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1、三相正弦波变频电源（G题）摘要:本三相正弦波变频电源的设计基于三相交流电、PWM（PulseWidthModulation）脉冲宽度调制控制、逆变电路、FPGA及单片机等原理，完成了输出线电压有效值36V，最大负载电流有效值3A及测量该变频电源输出电压、电流、频率和功率的功能，同时还具有过流保护、负载缺相保护及负载不对称保护等功能。该三相正弦波变频电源包括整流电桥、滤波电路、逆变电路、缓冲电路、保护电路、小电流放大采样电路、大电压分压采样电路、FPGA控制PWM调制、单片机控制采样及显示界面等九大部分。其中逆变电路采
2、用芯片IM14400来实现，小电流放大采用仪表放大器AD620来实现准确放大，大电压分压采用金属薄膜精密电阻来实现精确分压，输出电压、电流的测量采用有效值芯片AD637，频率的测量在FPGA中采用等精度测量的方法实现。关键词：三相正弦波，变频，PMW脉冲宽度调制，逆变Abstract:Thisthree-phasesinewavefrequencyconversionpowersupplyisbasedontheprincipleswhicharethree-phasealternatingcurrent,pulse
3、widthmodulation,contradictorychangecircuit,FPGAandMCU.Thispowersupplycanexportthevirtualvalueoflineelectricityvoltagewhichis36V,andthemaximumvirtualvalueoftheloadcurrentis3A.Thispowersupplyalsocansurveytheoutputsofvoltage,current,frequencyandpower.Atonetime,the
4、powersupplycanprotectitselfwhenthecurrentisexcessive,ortheloadisshortofthree-phase,ortheloadisnotasymmetry.Thispowersupplyisconsistedof9partswhicharecommutingelectricbridge,filtercircuit,contradictorycircuit,buffercircuit,littercurrentmagnifyingandsamplingcircu
5、it,largevoltagedispartandsamplingcircuit,FPGAcontrollingPWMmodulation,MCUcontrollingsamplinganddisplayinterface.ThecontradictorycircuitusesIM14400tomeettheneedsinthesubject.TheamplificationoflittercurrentusestheinstrumentamplifierAD620toachievepreciseamplificat
6、ion.Thedispartoflargevoltageusesmetalfilmprecisionresistancetorealizeprecisevoltagedispart.ThemeasurementoftheoutputsofvoltageandcurrentusesthevirtualvaluechipAD637.ThemeasurementofthefrequencyadoptsthesameprecisionmeasurementinFPGAtomeettheneeds.Keywords:three
7、-phase,frequencyconversion,PMW(PulseWidthModulation),contradictorychange13目录一、方案论证31.题目任务要求及相关指标分析32.逆变部分及控制器的方案选择与论证33.调制方式的选择与论证34.电压电流测量有效值方案的选择与论证4二、系统总体设计方案及实现方框图41.总体方案设计42.系统框图4三、理论分析与计算51.PWM控制技术的原理分析52.PWM逆变电路的原理分析6四、主要功能电路的设计71.滤波电路的设计72.缓冲电路的设计73.电流取
8、样电路的设计74.电压取样电路的设计85.频率测量电路的设计86.逆变集成模块外围电路9五、系统软件的设计91.总体设计思想92．各部分模块说明103.流程图11六、测试部分111.测试方法111).测试框图112).测试方法122.测试仪器12七、总结分析与结论12八、参考文献1213一、方案论证1.题目任务要求及相关指标分析题目要求制作的三
