13款逆變電源的設計技術及具體應用案例

利用晶閘管電路把直流電轉變成交流電,這種對應于整流的逆向過程,定義為逆變。把直流電逆變成交流電的電路稱為逆變電路。在特定場合下,同一套晶閘管變流電路既可作整流,又能作逆變。逆變電源廣泛運用于各類:電力、通訊、工業設備、衛星通信設備、軍用車載、醫療救護車、警車、船舶、太陽能及風能發電領域。本文為大家介紹的是幾款不同原理的逆變電源的設計原理和方案。

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一款具有并聯諧振的逆變電源電路設計原理與方案

本文提出了一種應用于感應加熱的并聯諧振逆變電源設計方案,針對其主電路、斬波電路及逆變器控制電路等進行了分析和設計。三相交流電壓通過不控整流及濾波電路后轉換為直流電壓,該電壓被送到直流斬波器進行斬波調節,變為功率可調節的近似恒流源后輸入逆變器,之后控制感應加熱負載。直流斬波控制部分則通過傳感器檢測斬波輸出的電流信號,經PI調節器,控制PWM的輸出脈寬,從而改變斬波輸出電流的大小,實現閉環控制。逆變器控制部分采用鎖相環頻率跟蹤電路控制逆變器的工作頻率,產生高頻觸發脈沖,驅動逆變電路中功率器件的通斷。

基于Matlab的孤立逆變電源設計方案本文設計的基于PWM的孤立逆變電源,其控制模型采用電壓外環和電流內環雙環控制策略,電壓外環和電流內環均采用PI控制方式。應用Matlab軟件建立實驗模型進行仿真,通過仿真驗證了控制系統設計方案的合理性,以及雙環控制策略的應用效果,分析仿真結果證明了系統設計方案的合理性和有效性。

基于ATmega8單片機控制的正弦波逆變電源本文所設計的逆變器是一種能夠將DC 12V直流電轉換成220V正弦交流電壓,并可以提供給一般電器使用的便攜式電源轉換器。逆變電源的電路設計先變壓,后變頻,即先將直流電壓轉為高頻交流電,再將高頻交流電轉換為50 Hz的正弦交流電源。

小功率智能化中頻逆變電源的研制 小型化和高性能本文研制一種基于TMS320LF2407A數字信號處理器和PS21964智能功率模塊(IPM)的智能化SPWM中頻逆變電源控制系統。對中頻逆變電源的功率主電路、控制電路以及保護電路等進行了詳細闡述。實現了中頻逆變電源小型化和高性能的技術要求。

基于87C196MH的車載逆變電源設計本設計巧妙地利用了高功率因數PWM控制芯片L4981A的Boost結構的功率校正電路來實現直流升壓變換器的設計。提出了一種以87C19MH為控制核心,以IPM為開關器件的逆變電源的設計方案。逆變電源系統采用兩級結構,第一級是DC/DC變換器,第二級是DC/AC逆變器;DC/DC變換器將110 V直流電壓變換成400 V直流電壓,DC/AC逆變器則將此直流電壓逆變成有效值為230 V頻率為50 Hz的交流電壓,以帶動負載。且系統具有輸入過欠壓、輸出過流、缺相、負載短路、超溫等保護功能。

基于單片機的正弦波輸出逆變電源的設計與實現本文給出了一種用單片機控制的正弦波輸出逆變電源的設計,它以12V直流電源作為輸入,輸出220V、50Hz、0~150W的正弦波交流電,以滿足大部分常規小電器的供電需求。該電源采用推挽升壓和全橋逆變兩級變換,前后級之間完全隔離。在控制電路上,前級推挽升壓電路采用SG3525芯片控制,采樣變壓器繞組電壓做閉環反饋;逆變部分采用單片機數字化SPWM控制方式,采樣直流母線電壓做電壓前饋控制,同時采樣電流做反饋控制;在保護上,具有輸入過、欠壓保護,輸出過載、短路保護,過熱保護等多重保護功能電路,增強了該電源的可靠性和安全性。

直流電壓前饋控制數字逆變電源設計與實現本文針對直流側電壓擾動時雙環控制逆變電源的輸出電壓波形發生畸變、幅值發生變化的現象,提出了通過輸入電壓前饋控制環來修正基準正弦信號的幅值,從而改善逆變電源輸出電壓質量的三環控制方法。同時,借助于DSP強大的運算能力和豐富的外設,實現HPWM逆變電源的數字控制,從而簡化了硬件電路。仿真結果表明,本文所提出的控制策略簡單實用,可有效地提高逆變電源在直流輸入電壓擾動下的動態性能和穩態精度,并降低了輸出電壓的總諧波。

基于DSP實現的開關逆變電源本文所描述系統由主電路和控制電路兩部分組成。主電路部分,采用移相式零電壓、零電流全橋變換器和相控周波變換器。采用高頻環進行逆變,全橋變換器部分,利用可飽和電感Lr和隔直電容Cr實現對環流的阻斷,可以在很寬的負載范圍內實現超前橋臂的ZVS和滯后橋臂的ZCS,減小了開關應力,降低了損耗,提高了工作效率。控制部分,采用快速、高效的DSP作為核心控制器,通過光耦隔離,并有IGBT自保護的專門驅動芯片EXB841來驅動主電路中的功率開關管。與采樣電路,保護電路配合,可對輸出實行實時控制,具有較快的動態響應速度和良好的輸出特性。

基于ARM Cortex-M3和DSP的逆變電源設計本文描述了基于ARM7 Cortex-M3 的單片機STM32F103 和T I C2000 系列DSP 芯片TMS320F2808 聯合控制的IPS 核心控制電路, 所設計的IPS 核心控制電路通過測試仿真及現場測試結果證明, 這種新型IPS 設計改善了IPS 結構設計, 滿足IPS 運作的高要求, 而且豐富了遠程監控等人機交互接口, 從而也間接多方面節約用戶的管理成本。

基于MT888O—DTMF的逆變電源的設計與開發本文提出基于DTMF遠程通信的逆變電源系統。介紹DTMF收發控制器MT8880和三相PWM發生器SA8282的結構特性,由MT8880與單片機80C51和SA8282及IPM組成的基于DTMF技術的逆變電源,具有低成本高可靠遠程數據通信的功能,形成遠程遙測遙控逆變電源,擴大了逆變電源的應用范圍。

機車空調逆變電源控制系統及其實現本文設計了一種機車空調機組用多逆變器控制系統,上位微機控制電路是該系統的核心控制部分,通過CAN總線將控制指令傳給逆變器控制電路,逆變器控制電路根據控制指令產生不同頻率的SPWM信號控制逆變器工作;逆變器控制電路將各逆變器實際工作狀態、故障信號等通過CAN總線上報給上位微機控制電路。與原有空調電源逆變器控制系統相比,有體積小、重量輕、數據交換方便、運行可靠、利于維修等優點。

CPLD應用航空1l5V/400Hz高頻鏈逆變電源本文采用復雜可編程邏輯器件(CPLD)來實現控制電路的設計。CPLD是在PAL、CAL的基礎上發展起來的陣列型PLD,具有高密度、高速度的優點。本系統采用的是Altera公司MAX7000S系列的EPM7128SLC84-6可編程器件,該器件采用第二代多陣列矩陣結構,工作電壓為5V,支持系統編程,工作頻率可達151.5 MHz,具有128個宏單元,每個宏單元中的可編程擴展乘積項可達32個,具有可編程加密位,可對芯片內的設計加密。

支持CAN總線的電動車輔助逆變電源的設計本文介紹的電動車用三相逆變電源屬于車載輔助逆變電源。對該三相逆變電源的工作要求是:正常運行情況時獨立維持輔助電機的穩定運行,能夠根據上位機的指令適當調整工作狀態;在負載發生故障(如電機短路)時迅速關系輸出、安全關機,同時能夠通過CAN總線向上位機和其它節點報告自身故障,引發車輛各系統的相關操作。

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