电子设计报告123.docx
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电子设计报告123
题目:
单相正弦波逆变电源
(代号:
C)
学院:
福建信息职业技术学院
组员:
李典灿、林文斌、林雄辉
班级:
电子1121班
指导老师:
张智群老师
2012.9
逆变器简介:
逆变器的功能是把低压直流电转变为交流电的电子设备,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。
他由逆变桥、控制逻辑、滤波电路组成。
逆变器的分类,主要分为两类:
一、正弦波逆变器,二、方波逆变器。
正弦波逆变器输出的是我们日常使用的电网一样甚至更好的交流电,因为它不存在的电磁污染。
方波逆变器输出的是质量较差的方波交流电,其正向最大值到负向最大值几乎在同时产生,这样,对负载和逆变器本身造成剧烈的不稳定影响。
逆变器根据发电源的不同,分为煤电逆变器,太阳能逆变器,风能逆变器,核能逆变器。
根据用途不同,分为独立控制逆变器,并网逆变器。
方案论证与比较:
(方案1):
HT112单相稳压纯正弦波SHE—PWM逆变芯片
原理:
稳压逆变控制芯片,是通过检测分压后的反馈交流电压,从而调整输出交流电压的直流电压利用率(即输出交流电压的幅值和直流母线电压之比),从而达到输出交流电压的稳定。
(HT1112)
(方案2):
UC3842做为BOOST升压电路
UC3842工作电压为16~30V,工作电流约15mA。
芯片内有一个频率可设置的振荡器;一个能够源出和吸入大电流的图腾式输出结构,特别适用于MoSFET的驱动;一个固定温度补偿的基准电压和高增益误差放大器、电流传感器;具有锁存功能的逻辑电路和能提供逐个脉冲限流控制的PWM比较器,最大占空比可达100%。
另外,具有内部保护功能,如滞后式欠压锁定、可控制的输出死区时间等。
由UC3842设计的DC/DC升压电路属于电流型控制,电路中直接用误差信号控制电感峰值电流,然后间接地控制PWM脉冲宽度。
这种电流型控制电路的主要特点是:
1)输入电压的变化引起电感电流斜坡的变化,电感电流自动调整而不需要误差放大器输出变化,改善了瞬态电压调整率;
2)电流型控制检测电感电流和开关电流,并在逐个脉冲的基础上同误差放大器的输出比较,控制PWM脉宽,由于电感电流随误差信号的变化而变化,从而更容易设置控制环路,改善了线性调整率;
3)简化了限流电路,在保证电源工作可靠性的同时,电流限制使电感和开关管更有效地工作;
4)电流型控制电路中需要对电感电流的斜坡进行补偿,因为,平均电感电流大小是决定输出大小的因素,在占空比不同的情况下,峰值电感电流的变化不能与平均电感电流变化相对应,特别是占空比,50%的不稳定性,存在难以校正的峰值电流与平均电流的误差,即使占空比<50%,也可能发生高频次谐波振荡,因而需要斜坡补偿,使峰值电感电流与平均电感电流变化相一致,但是,同步不失真的斜坡补偿技术实现上有一定的难度。
2Boost电路结构及特性分析
2.1由UC3842作为控制的Boost电路结构
由UC3842控制的Boost拓扑结构及电路分别如图1和图2所示。
(UC3842)
(方案3):
CD4069六方向器方波信号发生器
(CD4069引脚功能图)
一、设计任务
设计并制作输出电压为26VAC的单相正弦波逆变电源,输入为24VDC电源,负载为阻性。
结构框图如下图所示
二、设计要求
1、基本要求
(1)在额定输入电压Ui=24V下,输出电压有效值UO=26V±0.5V,频率
,负载为50Ω和15Ω电阻;
(2)15Ω电阻情况下,逆变效率
≥70%;
(3)输出正弦波电压谐波总含量
;
(4)过流保护功能,动作电流值为
,具有自恢复功能。
2、发挥部分
(1)进一步提高逆变器效率
;
(2)进一步减小输出正弦波电压
;
(3)输出频率可调10~50Hz;
(4)具有工作参数显示功能(显示输入输出电压、电流、频率等5项参数);
(5)其他。
三、设计说明
(1)输入电源可来自直流稳压电源,或者采用调压器+隔离变压器+整流+滤波得到;
(2)系统供电全部采用Ui单电源供给,不得另外提供其他电源;
(3)注意作品制作工艺,留出测试端口;
(4)测试开始后,不允许对电路进行任何调整。
四、逆变器工作原理
(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或变压器升压(这时得到方形的交流电)。
(3)对得到的交流电进行整流得到正弦波
五、工作原理框图
一、电压启动回路;
ENB为高电平时,输出高压去点亮panal的背光灯灯管。
二、PWM控制器;
有一下几部分组成,内部参考电压、误差放大器和PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出晶体管。
六、PCB图
七、电路原理图
(图一)
(图二)
(图三)
(图四)
结论
逆变电源在我们生活中都有用到,而我们学的还是他很浅的一部分,我们的基础知识是很有限的,对于他的参数有很多不明白的地方,需要借助网络的帮助,可我们的基础知识还要好好学习,虽然还存在好多问题,但我相信,在我们共同努力下,我们一定会做的更好。
通过这次的作品制作,我们深深的感到学习的重要性,还有就是坚持与毅力是我们必须有的,相信通过过我们共同的努力,我们一定能取得优异的成绩。
参考文献
1:
高等职业教育“十一五”规划教材《变频器应用技术》,科学出版社。
2:
高等职业教育“十一五”规划教材《交流技术的实现》,科学出版社。
3:
《电机与变压器》的制作。
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