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1、苏州大学本科生毕业设计目录摘要.(1)ABSTRACT. . (2)第一章 绪论.(3)第1.1节 逆变器的定义.(3)第1.2节 逆变器主电路的基本形式.(7)第二章 逆变器主电路设计.(7)第2.1节 逆变器主电路比较.(7)第2.2节 逆变电源的系统结构.(11)第2.3节 直流升压电路设计.(12)第2.4节 逆变电路设计.(18)第三章 逆变系统.(20)第3.1节 太阳能逆变电源的设计要求.(20)第3.2节 逆变主电路架构及功能.(20)第3.3节 逆变控制方式.(21)第3.4节 高频变压器设计.(24)第3.5节 输出LC滤波器设计.(29)第3.6节 全桥型逆变主电路元器件
2、参数的确定.(30)第四章 辅助电路、保护电路及系统抗干扰设计.(32)第4.1节 辅助电源设计.(32)第4.2节 保护电路设计.(34)第4.3节 系统的抗干扰技术.(36)第五章 研究总结与展望.(38)参考文献 .(39)致谢.(40)高效直流12V转交流220V逆变电源设计摘 要数字化控制以控制简单、灵活，输出性能更稳定，可以实现模拟控制所不能达到的控制等诸多优势成为电源研究领域的一大热点。本文介绍了一种以车载高频链逆变电源为模型的逆变器。车载逆变电源可以把汽车蓄电池的12V直流电转变成大多数电器所需要的220V交流电，系统硬件部分主要包括输出电压、直流母线电压、输出电流的采样和处理
3、，PWM驱动信号的驱动电路，输出滤波环节，出于安全性考虑加入了短路、过压、欠压、过载、温度等保护电路。系统软件部分则包括SPWM波的生成，闭环控制，及过载保护等。电路主体逆变方案为-DC(低压)/DC(高压)/AC(高频SPWM脉冲)。该方案虽然有三个功率变换环节，但其原理简单，实现的技术成熟，并且能较好地实现高频链和SPWM逆变器的结合，产生谐波含量低的工频正弦波输出，并用PSPICE对逆变部分进行了仿真，对输出滤波器参数设定和死区效应进行了分析。本文提出了一种对小功率逆变电源系统的实现方案，并通过仿真和实验结果证明了该系统的可行性，对设计逆变控制系统具有一定的参考价值。关键词：逆变 数字控
4、制 正弦脉宽调制 滤波ABSTRACTDigital control strategy has been employed in study and design of power supply because of the advantages such as smart control method,steady output performance and high control accuracy comparing with analogue control strategy.Study of a digital control system with single-pole SPW
5、M modulation strategy is employed.Inverter power supplies applied in cars transform from 12V of storage battery DC into 220V AC.The hardware of the system include sampling and processing circuit of output voltage,direct bus voltage and output current,drive circuit of PWM drive signal,filter circuit
6、of the output voltage,protection circuits including short-circuit protection circuit,over-voltage protection circuit,under-voltage protection circuit and over-temperature protection circuit and so on.The software of the system include the sub-program of generation of SPWM control signal,the sub-prog
7、ram of closed-loop control,the sub-program of over-load protection and so on.The main inversion strategy is DC(low-voltage)/DC(high-voltage)/AC(high-frequency SPWM).Although there are three power conversions in the system,because of the simple principle,mature implementation technology,the system is
8、 capable of combining high frequency chain and SPWM inverter and producing 50Hz sinusoidal wave with lower harmonics elements.The PSPICE is employed to make the simulation of the inversion part and the control strategy of microcontroller,the parameters of the output filter and the effect of blank-ti
9、me are analyzed to meet the requirement.This paper introduces a digital control strategy of the system of inversion power supply and proves the feasibility of the system by experiments and simulations.So,its valuable to design the control system of inversion.KEY WORDS:DC/AC,Digital Control,Sine Puls
10、e Width Modulation（SPWM）,Filter.第一章 绪论逆变器也称逆变电源，是将直流电能转变成交流电能的变流装置，是太阳能、风力发电中一个重要部件。随着微电子技术与电力电子技术的迅速发展，逆变技术也从通过直流电动机交流发电机的旋转方式逆变技术，发展到二十世纪六、七十年代的晶闸管逆变技术，而二十一世纪的逆变技术多数采用了MOSFET、IGBT、GTO、IGCT、MCT等多种先进且易于控制的功率器件，控制电路也从模拟集成电路发展到单片机控制甚至采用数字信号处理器（DSP）控制。各种现代控制理论如自适应控制、自学习控制、模糊逻辑控制、神经网络控制等先进控制理论和算法也大量应用于逆
11、变领域。其应用领域也达到了前所未有的广阔，从毫瓦级的液晶背光板逆变电路到百兆瓦级的高压直流输电换流站；从日常生活的变频空调、变频冰箱到航空领域的机载设备；从使用常规化石能源的火力发电设备到使用可再生能源发电的太阳能风力发电设备，都少不了逆变。1.1、逆变器的定义 逆变器是通过半导体功率开关的开通和关断作用，把直流电能转变成交流电能的一种变换装置，是整流变换的逆过程。 逆变器及逆变技术按输出波型，主电路拓朴结构、输出相数等方式来分类，有多种逆变器，具体如下：（1）按输出电压波形分类：方波逆变器，正弦波逆变器，阶梯波逆变器。（2）按输出交流电相数分类：单项逆变器，三相逆变器，多项逆变器。（3）按输
12、入直流电源性质分类：电压源型逆变器，电流源型逆变器。（4）按主电路拓朴结构分类：推挽逆变器，半桥逆变器，全桥逆变器。（5）按功率流动方向分类：单向逆变器，双向逆变器。（6）按负载是否有源分类：有源逆变器，无源逆变器。（7）按输出交流电的频率分类：低频逆变器，工频逆变器，中频逆变器，高频逆变器。（8）按直流环节特性分类：低频环节逆变器，高频环节逆变器。1.1.1逆变技术及其发展一般认为，逆变技术的发展可以分为如下两个阶段:1956一1980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198
13、0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-Width Modulation，脉宽调制)为主，体积重量小，逆变效率高。正弦逆变技术发展日趋完善。逆变器的原理早在1931年就在文献中提过。1948年，美国西屋(Westinghouse)电气公司用汞弧整流器制成了3000Hz的感应加热用逆变器。1947年，第一只晶体管诞生，固态电力电子学随之而诞生。1956年，第一只晶闸管问世，这标志着电力电子学的诞生，并开始进入传统发展时代。在这个时代，逆变器继整流器之后开始发展，首先出现的是可控硅SCR电压源型逆变器。1961年，w.McMurrya与B.D.Bdeo
