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通过电力电子技术的学习，熟悉无源逆变器的概念； 采用全桥拓扑，采用全控器件MOSFET构成主电路拓扑，设计逆变器硬件电路，能够开环工作。 熟悉全桥逆变器的拓扑结构，掌握逆变器原理，实现正弦波输出元件，设计SPWM逆变器的控制信号产生电路。 输入：48VDC 输出：40VAC/400HZ 掌握全桥逆变器的概念，分析全桥逆变器中各元件的作用； (2)分析了正弦脉宽调制SPWM的原理，以及硬件电路的实现形式； (3)应用Protel制作SPWM逆变器电路图； (4) 根据电路图制作硬件并调试； 该电路主要由正弦波和三角波发生电路、控制电路和逆变电路组成。 电路中使用的元器件主要由ICL8038、运算放大器LF353、比较器LM311、IR2110、MOSFET、CD4069、电阻电容和稳压二极管组成。 当电路开始工作时，首先产生由ICL8038产生的正弦波和三角波。 正弦波和三角波的幅度由可调电阻控制。 正弦波、正弦波和三角波信号通过LM311比较芯片产生SPWM脉冲。 在本设计中，我们采用倍频SPWM技术，在开关频率不变的情况下，实现输出频率翻倍的效果。 IR2110用于驱动全桥逆变器，控制MOSFET的通断。 IR2110的外围电路采用二极管和齐纳二极管来防止MOSFET同时导通和击穿。

如下图所示，MOSFET采用2SK1825，四个2SK1825并联并联组成桥式逆变主电路。 U input为输入输出电压，VDC输出电压。 电容C1、C3为VCC滤波电容，电容C2、C4为自举电容，二极管为自举二极管。 MOSFET的驱动由芯片IR2110驱动全桥逆变器电路，两颗IR2110芯片分别驱动桥式逆变器主电路的两个桥臂。 工作时，两个IR2110（1）和IR2110（2）输入的SPWM脉冲是相反的。 两个IR2110分别驱动不同桥臂的MOSFET管。 IR2110(1)的HO驱动Q1，IR2110LO驱动Q2，IR2110(2)的HO驱动Q3，IR2110(2)的LO驱动Q4。 由于输入的两个SPWM脉冲是相反的，所以两个桥臂上的MOSFET管会交叉导通，即Q1和Q3同时导通或者Q2和Q4同时导通，这两种情况是依次导通，从而完成逆变。 实现PWM控制的方法有很多种。 虽然具体的控制方案不同，但无论是哪种PWM控制策略，一般都必须包括两个基本环节：一是计算并确定逆变器开关状态的切换时间，二是输出逆变器的控制脉冲逆变器在设定的时间。 能够实现上述PWM控制基本任务的方法大致可分为两类：硬件电路和软件控制。 在本设计中，我们采用ASIC来实现。

产生正弦波和三角波。 由专用ICL8038产生，芯片ICL8038可以稳定输出方波、三角波、正弦波等，输出波形精度高，输出频率范围很宽（0.001HZ~频率电压输入，即振荡输出频率受该端电压控制，即电压-频率（V/f）转换电路称为压控振荡，其振荡频率与调频电压成正比，其线性度约为0.5%. 调频电压的值是指+Vcc端与脚 8 之间的电压，这个值不能超过1/3 (Vcc+Vee). 7脚是调频电压输出端，而它的值是由器件内部的分压电阻值决定的，这里指的是Vcc端和7脚之间的电压，这个值为l/5（Vcc+Vee），可以作为输入电压8脚。3脚为三角波输出端，2脚为正弦波输出端，4脚为占空比调节端，5脚为频率调节端，6脚为正极电源Vcc，11脚为电源Vee的负极，10脚接定时电容C。114脚为空。 所谓“逆变”就是将直流电转换成极性周期性变化的交流电。 从电路拓扑结构来看，可以实现电能极性反转的结构有很多种。 电压源功率转换为桥式逆变器结构。 基本的电压源桥式逆变器结构如图所示，两组功率开关管串联。 连接在电源两端，它成为一个桥臂，其串联中点作为输出点。 这样的结构不允许串联开关同时导通。 根据不同开关的通断组合，桥臂可以连接两个不同的电位作为输出，合理安排这些不同的桥臂输出电位可以产生正负输出电压。 这就是桥式逆变电路实现电源极性转换的基本原理。

桥式电路是逆变器中应用最广泛的拓扑形式。 其器件耐压低，控制组合灵活。 适应性非常广泛。 桥式电路有多种形式。 在功率变换装置中，根据主电路的结构，功率开关器件一般采用直接驱动和隔离驱动两种方式。 美国IR公司生产的IR2110驱动器兼有光耦隔离和电磁隔离的优点，是中小型功率转换设备中驱动器件的首选。 该芯片驱动电流大，速度快，外围电路简单，可驱动总线电压高达500V的全桥，对输入信号要求低。 IR2110内部功能框图如图1所示，由逻辑输入、电平转换器和输出保护三部分组成。 如上所述，IR2110的特性可以为器件的设计带来很多方便。 特别是高端悬浮自举电源的成功设计，可以大大减少驱动电源的数量，三相桥式变换器只需要一套电源。 IR2110引脚功能及特性简介： L0（引脚1）：低端输出 COM（引脚2）：公共端 Vcc（引脚3）：低端固定电源电压 Nc（引脚4）：Vs（引脚5 ): 高端浮动电源失调电压 VB (pin 6): 高端浮动电源电压 HO (pin 7): 高端输出 Nc (pin 8): VDD (pin 9): 逻辑电源电压 HIN ( Pin 10): 逻辑高端输入 SD (pin 11): 关断 LIN (pin 12): 逻辑低端输入 Vss (pin 13): 逻辑电路地电位，其值可以为 0VNc (pin 14): Empty终端IR2110特点： 1）具有独立的低端和高端输入通道。

逻辑电源（9脚）输入范围为5-15V，可方便地匹配TTL和CMOS电平，逻辑电源地与电源地之间允许1。 参数计算输入输出电压波形如图所示，要求输出40V400Hz交流电压。 本设计中使用正弦波调制SPWM脉冲，所以需要400Hz的正弦波，三角波可以使用1020倍的正弦波频率，我们选择15倍，6000Hz。 正弦波和三角波的产生由ICL8038芯片产生。 ICL8038芯片产生的三角波和正弦波的振荡频率由下式确定=21KΩ,10。 当输出f=400Hz时，调整1电位器，将输出频率调整为400Hz。 产生正弦波时，C=1000pF，R=35KΩ，15。 当输出f=6000Hz时，调节5号电位器调节输出频率为6000Hz。 正弦波波形、三角波波形、正弦波与三角波重合产生的SPWM波形，PWM（PulseWidthModulation）控制是调制脉冲宽度的技术。 即通过调制一系列脉冲的宽度，可以等效地得到想要的波形（包括形状和幅度）。 当以正弦波作为调制信号，控制输出PWM脉冲的宽度使其按正弦波规律变化时，这种脉宽调制控制策略称为正弦脉宽调制（Sine pulse width modulation， SPWM)，它产生 SPWM 脉冲。 等腰三角波的载波为等腰三角波； 由于等腰三角波上任一点的水平宽度和高度是线性相关且对称的，当它与任何平缓变化的调制信号波相交时，如果电路中的开关器件在交点处受到影响，通过控制它关断和上，可以获得宽度与信号波幅度成正比的脉冲。

当调制信号波为正弦波时，得到的是SPWM波形。 1). 全桥倍增SPWM控制主电路与其他全桥逆变电路完全相同。 控制脉冲的产生类似于双极性 SPWM 模式。 不同的是，其中一个桥臂使用的互补控制脉冲是由正弦波调制的，比较三角载波产生的，而另一个桥臂脉冲是由相同的正弦波与倒三角载波比较（或比较）产生的。具有相同正弦波的倒三角载波）。 这种调制输出谐波性能相当于2倍载频的单相单极性SPWM，故称为双频SPWM。 它只对控件进行了简单的改动，却大大提高了性能。 是一项非常具有实用价值的技术。 开关频率不变，等效输出频率加倍的效果可以从不同角度直观理解：一个是从调制波逆变的角度，将两个桥臂看成两组独立的逆变双极性SPWM半桥输出，它们的开关频率的奇数倍的谐波群也反转； 或者也可以从载波倒置的角度来理解，相当于将等效载波频率加倍。 由于逆变器的应用场合不同，负载特性和要求也不同，目前还没有一种能够兼顾各方面要求的PWM方式。 随着变频技术和微处理器性能的不断发展，传统的PWM控制方式不断受到新控制策略的挑战，新思想、新方法、新技术层出不穷，形成了变频控制技术蓬勃发展的景象。

2). 正弦波脉宽调制以正弦波作为调制信号，控制输出PWM脉冲的宽度，使其按正弦波规律变化。 这种脉宽调制控制策略称为正弦脉宽调制，简称正弦脉宽调制。 产生SPWM脉冲，最常用的载波是等腰三角波； 可以使用自然采样或定期采样； 既可以采用单极性控制方式，也可以采用双极性控制方式，但常规采样双极性是较常用的控制方式。 A。 准正弦脉宽调试法是在正弦调制波上叠加幅度适当、与正弦调制波同相的三次谐波分量，得到合成的马鞍形调制波。 该三次谐波与三角波进行比较以生成 PWM 脉冲。 该方法为准正弦波脉宽调制法。 b. 消除特定谐波的方法消除特定谐波的方法的核心是合理安排和设置电压波形脉冲的间隙位置，这样既可以控制输出电压的基波，又可以选择性地消除输出电压。的逆变器。 电压中某些谐波的目的。 C。 电压空间矢量脉宽调制技术 电压空间矢量脉宽调制技术从交流电机的角度出发，旨在控制交流电机的磁通空间矢量轨迹趋近于圆形，以降低电机的转矩脉动。 提高电动机的动态性能。 11 ICL8038波形发生器 4.7K电阻、10K电阻、0.01uf电容，电力电子技术，金海明、郑安平主编，北京邮电大学出版社，电力电子应用技术，叶斌主编，清华大学出版社，电力Electronics Breaking Components and Circuits》机械工业出版社12 课程设计历时两周左右，通过课程设计，我发现自己的知识有很多不足和很多漏洞，看到自己的实践经验还是比较欠缺的，结合理论加上实践，能力还有待提高。

这次的课程设计也让我看到了团队的力量。 我认为我们的工作是团队合作。 团队需要个人，个人离不开团队。 我们要发扬团结协作的精神。 一开始，大家分配了各自的任务。 他们有的画原理图，进行仿真实验，有的积极搜索相关资料，经常聚在一起讨论各种方案的可行性。 在课程设计中，仅仅一个人知道原理是不够的。 每个人都必须知道，否则一个人的错误可能会导致整个工作的失败。 团结合作是我们成功的重要保证。 而这个设计也恰好锻炼了我们的观点，也是非常有价值的。 在这个过程中，我也曾因为缺乏实战经验而迷失过，也曾为模拟的成功而热血沸腾。 虽然这只是一个很简单的课程制作，但是平心而论，让我们看到老一辈对我们社会的贡献，付出了多少努力啊，为了我们的社会，为了人们的美好生活，他们付出了多少啊！ ！ 通过本次课程设计，我想说：为了完成本次课程设计，我们真的很辛苦，但苦中有乐。 十多天与队员一起共事的日子，让我们有说有笑，互相帮助，默契十足，世间多少欢乐都在这里流淌。 大学里一年的感情赶不上十天的实习。 我觉得我和同学之间的距离越来越近了。 这个项目真的很累，但是当我们的模拟实验成功的时候，我们不禁又兴奋又兴奋。 曾经所有的艰辛，如今都成了最甜蜜的回忆！ 对我来说全桥逆变器电路，知识的收获很重要，精神的收获更令人欣慰。 让我知道学无止境的道理。 我们每个人都不能满足于现有的成就。 人生就像爬山。 一座山的背后，还有更高的山在等着你。 挫折是一种财富，经历是一种拥有，这次的课程设计一定会成为我人生旅途中非常美好的回忆