基于单片机控制新型逆变稳压电源

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1、基于单片机控制新型逆变稳压电源电力电子技术是利用半导体功率电力电子器件、电力电子技术和控制技术，对电气负载进行功率变换。电力电子技术对工业发展产生了巨大的推动作用，被各国专家称为继计算机之后的第二次电子革命。电源是电力电子技术的主战场，随着新的电子元器件，变换技术和控制技术的出现与应用，逆变技术得到了很大的应用。电力电子技术经历了若干阶段，由可控硅整流式到发展逆变式，使电源技术得到了很大的应用。一、可灵活调节输出电压或电流幅值和频率来控制回路，根据单片机设定程序来调节幅值和频率，从而改善负载功率需求。二．可将蓄电池的直流电

2、转换为交流电或其他直流电，三、变压采用变压器，体积和重量占有很大比重。当采用电力电子技术时，则改善了器件的体积和重量问题。四、采用逆变技术电源具有高效节能性，如下情况：1）在应用交流电动机的场合，电动机负载变化，以往的调节方式是调节电动机的通电时间所占的比重，这样交流电动机就会出现制动、起动间断变换。这样起动、制动消耗能量会变得很大。但是如果使用变频电源来调节电动机所需的电源类型，则可节约传统电源很大的一部分能量。二）采用逆变电源，是传统的所谓变压器形式的体积和重量大大减小。变压器本身的损耗包括原、副边铜耗和铁心损耗，使铜

3、耗和铁耗大大减小。因此，采用逆变技术大大提高变压器的工作频率，是节能效率变得更高。三）传统的变压器效率不高，功率因数在较低，电流谐波成分和相移角较大。在逆变电源中，可使用功率因数校正技术，则提高功率因数，提高节能效果。五、动态响应，控制效果好，变频器的工作频率高，则大大改善电气性能指标。六、由于逆变器工作频率高，增加了系统的可靠性。电力系统仿真工具的应用和意义为了提高设计逆变电源的效率，首先提出理论算法，对其进行仿真以验证该理论是否可行，观察是否能够达到预期的效果。如果仿真可行，在进行硬件实验。可以大大提高实验的成功率。计

4、算机仿真技术为现代工业产品设计带来了很大的帮助，其作用有：减轻重复性劳动和劳动强度，用仿真的技术来提高实验实现的成功率。提高分析速度，用理论的探究更容易排查系统的可行性和各种问题所在。设计实物前先做仿真，进行充分可行性论证后再订购硬件，可以节省资金缩短开发周期，提高产品质量。通过仿真，进行细致的考察，故障检验，大大减小元器件的损坏程度。减小初投资，在做实物前，通过仿真来提高实物实验的成功率。本课题完成的主要任务了解并掌握电力电子器件的工作原理和应用，应用电源逆变技术来实现微机控制的逆变稳压电源。用仿真软件可以先试探系统的可

5、行性。基本工作原理绝缘栅双极性晶体管,等效结构具有晶体管模式。IGBT综合了MOS和GTR的优点，其导通电阻小，开关时间容量小。2.1.1IGBT原理在N沟道MOSFET漏极N层上附加一层P层的四层结构。IGBT比VDMOSFET多一层P注入区，使IGBT导通时由P注入区向N基区发射少子，使得IGBT的阻抗变小，流通能力增强。2.IGBT工作原理N沟道IGBT在栅极-发射级加上正的开启电压，则会在栅极下方生成反型层，P沟道。该电子为晶体管的少数载流子，进行电导调制效应，可以降低级间的饱和电压。可能存在寄生晶体管工作。为了抑

6、制其工作，尽量缩小放大系数来解决闭锁状态。应使电流放大系数保持在0.5以下导通：输入电压大于开启电压时，MOSFET形成导通沟道，IGBT导通。导通压降：电导调制效应使导通等效电阻变小，IGBT通态压降变小。2.1.2IGBT的参数特性它反映了栅极-发射极级间电压和导通电流之间的关系。阈值电压越大，导通电流越大IGBT的参数特点（1）IGBT开关速度越快，则开关特性越好。开关时间就越短IGBT开通过程是从正向阻断到正向导通的状态。开通时间为从驱动电压的脉冲前沿上升至最大电压的10%所对应的时间起至集电极上升最大值90%所需

7、要的时间。IGBT的关断过程为从正向导通状态到阻断的过程。关断时间toff定义为从驱动输入电压脉冲后沿下降到90%至集电极电流下降到10%所经过的时间。Toff分为关断延迟时间和电流下降时间两部分。IGBT的开关时间与集电极电流、栅极电阻以及温度参数有关。（1）IGBT的通态压降低。在同一状态条件下是VDMOS的1/10左右。（2）IGBT的集电极电流存在最大值。在IGBT的开启电压来控制输出电流；当输出电流大到一定范围时，IGBT的寄生三极管均处于饱和状态，栅极G的开启电压失去对输出电流的控制作用。称为擎住效应。（3）I

8、GBT的2.2逆变技术的工作原理交流变成直流称作整流，完成整流功能的部分称为整流电路。把直流电变成交流电称为你逆变电路，把逆变装置称为逆变器。现在逆变技术是电力电子学的一门基础科学。现代工业装置很大一部分应用到了逆变技术。2.2.1逆变技术的分类逆变技术的分类如下：1、逆变器输出的交流频率，可分为工频逆