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1、中北大学2013届毕业论文基于SPWM控制的逆变稳压电源研究摘要针对传统逆变电源有许多无法克服的缺点问题,数字化来控制逆变电源越来越被人们所应用,基于SPWM控制的逆变电源就是一种很好的方法。本文采用改进的PWM法编写SPWM程序,在51单片机上实现电源的控制，通过IR2101驱动芯片在IGBT逆变桥上调节实现题目要求。主要论述了基于SPWM控制的逆变稳压电源的基本原理、结构和设计过程，利用MATLAB对所设计的电路进行仿真。结果表明,互补的两路PWM控制信号其间隔完全能保证所需的死区时间,输出波形谐波分量小,而且电路简单,对产
2、生载波比较高的SPWM控制有较好的实用性,体现了逆变电源的灵活性和输出波形的可靠性。关键词:51单片机,SPWM,IGBT,Simulink,仿真第60页共60页中北大学2013届毕业论文InverterregulatedpowersupplybasedonSPWMcontrolresearchAbstractFortraditionalinvertershasmanyshortcomingsproblemscannotbeovercome,digitalpowerinvertercontrolingareapplicatedb
3、ymoreandmorepeople,sobasingonSPWMcontrolledinverterpowersourceisagoodway.ThisarticleuseanimprovedmethodofPWMtoprocedureSPWMwaveandtheC51toachievethepowercontroled,thenthroughtheIR2101driverchipusingonIGBTinverterbridgetoachievetherequirementsofthesubject.theresultrev
4、ealsthattheintervalbetweentwosupplementarySPWMsignalscanensurethedeadtime，andtheharmonicwavesareverysmal1．Theadvantageofthepresentmethodistoproducethehigh-frequencySPWMsignals．Meanwhile，apartofthecontrollingcircuitisverysimpleandcanbeeasilydevelopedintoaclosed—loopfe
5、edbacksystem．Showingtheflexibilityoftheinverterandthereliabilityoftheoutputwave.Keywords:C51,SPWM,IGBT,Simulink,simulation第60页共60页中北大学2013届毕业论文目录第1章绪论11.1研究背景和发展意义11.2逆变电源的发展11.3本文研究内容2第2章基本原理32.1整流电路基本原理32.1.1整流电路的分类32.1.2三相桥式整流电路42.2IGBT基本原理及特性72.2.1IGBT结构82.2.2IGB
6、T工作原理82.2.3IGBT工作特性82.2.4IGBT的保护102.3逆变技术及其原理112.3.1逆变电路的工作原理112.3.2单相逆变电路定量分析122.3.3逆变电路的换流方式132.4SPWM控制技术152.4.1SPWM的等效面积算法152.4.2SPWM逆变电路及其控制方法16第3章系统硬件设计183.1系统总体设计183.2系统主电路设计183.2.1主电路的噪声问题183.2.2整流滤波电路的设计203.2.3逆变滤波电路设计223.2.4缓冲电路233.3SPWM生成电路253.3.1AT89C51介绍2
7、5第60页共60页中北大学2013届毕业论文3.3.2SPWM波生成273.4IGBT驱动电路273.4.1驱动电路的要求273.4.2IGBT驱动芯片IR210129第4章系统软件设计324.1程序算法324.2数组的计算334.3系统控制程序354.4数字PI调节器364.5软件抗干扰技术394.5.1软件出错对系统的危害394.5.2常用方法40第5章MATLAB仿真415.1MATLAB介绍415.2Simulink介绍415.3电力系统仿真工具箱SimPower415.4系统仿真模型435.5仿真结果及其分析47第6章
8、结论49附录ASPWM编程50附录B电路设计图52参考文献53致谢55第60页共60页中北大学2013届毕业论文第1章绪论本章内容主要讲解逆变电源的背景及发展意义，提出本文的任务要求。让对本文的内容有大体的概念。1.1研究背景和发展意义电源是位于市电(单相或三相
