本文選題：逆變電源 + 正弦脈寬調(diào)制　； 參考：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：車載逆變電源是一款可以將汽車上的12V直流電源轉(zhuǎn)換為220V/50Hz的交流電壓的電源轉(zhuǎn)換器。隨著智能汽車的不斷普及,車載逆變電源滿足了汽車內(nèi)電子產(chǎn)品的使用需求,所以它的市場需求也越來越大。但是作為一款汽車上使用的電源產(chǎn)品,它的安全性和小型化是我們該項(xiàng)目設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)。本文旨在設(shè)計(jì)一款高效、安全的輸入直流為13.5V,輸出為220V/50Hz的車載逆變電源。該逆變電源的電路結(jié)構(gòu)中,我們選擇了DC-DC和DC-AC的倆級電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),第一級DC-DC電路我們采用了推挽正激電路,它將輸入的直流小電壓13.5V升壓為直流高壓360V左右。第二級DC-AC電路我們采用了全橋正激電路,它將輸入的直流高壓360V轉(zhuǎn)換為220V/50Hz的交流電壓。為了提高電源的高效性能,我們設(shè)計(jì)了一種新型的正弦脈寬調(diào)制波(SPWM)技術(shù)的生成。該方法的特點(diǎn)在于:在逆變電源中,相比于傳統(tǒng)的模擬控制電路,我們采用了基于微處理器stm8s的數(shù)字化控制;在采樣電路中,采樣信號的采集端也由傳統(tǒng)的DC-AC交流輸出端改為現(xiàn)在的DC-DC直流輸出端;采樣信號除了采集電壓信號之外,我們還對電流信號進(jìn)行了采集和控制處理,進(jìn)一步對SPWM波進(jìn)行了補(bǔ)償微調(diào),提高了正弦波的波形質(zhì)量;通過微處理器stm8s的軟件編程,我們設(shè)計(jì)了一款算法簡單的SPWM波,可直接發(fā)送不同占空比大小的方波,提高了控制的精確性和速度。為了提高電源的安全性能,我們通過軟件和硬件方法設(shè)計(jì)了過壓欠壓保護(hù)電路、過溫低溫保護(hù)電路和過流保護(hù)電路等一系列保護(hù)電路,確保電路工作在安全范圍和不會(huì)對人、車產(chǎn)生安全威脅。最后,我們對車載逆變電源樣機(jī)的進(jìn)行保護(hù)功能測試、輸出特性測試和在不同負(fù)載和不同輸入電壓下的效率測試等,驗(yàn)證了其符合我們各項(xiàng)性能指標(biāo)的要求,并且發(fā)現(xiàn)了該逆變電源的效率可以高達(dá)93.21%。
[Abstract]:The car-mounted inverter is a power converter that converts 12 V DC power on a car to the AC voltage of 220V/50Hz. With the popularity of intelligent vehicles, the on-board inverter power supply meets the needs of the use of automotive electronic products, so its market demand is also growing. However, as a power product used in automobiles, its safety and miniaturization is the key point of our project design. The purpose of this paper is to design an efficient and safe vehicle inverter with an input DC of 13.5V and an output of 220V/50Hz. In the circuit structure of the inverter, we choose the topology of DC-DC and DC-AC. In the first stage of DC-DC, we adopt push-pull forward circuit, which increases the input voltage from 13.5V to 360V. A full-bridge forward circuit is used in the second stage DC-AC circuit, which converts the input DC voltage from 360 V to the AC voltage of 220V/50Hz. In order to improve the efficiency of power supply, we design a new generation of sinusoidal pulse width modulation (SPWM) technology. The characteristic of this method is that compared with the traditional analog control circuit, the digital control based on microprocessor stm8s is used in the inverter power supply, and in the sampling circuit, The sampling signal is changed from the traditional DC-AC output to the current DC-DC DC output. In addition to the voltage signal, we also collect and control the current signal. Furthermore, the SPWM wave is compensated and fine-tuned to improve the waveform quality of sinusoidal wave. Through the software programming of microprocessor stm8s, we design a SPWM wave with simple algorithm, which can directly transmit square wave with different duty cycle. The accuracy and speed of the control are improved. In order to improve the safety performance of the power supply, we have designed a series of protection circuits, such as over-voltage and under-voltage protection circuit, over-temperature and low-temperature protection circuit and over-current protection circuit through software and hardware methods, to ensure that the circuit works in a safe range and does not affect people. The car poses a security threat. Finally, we test the protection function, the output characteristic and the efficiency under different load and input voltage of the prototype of the vehicle inverter power supply, and verify that it meets the requirements of our performance index. And found that the efficiency of the inverter can be as high as 93.21.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U463.63;TM464

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本文編號：1963509