36V输出单相正弦波

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1、单相正弦波逆变电源设计报告姓名：指导老师：目录1.系统方案论证11.1电源变换拓扑方案论证11.2辅助电源的方案选择21.3DC-AC实现方案22.理论分析与计算32.1电源变换器的设计与计算32.2电感的计算43.控制电路的设计43.1DC-DC变换器控制设计43.2保护电路设计53.2.1过压，欠压保护53.3正弦函数发生器63.4SPWM波的实现74.系统测试及结果分析84.1测试使用的仪器设备84.2测试数据9参考文献9单相正弦波逆变电源摘要：本逆变器以推挽电路为核心，以SG3525为主控芯片，以ICl8038为正

2、弦波信号发生器，根据反馈信号对PWM信号做出调整，进行可靠的闭环控制，从而实现SPWM波。同时该逆变器具有输出过流保护和输入欠压，过压保护功能。关键词：DC-DC，推挽，SPWM，逆变。一、系统方案论证1.1电源变换拓扑方案论证方案一：推挽式DC-DC变换器。推挽电路是两不同级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BTJ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

3、，也可以从负载抽取电流。推挽式拓补结构原理如1.1所示图1.1方案二：Boost升压式DC-DC变换器。拓扑结构如图1.2所示。开关的开通和关断PWM信号控制开关的开通和关断，电感L随开关的导通和关断不断地存储能量和释放能量，电感储能后使电压升高，而电容C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。图1.2综合比较，方案一和方案二都适用于升压电路，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

4、变换器中的占空比不能太小，由12V升压至51V，PWM信号的占空比较低，会使得Boost升压式DC-DC变化器的损耗比较大。所以采用方案一基于损耗的考虑，选择方案二。1.2辅助电源的方案选择方案一：采用稳压芯片7812和7912稳压出正负电源。方案二：采用反激DC-DC变换器，反激变化器电路图1.2.1如下1.2.1综合比较，方案一优点是采用较少的元器件就能稳压，但是效率不高，并且系统要求输入最低电压10伏，所以不能稳压出12伏电源，方案二的反激变换器的优点是效率高达85%，缺点是需要的元器比较件多，成本较高。由于辅助电源

5、会影响到整个电源系统的效率。所以采用方案二1.3DC-AC实现方案在电感和电容之间加上四个桥式MOS管如图1.3.1所示图1.3.1通过驱动控制实现D3和D6同时导通，D3和D6关闭时，D4和D5同时导通将馒头波每隔一个波翻转一次，从而实现DC-AC的功能。驱动电路如图1.31一、理论分析与计算2.1电源变换器的设计与计算最低输入电压Vin（min）=10VP0=50W设最大占空比为Dmax=0.4变压器效率为85%开关频率为62.6khz磁密摆幅ΔBm=0.4T所需AP=(1.143=()1.143=0.093cm4选取

6、磁芯EE40其Ae=128mm4Aw=108mm4AP=128X108X10-4=1.3824cm4>0.093cm4Vin(min)=E=Np*Ae/dtNp===1.248匝取Np为2匝Vin(min)Dmax=(2+36)得n=0.1519Ns==13.22取Ns=14匝取电流密度J为4.5A/mm2I0（max）=所以副边最大电流Ispk=1.96A副边电流有效值Isrms=Ispk=1.757A副边线横截面积为As=Isrms/J=0.3094mm2副边线径Ds==0.7052mm2考虑集夫效应集夫深度为=0.3

7、mmn=（0.7050/0.47）2=2.25股所以采用0.47线径漆包线三股并绕原边最大电流Ippk=Ispk*Ns/Np=13.62A原边电流有效值Iprms=Ippk8.6958A原边线横截面积Ap=Iprms/J=1.93ADp==1.57考虑集夫效应n=（1.57/0.47）2=11.14z股取0.47线径漆包线12股并绕2.2电感的计算设电感变化电流Δil=5%Ion,Vf为整流二极管压降为1VΔil=（2Vf+36∣sint∣）*（0.5-Dmax∣sint∣）/Δil经求导计算得最大电感为1.37mH。采用

8、铁硅铝材料的77439A7磁芯，Lc=107.4mm，Ae=199mm2，相对磁导率Ur=60。由电感L=N2*Ae*μr*μ0/Lc可计算出N=99匝。一、控制电路的设计3.1DC-DC变换器控制设计DC-DC变换器控制电路如图3.1所示。SG3525是电流控制型PWM控制器，所谓电流控制型脉宽调制器