基于單片機(jī)的PWM控制逆變電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-22 08:17
電源逆變技術(shù)是解決將直流供電設(shè)備的電能供給交流設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)。由于便攜式電器設(shè)備增多,結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性高的逆變器將成為電源逆變市場最有潛力的產(chǎn)品。隨著具有自關(guān)斷能力的功率開關(guān)管,如可關(guān)斷晶閘管(Gate Turn-off Thyristor,GTO)、巨型晶體管(Giant Transistor,GTR)和絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)等的出現(xiàn),數(shù)字控制逆變技術(shù)變得容易且迅速得到廣泛應(yīng)用。數(shù)字控制逆變技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于其能讓功率變換裝置的結(jié)構(gòu)大幅簡化、可靠性和噪聲抵抗力也明顯提高。因而,數(shù)字控制逆變技術(shù)已成為目前逆變電源發(fā)展的主要方向。本文研究設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)脈寬調(diào)變(Pulse-Width Modulation,PWM)控制的數(shù)字控制逆變電源,系統(tǒng)包含直流高頻升壓電路、單相全橋推挽電路、正弦脈寬調(diào)制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)生成電路,驅(qū)動(dòng)電路、系統(tǒng)輔助電源電路、輸出端整流濾波和電路保護(hù)電路。主要研究內(nèi)容包括:逆變電源數(shù)字控制,采用具有快速的數(shù)據(jù)處理能力的1...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 逆變技術(shù)發(fā)展概況
1.2.1 逆變電源主要研究內(nèi)容
1.2.2 提高逆變電路的效率
1.2.3 提高電路的EMC(電磁兼容性)性能和可靠性
1.3 國內(nèi)外逆變電源發(fā)展方向
1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 逆變電源原理
2.1 逆變?cè)?br> 2.1.1 逆變的概念
2.1.2 逆變電路的分類
2.2 脈寬調(diào)制技術(shù)(PWM)原理
2.2.1 PWM脈寬調(diào)制技術(shù)分類
2.2.2 正弦脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方法
2.3 常見的反饋電路數(shù)字化控制策略
2.4 本章小結(jié)
第三章 逆變電源系統(tǒng)方案確定
3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則
3.2 低頻鏈逆變系統(tǒng)和高頻鏈逆變系統(tǒng)的對(duì)比選擇
3.3 逆變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇
3.4 逆變前級(jí)升壓電路設(shè)計(jì)方案
3.5 SPWM調(diào)制方式選擇
3.6 SPWM控制信號(hào)輸出方法
3.7 數(shù)字雙閉環(huán)PID控制系統(tǒng)
3.7.1 電流雙環(huán)控制系統(tǒng)
3.7.2 PID反饋控制算法
3.8 本章小結(jié)
第四章 逆變電源硬件電路的設(shè)計(jì)
4.1 逆變器前級(jí)DC-DC推挽升壓電路的設(shè)計(jì)
4.1.1 DC-DC升壓電路元件及參數(shù)選定
4.1.3 DC-DC升壓電路控制的設(shè)計(jì)
4.1.3.1 推挽電路控制芯片的選擇
4.1.3.2 基于SG3525 的推挽控制電路的設(shè)計(jì)
4.1.4 變壓器的設(shè)計(jì)
4.1.5 DC-DC推挽升壓電路的測試
4.2 DC-AC逆變主電路的設(shè)計(jì)
4.2.1 開關(guān)管的確定
4.2.2 逆變主電路驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
4.2.3 吸收緩沖電路的設(shè)計(jì)
4.2.4 輸出LC濾波電路的設(shè)計(jì)
4.2.5 反饋電路的設(shè)計(jì)
4.2.6 保護(hù)電路設(shè)計(jì)
4.3 系統(tǒng)輔助電源的選用
4.4 電磁干擾與抗干擾措施
4.5 防潮和散熱設(shè)計(jì)
4.6 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)裝調(diào)和分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 逆變電源軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5.1 主控芯片單片機(jī)介紹
5.2 軟件的設(shè)計(jì)與編寫
5.2.1 單片機(jī)產(chǎn)生SPWM波
5.2.2 單片機(jī)控制程序
5.2.3 保護(hù)程序
5.3 軟件抗干擾設(shè)計(jì)
5.4 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)調(diào)試與分析
6.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)的測試
6.1.1 輸出頻率的測試值
6.1.2 波形分析
6.1.3 輸入輸出電流電壓及效率分析
6.2 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)和展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SG3525A的小功率逆變器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 張德樹,吳乃海. 長春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[2]LLC諧振變換器并聯(lián)均流技術(shù)的研究[J]. 魏斌,李祖勇,郭瀟瀟,潘鋼. 電氣應(yīng)用. 2018(08)
[3]基于UC2843的DCM模式下反激式DC-DC變換器仿真研究[J]. 王春寧,武浩,陳明會(huì). 通信電源技術(shù). 2018(01)
[4]正激式DC-DC同步控制雙路輸出變換器的研究[J]. 張婷,黃世奇,王祖良. 宇航計(jì)測技術(shù). 2017(01)
[5]高頻電路設(shè)計(jì)中電磁干擾(EMI)和電磁兼容性(EMC)研究[J]. 水恒春,趙小珍,劉同旵. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2014(07)
[6]數(shù)字化弧焊逆變電源研究的現(xiàn)狀與分析[J]. 王禹華. 熱加工工藝. 2012(05)
[7]基于DSPIC30F4011單片機(jī)的CAN總線通信設(shè)計(jì)[J]. 鄧師平,隋靜,黃美蘭. 電子元器件應(yīng)用. 2010(12)
[8]一種基于PIC系列單片機(jī)的SPWM逆變電源[J]. 周俊杰,錢曉耀,陳上挺. 機(jī)電工程. 2008(04)
[9]重復(fù)控制綜述[J]. 李翠艷,張東純,莊顯義. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2005(01)
[10]基于無差拍控制逆變器的負(fù)載性質(zhì)在線識(shí)別及參數(shù)估算方法[J]. 羅光富,王建賾,紀(jì)延超. 繼電器. 2004(23)
碩士論文
[1]600MW亞臨界火電機(jī)組燃燒控制系統(tǒng)建模與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 許鑫.華北電力大學(xué) 2018
[2]基于光伏技術(shù)的應(yīng)急供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 陳志剛.蘇州大學(xué) 2013
[3]基于虛擬電阻的重復(fù)控制算法在逆變電源中的應(yīng)用與研究[D]. 刁長玉.天津大學(xué) 2012
[4]基于單片機(jī)控制的逆變電源研究[D]. 王曉鋒.電子科技大學(xué) 2011
[5]單片機(jī)模糊PID控制雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)研究[D]. 宋曉宇.沈陽建筑大學(xué) 2011
[6]基于數(shù)字控制的正弦波逆變電源的研究[D]. 陳威.南京理工大學(xué) 2009
[7]基于DSP的單相SPWM逆變器數(shù)字化控制技術(shù)研究[D]. 李學(xué)勇.南昌航空大學(xué) 2009
[8]基于單片機(jī)的正弦逆變電源研制[D]. 鐘敬穩(wěn).大連海事大學(xué) 2008
[9]5kW三相逆變電源主電路設(shè)計(jì)[D]. 鄭姿清.上海海事大學(xué) 2007
[10]基于軟開關(guān)技術(shù)的交流調(diào)速系統(tǒng)逆變電路的研究[D]. 王宏.西華大學(xué) 2007
本文編號(hào):3153452
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 逆變技術(shù)發(fā)展概況
1.2.1 逆變電源主要研究內(nèi)容
1.2.2 提高逆變電路的效率
1.2.3 提高電路的EMC(電磁兼容性)性能和可靠性
1.3 國內(nèi)外逆變電源發(fā)展方向
1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 逆變電源原理
2.1 逆變?cè)?br> 2.1.1 逆變的概念
2.1.2 逆變電路的分類
2.2 脈寬調(diào)制技術(shù)(PWM)原理
2.2.1 PWM脈寬調(diào)制技術(shù)分類
2.2.2 正弦脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方法
2.3 常見的反饋電路數(shù)字化控制策略
2.4 本章小結(jié)
第三章 逆變電源系統(tǒng)方案確定
3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則
3.2 低頻鏈逆變系統(tǒng)和高頻鏈逆變系統(tǒng)的對(duì)比選擇
3.3 逆變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇
3.4 逆變前級(jí)升壓電路設(shè)計(jì)方案
3.5 SPWM調(diào)制方式選擇
3.6 SPWM控制信號(hào)輸出方法
3.7 數(shù)字雙閉環(huán)PID控制系統(tǒng)
3.7.1 電流雙環(huán)控制系統(tǒng)
3.7.2 PID反饋控制算法
3.8 本章小結(jié)
第四章 逆變電源硬件電路的設(shè)計(jì)
4.1 逆變器前級(jí)DC-DC推挽升壓電路的設(shè)計(jì)
4.1.1 DC-DC升壓電路元件及參數(shù)選定
4.1.3 DC-DC升壓電路控制的設(shè)計(jì)
4.1.3.1 推挽電路控制芯片的選擇
4.1.3.2 基于SG3525 的推挽控制電路的設(shè)計(jì)
4.1.4 變壓器的設(shè)計(jì)
4.1.5 DC-DC推挽升壓電路的測試
4.2 DC-AC逆變主電路的設(shè)計(jì)
4.2.1 開關(guān)管的確定
4.2.2 逆變主電路驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
4.2.3 吸收緩沖電路的設(shè)計(jì)
4.2.4 輸出LC濾波電路的設(shè)計(jì)
4.2.5 反饋電路的設(shè)計(jì)
4.2.6 保護(hù)電路設(shè)計(jì)
4.3 系統(tǒng)輔助電源的選用
4.4 電磁干擾與抗干擾措施
4.5 防潮和散熱設(shè)計(jì)
4.6 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)裝調(diào)和分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 逆變電源軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5.1 主控芯片單片機(jī)介紹
5.2 軟件的設(shè)計(jì)與編寫
5.2.1 單片機(jī)產(chǎn)生SPWM波
5.2.2 單片機(jī)控制程序
5.2.3 保護(hù)程序
5.3 軟件抗干擾設(shè)計(jì)
5.4 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)調(diào)試與分析
6.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)的測試
6.1.1 輸出頻率的測試值
6.1.2 波形分析
6.1.3 輸入輸出電流電壓及效率分析
6.2 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)和展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SG3525A的小功率逆變器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 張德樹,吳乃海. 長春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[2]LLC諧振變換器并聯(lián)均流技術(shù)的研究[J]. 魏斌,李祖勇,郭瀟瀟,潘鋼. 電氣應(yīng)用. 2018(08)
[3]基于UC2843的DCM模式下反激式DC-DC變換器仿真研究[J]. 王春寧,武浩,陳明會(huì). 通信電源技術(shù). 2018(01)
[4]正激式DC-DC同步控制雙路輸出變換器的研究[J]. 張婷,黃世奇,王祖良. 宇航計(jì)測技術(shù). 2017(01)
[5]高頻電路設(shè)計(jì)中電磁干擾(EMI)和電磁兼容性(EMC)研究[J]. 水恒春,趙小珍,劉同旵. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2014(07)
[6]數(shù)字化弧焊逆變電源研究的現(xiàn)狀與分析[J]. 王禹華. 熱加工工藝. 2012(05)
[7]基于DSPIC30F4011單片機(jī)的CAN總線通信設(shè)計(jì)[J]. 鄧師平,隋靜,黃美蘭. 電子元器件應(yīng)用. 2010(12)
[8]一種基于PIC系列單片機(jī)的SPWM逆變電源[J]. 周俊杰,錢曉耀,陳上挺. 機(jī)電工程. 2008(04)
[9]重復(fù)控制綜述[J]. 李翠艷,張東純,莊顯義. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2005(01)
[10]基于無差拍控制逆變器的負(fù)載性質(zhì)在線識(shí)別及參數(shù)估算方法[J]. 羅光富,王建賾,紀(jì)延超. 繼電器. 2004(23)
碩士論文
[1]600MW亞臨界火電機(jī)組燃燒控制系統(tǒng)建模與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 許鑫.華北電力大學(xué) 2018
[2]基于光伏技術(shù)的應(yīng)急供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 陳志剛.蘇州大學(xué) 2013
[3]基于虛擬電阻的重復(fù)控制算法在逆變電源中的應(yīng)用與研究[D]. 刁長玉.天津大學(xué) 2012
[4]基于單片機(jī)控制的逆變電源研究[D]. 王曉鋒.電子科技大學(xué) 2011
[5]單片機(jī)模糊PID控制雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)研究[D]. 宋曉宇.沈陽建筑大學(xué) 2011
[6]基于數(shù)字控制的正弦波逆變電源的研究[D]. 陳威.南京理工大學(xué) 2009
[7]基于DSP的單相SPWM逆變器數(shù)字化控制技術(shù)研究[D]. 李學(xué)勇.南昌航空大學(xué) 2009
[8]基于單片機(jī)的正弦逆變電源研制[D]. 鐘敬穩(wěn).大連海事大學(xué) 2008
[9]5kW三相逆變電源主電路設(shè)計(jì)[D]. 鄭姿清.上海海事大學(xué) 2007
[10]基于軟開關(guān)技術(shù)的交流調(diào)速系統(tǒng)逆變電路的研究[D]. 王宏.西華大學(xué) 2007
本文編號(hào):3153452
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3153452.html
最近更新
教材專著