基于单片机控制的逆变稳压电源设计与仿真研究

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1、基于单片机控制的逆变稳压电源设计与仿真研究沈阳工业大学本科生毕业设计(论文)DesignandSimulationofInvertManostatBasedonSingle-chipMicrocomputerControl学院：电气工程学院专业班级：电气工程及其自动化0703班学号：070301094学生姓名：林志伟指导教师：孙鹏(教授)2011年5月11日摘要逆变电源是一种采用电力电子技术进行电能变换的装置。随着电力电子技术的发展，逆变电源的应用越来越广泛，但应用系统对逆变电源的输出电压波形特性也随之提出了越来越高的要求，因为电源的输出波形质量直接关系到整个系统的安全

2、和可靠性指标。在这中情势下，逆变电源的数字化控制便应运而生。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。随着数字信号处理技术的发展，以SPWM控制方式设计的逆变电源越来越受到青睐。本文介绍的SPWM逆变电源就是采用PIC单片机来实现SPWM控制和正弦波方式输出，而且电路简单，性能安全可靠，灵活性强，同时可以降低谐波，提高效率。论文首先介绍了SPWM基本原理及其控制方式、SPWM的生成方法，并结合本课题给出了查表法生成SPWM波的一般方法。分析电路特点，建立PWM逆变器的电路模型，在此数学模型基础上，针

3、对逆变器研究分析了用于逆变器设计的各种数字控制技术、控制方案，并介绍了IGBT的驱动模块。最后,对SPWM波发生器的使用和编程以及系统的软件设计过程进行了简单介绍。利用仿真工具软件对所设计的电力电子设备进行仿真，有利于缩短产品的设计时间，有利于提高产品的可靠性，在本文中，主要应用PROTUES软件进行仿真分析。关键词：逆变电源；SPWM；单片机控制；IGBTIAbstractInvertermanostatisadevicewhichusedpowerelectronicstechnologytoconvertelectricity.Withthedevelopment

4、ofpowerelectronicstechnology,theapplicationofinverterpowersupplymoreandmorewidely,buttheapplicationofinverterpowersupplysystemoftheoutputvoltagewaveformcharacteristicsalsosubsequentlyputforwardmoreandmorehighdemand,becausethepoweroutputwaveformqualitydirectlyrelatestothewholesystemsafety

5、andreliabilityindex.Inthiscase,digitalcontrolofInvertermanostatcomeintobeing.Digitalcontrolstrategyhasbeenemployedinstudyanddesignofpowersupplybecauseoftheadvantagessuchassmartcontrolmethod,steadyoutputperformanceandhighcontrolaccuracycomparingwithanaloguecontrolstrategy.Alongwiththedigi

6、talsignalprocessingtechnologydevelopment,thecontrolmodedesignwithSPWMinverterpowersupplymoreandmorebefavored.ItfirstlyintroducesthebasicprincipleanditscontrolmethodSPWM,ThemethodofgeneratingSPWM,AndwiththistopicqueryingmethodaregiventhegeneralmethodofgeneratingSPWMwave.Analysisthecircuit

7、features,buildaPWMinvertercircuitmodel,basedonthismathematicsmodel,thestudyanalyzedtheinvertersareusedfordesignofinverterdigitalcontroltechnology,controlplan,andintroducesIGBTdrivemodule.Finally,SPWMwavegeneratorfortheuseofthesoftwareandsystemprogramminganddesignprocessar