单相正弦波逆变电源

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1、第1章系统设计毕业设计题目:单相正弦波逆变电源学院：信息与电子工程学院专业：应用电子技术届别：2013届学号：XXX姓名：XXX指导教师：XXX填写日期：2012年11月27日27第1章系统设计摘要本单相正弦波逆变电源的设计，以24VDC电源作为输入，输出为26VAC。该电源采用推挽升压和全桥逆变两级变换，在控制电路上，前级推挽升压电路采用TL494芯片控制，闭环反馈。逆变部分采用驱动芯片IR2110进行全桥逆变，采用UC3637完成SPWM的调制，后级输出采用电流互感器进行采样反馈，形成双重反馈环节，增加了电源的稳定性。在保护上，具有过流保护、空载保护等多重

2、保护功能电路，增强了该电源的可靠性和安全性。输出交流电压通过变压器采集电阻分压的转换后，再由STC12C5A60S2单片机的控制进行模数转换，最终将电压值显示到液晶LCD1602上，形成了良好的人机界面。关键词：单相正弦波逆变DC-DCDC-ACSPW27目录目录第1章系统设计11.1设计要求11.2总体设计方案1第2章单元硬件电路设计52.1DC-DC变换器控制电路的设计52.2DC-AC电路的设计6第3章保护电路的设计9第4章软件设计104.1STC12C5A60S2单片机的内部A/D104.2STC12C5A60S2的相关寄存器104.3AD转换程序：1

3、34.4液晶显示驱动的设计144.5TLC5615产生正弦波154.3.1TLC5615器件的引脚图及各引脚功能154.3.2功能框图164.3.3TLC5615的工作时序174.6TLC5615的程序174.7总程序的设计18第5章系统测试195.1测试使用的仪器195.2指标测试和测试结果195.3输出正弦波的测试195.4输出功率及效率的测试195.5过流保护的测试205.6空载待机功能测试215.7输出电压范围的测试21第6章结果分析22第7章结论22参考文献22附录2327附录1主要元器件清单第1章系统设计1.1设计要求设计并制作输出电压为26VAC

4、的单相正弦波逆变电源。（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；②15Ω电阻情况下，逆变效率≥70%；③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输出频率可调10～50Hz；③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)；④其他；1.2总体设计方案1.2.1设计思路题目要求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，负载为阻性的单相正弦波逆变电源。设计中主电路采用DC-DC-AC的技术，逆变部分

5、采用SPWM（正弦脉宽调制）技术。1.2.2方案论证与比较⑴DC-DC变换器的方案论证与选择方案一：推挽式DC-DC变换器。27附录1主要元器件清单推挽电路是两不同极性晶体管输出电路无输出变压器（有OTL、OCL等）。是两个参数相同的功率BJT管或MOSFET管，以推挽方式存在于电路中，各负责正负半周的波形放大任务。电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小效率高。推挽输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流。推挽式拓扑结构原理图如图1.2.1所示。图1.2.1推挽式拓扑结构图方案二：Boost升压式DC-DC变换器。拓扑结构如图1.

6、2.2所示。开关的开通和关断受外部PWM信号控制，电感L将交替地存储和释放能量，电感储能后使电压泵升，而电容可将输出电压保持平稳，通过改变PWM控制信号的占空比可以相应实现输出电压的变化。该电路采取直接直流升压，电路结构较为简单，损耗较小，效率较高。7图1.2.2Boost电路27附录1主要元器件清单方案比较：方案一和方案二都适用于升压电路，但是方案一可以产生较大功率。推挽式DC-DC变换器可由高频变压器将电压升至任何值。Boost升压式DC-DC变压器不使用高频变压器，由24V升压至50V左右，PWM信号的占空比比较低，会使得Boost升压式DC-DC变化器

7、的损耗比较大。所以采用方案一。（2）DC-AC变换器的方案论证与选择方案一：半桥式DC-AC变换器。在驱动电压的轮流开关作用下,半桥电路两只晶体管交替导通和截止,它们在变压器T原边产生高压开关脉冲,从而在副边感应出交变的方波脉冲,实现功率转换。半桥电路输入电压只有一半加在变压器一侧，这导致电流峰值增加，因此半桥电路只在500W或更低输出功率场合下使用，同时它具有抗不平衡能力，从而得到广泛应用。半桥式拓扑结构原理图如图1.2.3所示。图1.2.3半桥式电路方案二：全桥DC-AC变换器。全桥电路中互为对角的两个开关管同时导通，而同一侧半桥上下两开关管交替导通，将直

8、流电压成幅值为的交流电压，加在变压器一