Since the exhaustion of the traditional energy, the high opinion of the environment anda variety of defeats of the current power system, distributed generation would bring into play more and more significant action. Recent years, some new distributed generation technology,such as fuel cell, micro gas turbine, solar cell and wind power generation, developed rapidly.But electricity generated by them can not merge into the electrified。
单相正弦波变频电源
（D题）单相正弦波变频电源摘要本设计电路使用NE5532组成一个文氏电桥振荡器，它的特点是起振容易，波形失真很小，频率也很稳定，其震荡频率由电阻电容决定，当电容选定为标准的的104时，电阻为时频率刚好为50HZ左右。
用一个可调电位器作为反馈调节电位器，可以调节振荡器输出的正弦波的幅度，从振荡器出来的正弦波分成4路，2路进入由2个NE5532组成的精密整流电路变成馒头波；2路进入由两个NE5532组成的同步波发生电路变成方波。
本设计的载波振荡器的核心是一块NE555时基电路.它实际上是一个高线性度的三角波发生器,三角波频率由电阻电容决定，当三角波的频率约为20K,能满足SPWM调制电路的要求.为确保三角波的线性度,由三极管为电容充放电回路组成恒流源.三角波信号经三极管的射极输出,分别送到SPWM调制器的同相端和反相端.调制电路实际上是为电压比较器,它把20K的三角波信号和100HZ的馒头波信号进行比较,在两个运放的输出端分别输出二路极性相反的SPWM信号。
关键词：SPWM波文氏电桥 H桥目录摘要...................................................... (2)目录........................................................ .. (3)1 设计任务与要求........................................................ .. (4)设计任务........................................................ (4)设计要求........................................................ (4)2 方法比较与论证........................................................ .. (4)方案设计........................................................ (4)方案论证........................................................ (4)方案对比........................................................ (4)3 硬件设计........................................................ (5)文氏电桥振荡器........................................................ .. (5)精密整流电路、加法电路........................................................ ..5SPWM波发生器、同步波发生电路 (6)时序电路 (7)H桥逆变电路 (7)过流保护电路....................................................... .. (8)电源电路........................................................ (8)4 系统测试与调试........................................................ (9)信号板电路的调试........................................................ .. (9)接上H桥联调........................................................ .. (9)5 设计总结........................................................ .. (10)1、设计任务与要求设计任务设计并制作一个单相正弦波变频电源，其原理框图如图1所示。
基于SG3525设计单相正弦波SPWM逆变电源 毕业设计(论文)
1.3.2
我在做设计时候遇到难题是由于选择正弦波振荡电路的电阻参数错误和SPWM逆变电路调节RP在SG3525的9号管脚和SG3525芯片的5号管脚得不到相应的信号输出。最后在指导老师的帮助下经过更换电阻参数和负载R5从而得到应该得到的输出。
2 SPWM
2.1
逆变电路理想的输出电压是图2-1（a）正弦波u0=Uo1sinωt。而电压型逆变电路的输出电压是方波，如果将一个正弦波半波电压分成N等分，并把正弦曲线每一等分所包围的面积都用一个与其面积相等的等副矩形脉冲来代替，且矩形脉冲的中点与相应正弦等分的中重合，得到如图2-1（b）所示的脉冲列这就是PWM波形。正弦波的另外一个半波可以用相同的方法来等效。可以看出，该PWM波形的脉冲宽度按正弦规律变化，称为SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation）波形。
第二代逆变电源是采用自关断器件作为逆变器的开关器件。自20世纪70年代后期，各种自关断器件想运而生，它们包括可关断晶闸管（GTO）、电力晶闸管（GTR）、功率场效应管（MOSFET）、绝缘栅双极性晶体管（IGBT）等。自关断器件在逆变器中的应用大大提高了逆变电源的性能
第三代逆变电源实时反馈控制技术，使逆变电源性能得到提高。实时反馈控制技术是针对第二代逆变电源非线性负载适应性不强及动态特性不好的的缺点提出来的，它是最近十年发展起来的的新型电源控制技术，目前仍在不断完善和发展之中，实时反馈控制技术的采用使逆变电源的性能有了质的飞跃。
analytical.To ensure the parameterto chose one kind of best fit program.The output frequence is confirmed by voltage and resistance ect.
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单相正弦波变频电源摘要：本设计是通过模拟和数字的方法来产生SPWM信号。
采用89C51单片机产生正弦波基波，采用NE555芯片产生高度线性等腰三角波载波。
基波和载波通过高速电压比较器LM311比较产生与之对应的SPWM驱动信号。
SPWM 驱动信号经整形电路、死区电路、驱动功放隔离电路完成对全桥场效应管的开通和关断,从而完成将直流电压逆变成所需频率的正弦交流电。
而调压电路采用前级DC-DC独立调压来实现，实现直流稳压。
改变单片机正弦波输出频率来实现逆变输出SPWM交流调频的功能。
采用芯片AD637对输出电压、电流进行真有效值变换，经A/DTLC549变换后送单片机处理，实时对逆变输出进行监控，保证输出电压的稳定性。
输出电压波形为正弦波，输出频率可变，能够测量和显示电源输出电压、电流、具有过流保护、过压保护电路、空载报警电路等。
同时基于UC3845多路隔离反击式开关电源为系统供电。
在研究和设计的基础上制作了样机，完成了大部分的调试工作，达到了预期的目的。
关键词：升压；场效应管；检测电路；逆变Abstract:The SPWM signal is produced by the way of analog and digita in the design.The fundamental wave is produced by 89C51 chip,and the sine t riangle carrier wave is produced by NE555 chip.SPWM drive signal is generated by the high-speed voltage comparator LM311. The turn-on and turn-off of mosfet are controlled by SPWM drive signal from the shaping circuit, the dead zone circuit, the power am plifier circuit to bring out the required frequency of the sinusoidal alternating current in DC/AC convertion.The voltage regulating circuit uses DC-DC independent voltage regulating to realize, Change the frequence of the sine wave that is the output of the MCU will realize the function of inverse output SPWM AC frequency modulation .Use AD637 to complete voltage and current true effective value transform and then send the result to A/DTLC549. Through AD exchange the output will be send to the MCU to be processed,according to the result to monitor the inverse output and to ensure the stability of the output voltage. The waveform of the output voltage is sine-wave,its frequence can be changed.The voltage and current of the Power source can be e over-current and over-voltage protection circuit, an o-loadalarm circuit and smeasured and the result can be displayed on the LCD.The power source include tho on. At the same time use multi-channel isolate Counter type switch power as system power supply.On the basis of research and design,a prototype of principle is produced.the most of debugging of the whole system is completed.Keyword:boost；mosfet；detection circuit；inverter目录1 系统设计 .......................................................................... 错误!未定义书签。
1.1 方案比较................................................................. 错误!未定义书签。
1.1.1 整流滤波电路方案...................................... 错误!未定义书签。
1.1.2 斩波电路方案.............................................. 错误!未定义书签。
................................................................................ 错误!未定义书签。
1.1.4 MOSFET驱动电路方案.............................. 错误!未定义书签。
1.1.5 测量有效值电路方案.................................. 错误!未定义书签。
1.1.6 SPWM波产生方案...................................... 错误!未定义书签。
1.1.7 变频电源基本结构方案.............................. 错误!未定义书签。
1.1.8 辅助电源方案.............................................. 错误!未定义书签。
1.2 方案论证................................................................. 错误!未定义书签。
1.2.1 总体思路...................................................... 错误!未定义书签。
1.2.2 设计方案...................................................... 错误!未定义书签。
2 单元电路的设计与说明.................................................... 错误!未定义书签。
2.1 交流电源整流滤波电路......................................... 错误!未定义书签。
2.2 斩波升压功率模块................................................. 错误!未定义书签。
2.2.1 推挽式开关电源特点.................................. 错误!未定义书签。
2.2.2 推挽式开关电源的工作原理...................... 错误!未定义书签。
2.2.3 基于TL494的推挽式开关电源稳压原理.错误!未定义书签。
2.3.4 推挽式开关电源电路参数设计.................. 错误!未定义书签。
2.3 三角波产生电路..................................................... 错误!未定义书签。
2.4 正弦波产生电路..................................................... 错误!未定义书签。
2.4.1 工作原理...................................................... 错误!未定义书签。
2.4.2 单元电路设计.............................................. 错误!未定义书签。
2.5 逆变及驱动电路..................................................... 错误!未定义书签。
2.5.1 逆变及驱动电路整体思路即基本思路...... 错误!未定义书签。
2.5.2 SPWM调制方法及特点.............................. 错误!未定义书签。
2.6 LC滤波器设计 ....................................................... 错误!未定义书签。
2.7 真有效值转换电路................................................. 错误!未定义书签。
2.8 辅助供电电源设计................................................. 错误!未定义书签。
2.9 过压保护电路......................................................... 错误!未定义书签。
2.10 欠压保护电路....................................................... 错误!未定义书签。
2.12 过流保护............................................................... 错误!未定义书签。
3软件设计............................................................................. 错误!未定义书签。
3.1软件设计概述.......................................................... 错误!未定义书签。