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小型可调输出电压幅值的逆变器规划

小型可调输出电压幅值的逆变器设计-通过SG3525芯片与其外围电路产生两路互补的高频PWM(Pulse Width Modulation)脉冲波,用这两路高频脉冲波分别控制由两个MOS(IRF 3205)管组成的单边桥高频逆变器,并与高频变压一起实现前级升压。通过前级升压,把6 V的直流电升到300 V左右的高频交流电,为后面的工频逆变做准备。

逆变器是将汽流电能改换成沟通电能的电气设备,通常用大功率高反压电力电子器材来完结。太阳能发电中,光电池阵列所宣布的电为直流电。可是,大多数用电设备的供电为沟通电,所以电力体系中常需要将直流电改换成沟通电的逆变器。此外,逆变器在工业操控,通讯、交通等范畴的运用也十分广泛。正弦脉宽调制(SinuSOIdal Pulse Width ModulaTIon,SPWM),是指以正弦波做调制波(ModulaTIng Wa ve),以F倍于正弦调制波频率的三角波做载波(Carrier Wave),进行波形比较后发生一组幅值持平、宽度正比于正弦调制波的矩形脉冲序列,来等效正弦调制波。本文以STC12C5A60S单片机为中心,运用其内部两路可编程计数阵列(PCA)模块来模仿脉宽调制法,规划并完结了一个输出电压幅值可调的小型逆变器。

1 体系硬件规划

本文运用AlTIumDesigner6.9完结硬件电路原理图和PCB图的规划。图1是该规划的整体电路结构图。

小型可调输出电压幅值的逆变器规划

该规划完结的功用是将6 V的直流电经过三级功率改换(DC-HFAC-DC-LFAC)得到频率为50 Hz,起伏为110 V的工频沟通电以供沟通负载运用。现将硬件电路各部分的详细规划和功用作如下描绘。

1.1 电源模块

运用直流到直流改换芯片MC34063与LM7805和LM7812组合得到12 V和5 V的直流电,为硬件电路的各模块供给所需电源。

1.2 前级升压模块

经过SG3525芯片与其外围电路发生两路互补的高频PWM(Pulse Width ModulaTIon)脉冲波,用这两路高频脉冲波别离操控由两个MOS(IRF 3205)管组成的单边桥高频逆变器,并与高频变压一同完结前级升压。经过前级升压,把6 V的直流电升到300 V左右的高频沟通电,为后边的工频逆变做预备。

1.3 整流器与滤波模块

4个二极管组成整流桥电路对前级升压模块输出的高频沟通电进整流,而且经过LC滤波器进行滤波作为工频逆变桥电路的输入。

1.4 工频逆变器MOS桥电路驱动模块

该规划中驱动工频逆变器桥的4个MOS管运用IR2110芯片来完结。单片机发生的两路SPWM操控信号经过死区时刻后作为2片IR2110的逻辑输入。用2片IR2110芯片组成的驱动电路输出4路两两互补的信号,然后操控全桥逆变电路的上、下桥臂的通断,完结逆变功用。

1.5 SPWM发生模块

以STC12C5A60S单片机为中心构建的最小体系,作为模块的操控部分。一起添加一个模/数转化电路,经过读取电位器上的电压值,完结逆变器输出幅值可调。两路SPWM信号由STC12C5A60S单片机PCA模块输出端P1.3口和P1.4口。其原理是用正弦表数据去设置STC12C5A60S单片机PCA模块的比较寄存器的值确来模仿脉宽调制法,终究取得宽度正比于正弦调制波的矩形脉冲序列来等效正弦调制波。发生两路SPWM波的原理如图2所示。

小型可调输出电压幅值的逆变器规划

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