100W逆变电源的设计与分析

100W逆变电源的设计与分析学院：电信学院班级：通信10701班指导老师：孙先松学生姓名：姚文跃设计目标•本设计是一种100W逆变电源的设计与分析。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和可靠性指标。•本设计则针对车载逆变电源，系统地论述了DC/AC车载逆变器技术的现状、发展、制作过程及应用。设计的整个电路将输入的12V的直流电通过逆变器分为前级电路、后级电路二次变频转换成220V/50Hz的纯正弦波交流电后输出，设计应用可使用的电器：手机、笔记本电脑、数码相机、照明灯、电动剃须刀、CD机、游戏机、PDA、车载冰箱、电动工具及各种旅游、野营、医疗急救电器等。逆变器电气总成图•逆变电源电气总成图逆变电路工作原理逆变器分为前级电路、后级电路2部分，前级电路采用推挽升压，后级电路采用全桥逆变，前后级之间完全隔离；采用高频变压器实现前后级之间的隔离，有利于提高系统的安全性。在保护方面，具有输入过、欠压保护，输出过载、短路保护，过热保护等多重保护功能电路，增强了该电源的可靠性和安全性。逆变电源工作原理总图主电路设计前级推挽升压电路采用PWM芯片控制，控制Q1及Q2轮流导通，在变压器原边形成高频的交流电压，经过变压器升压、整流和滤波在电容C1上得到约400V直流电压；后级电路为全桥逆变，单片机采用SPWM控制方式；Q4～Q7组成的逆变桥采用正弦脉宽调制，逆变输出电压经过电感L、电容C2滤波后，最终在负载上得到220V、50Hz的正弦波交流电。逆变电源主电路主电路由推挽升压电路和全桥逆变电路组成逆变电源DC控制电路部分逆变电源DC控制电路部分由PIC单片机来控制SG3525产生PWM波控制输出主电路中推挽电路中Q1和Q2的高速开启和关断。逆变电源AC控制电路部分逆变电源AC控制电路部分是由PIC单片机控制半桥门极驱动芯片FAN7384M产生正弦脉宽调制SPWM，驱动Q4～Q7组成的逆变桥。SPWM正弦波脉宽调制方法SPWM正弦脉宽调制法是采用调制波为正弦波、载波为三角波的一种脉宽调制方法，可广泛应用于逆变器电源上。SPWM的输出波形控制算法有面积等效法、自然采样法、对称规则采样法、不对称规则采样法等，本文采用脉宽调制波的面积等效法来现SPWM控制。将这种脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替，并使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦部分的面积脉冲量相等，那么，就可以得到相应的脉冲序列。这样，再使各脉冲的宽度按正弦规律变化，同时使矩形波与正弦波等效，就可以实现SPWM正弦脉宽调制。PCB设计主电路PCB图DC电路PCB图AC电路PCB图逆变电源系统测试结果谢谢！