DC-AC逆变器的设计与实现

介绍了基于PWM控制技术的DC-AC逆变电源的基本原理、结构和设计过程。采用PWM控制作为逆变电源的控制核心,逆变器设计电路基本原理是:先将蓄电池提供的直流12 V电压通过高频PWM开关电源技术转换成350 V/50 k Hz的交流电压,再利用全桥整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术,将350 V/50 k Hz的直流电变换成220 V/50 Hz的交流电后输出,供用电设备使用。同时此逆变电路还具有输入、输出过压保护、欠压保护及过热保护等功能。     

基于STC系列单片机的车载逆变电源

针对传统逆变电源启动困难的问题,对控制策略进行了改进,设计了一款以单片机STC12C5A60S2为主控芯片的两级式级联车载逆变电源。该电源以12 V直流电压为输入,通过升压与逆变两个功率变换环节得到了220 V,50 Hz的正弦交流电。在升压环节,采用直流母线电压负反馈,确保了直流母线电压的稳定性;在逆变环节,采用正弦脉宽调制(SPWM)技术,将输出电压的谐波畸变率(THD)降低到了5%以内。此外还对电池电压检测电路、输出电压检测电路、输出电流检测电路、桥臂短路保护电路进行了设计,并研制了实验样机。研究结果表明,采用逆变电路先触发升压电路后触发、根据输出电压实时更新占空比的控制策略,该逆变电源能够顺利启动,稳压特性良好,为以后逆变电源的优化设计提供了参考。     

基于DSP三环控制的逆变电源的设计

针对逆变电源输出电压波形畸变并且在大功率负载下输出电压掉压严重的问题,提出了采用电压有效值外环、电容电压环和电感电流内环的三环控制策略,选用TI公司的DSP TMS320F2812芯片实现了三环的控制算法,并且给出了程序流程图以及逆变电源的详细设计过程.在理论分析和仿真的基础上设计了一台采用单极性倍频SPWM调制的6 kVA/50 Hz/220 V逆变器,并进行了实验.实验结果显示,所采用的三环数字化控制方案能达到"逆变电源带大功率负载"条件下较优的动态、稳态特性.     

基于UC3875的移相式PWM直流电源设计

针对高效逆变电源的高频化、高功率密度等需求,分析了以UC3875作为控制核心设计的移相式PWM软开关直流电源;通过Matlab/Simulink仿真软件验证方案的可行性,同时进行硬件电路设计。实验结果表明:输出电压稳定工作于45 V,可实现软开关功能,满足设计要求。     

一种小功率车载逆变电源的设计

介绍的小功率车载逆变电源,主要包含DC/DC变换、DC/AC逆变,运用移相控制,利用STC12C5620AD单片机输出两路互补SPWM脉冲的特点,结合部分保护电路,实现提供稳定车载AC220V电压。该设计成本较低、结构优化,效率得到提高。     

三相逆变电源控制策略研究

根据电压型空间矢量三相逆变器开关电路的拓扑结构,采用SVPWM调制方法,以保证三相逆变电源电压输出波形质量符合电源要求。在Simulink下建立了仿真模型,通过PI控制SVPWM调制过程,实现对三相逆变电源的输出电压进行控制。仿真结果表明,该方法可以有效实现电源输出波形失真度小的目标,可为进一步装置研制提供参考依据。     

六级杆离子传输系统射频电源控制设计

设计一种基于AB类推挽功放原理的射频线性电源,可调频率为1~6 MHz,电压≥900 V。由ARM控制器通过检波电路检测输出峰峰值构成闭环控制来稳定输出电压。通过串口设定输出频率、电压以及实时显示电压。实验测得1.420 MHz、3.086 MHz和5.347 MHz输出电压分别为2020 V、1960 V和928 V;在3.094 MHz测得电压和频率稳定性分别为0.44%和0.096%。该电源已用于质谱仪射频六级杆离子传输且运行稳定。     

基于单片机的直流稳压电源设计（英文）

设计了基于单片机的数控直流电压源。以单片机为主控制器,通过键盘设置直流电源的输出电压,经D/A转换后(DAC0832)输出模拟量,再经过运算放大器输出不同的电压。电压输出范围0-12V,步进值为0.1V,可由数码管显示实际输出电压值。电路结构简单、操作方便,可满足各类电子实验的要求。     

基于DSP改进的三环控制逆变电源设计

针对逆变电源输出电压波形畸变并且在大功率负载下输出电压掉压严重的问题,文章提出了采用新型改进的电容电流瞬时值内环,电容电压瞬时值中间环,电容电压有效值外环的三环控制策略,借助于高效的DSP,实现了电路中逆变器数字控制。最后对设计的电路进行了仿真与实验,实验结果与仿真结果的比较表明了数字控制逆变器的良好控制性能,达到了设计要求。     

基于单片机的直流稳压电源设计

设计了基于单片机的数控直流电压源.以单片机为主控制器,通过键盘设置直流电源的输出电压,经D/A转换后(DAC0832)输出模拟量,再经过运算放大器输出不同的电压.电压输出范围0-12 V,步进值为0.1V,可由数码管显示实际输出电压值.电路结构简单、操作方便,可满足各类电子实验的要求.     

基于Bouc-Wen模型的压电执行器的前馈线性化控制器

本文提出并研究了利用Bouc-Wen模型构建压电陶瓷执行器的迟滞位移在线观测器的方法,并采用迟滞位移在线观测器构成前馈控制系统实现了压电陶瓷执行器的输出位移与输入控制电压之间迟滞关系的线性化。在此基础上设计了相应的数字控制算法,实现了一种基于数字信号处理器的前馈线性化控制器,建立了相应的实验装置并进行了实验验证。实验结果表明,当前馈线性化控制器的输入控制电压为频率0.5 Hz幅值5 V的正弦电压时(功率放大器放大倍数为20倍),压电陶瓷执行器输出位移的最大绝对误差和非线性度分别为1.25μm和2.37%;当前馈线性化控制器的输入控制电压为频率0.5 Hz幅值递增的三角波电压时,压电陶瓷执行器输出位移的最大绝对误差和非线性度分别为1.80μm和3.06%。采用DSP实现的前馈线性化控制器能够较好地实现压电陶瓷执行器输出位移与输入控制电压之间迟滞关系的线性化,而且由于是开环控制,成本较低。     

针对逆变电源的重复控制器设计

重复控制器是改善非线性负载下输出电压波形的一种有效技术。本文论述了重复控制的基本原理和相应的证明。详细介绍了基于逆变电源的重复控制器设计方法步骤 ,并给出了相应的仿真验证结果     

基于DSP的单相逆变电源的智能控制研究

针对逆变电源输出稳态特性与动态性能兼顾的问题，采用数字信号处理器DSP作为控制核心，将智能控制与常规控制相结合，提出了系列新型单相逆变电源设计方案：模糊自整定PI双闭环控制设计方案。与传统的PID控制器相比，模糊PID控制具有超调量小，鲁棒性强，自适应性强，调节时间短，输出电压波形具有较低的总谐波畸变率THD，同时还获得了良好的稳态和动态特性，能够较好地满足逆变电源的控制要求。     

毛细管电泳芯片高压电源系统

以STN32F103微控制器为核心,采用集成的高压模块,设计了用于毛细管电泳芯片检测的高压电源系统.通过闭环反馈对高压模块的输出进行控制,提高了输出电压的稳定性.采用继电器阵列电路实现了电极的快速切换,减少了人为因素的干预.用户可以通过键盘设置进样、分离过程中的电压和时间,通过LCD实时显示当前的电压值.实现了由O～5V控制0～5 000 V的三路连续可调电压输出,输出电压相对误差小于0.3％,最大输出电流为0.25 mA.系统具有体积小、输出电压稳定、自动化程度较高等优点,能够满足毛细管电泳芯片检测的需要.     

DC-DC升降压(Buck-Boost)变换器设计与仿真分析

为设计出输出电压性能良好的DC-DC升降压(Buck-Boost)变换器,在一个输入电压为20 V的直流电源变换器系统中,筛选了18%、33%、61%、66%4个占空比参数,并分别对其进行输出电压特性仿真。从数值计算结果来看,这4个占空比条件下,输出电压基本能够达到预期的调压等级,且输出电压的分布特性良好。针对纹波电压偏大的问题,提出了后续改造措施。为该变换器后续的制作和应用提供了参考依据。     

基于单片机控制的宽频逆变器设计

逆变器是日常生活中必不可少的电力转换工具,针对传统逆变器输出电压固定、可调节性差、体积庞大、成本造价高、精度和稳定性达不到要求等问题,设计了基于单片机控制的宽频逆变器。介绍了宽频逆变器的系统组织架构,硬件部分搭建闭环控制电路,跟踪输出电压,对输出电压进行实时调控。软件部分根据调压过程设计分段式逐步逼近调压策略,采用递归程序设计思想,保证调节过程的快速、准确、稳定。设计屏幕显示,方便用户观察逆变器输出电压,通过串口输出,获取调压过程的连续性。结果表明:所设计的逆变器实现了3300 V以内电压自由调节,电压输出误差精度控制在1 V以内,调压时间控制在1 s之间。     

基于LM5030的车载逆变电源

为了实现车载逆变电源12 VDC输入,220 V/50 Hz AC输出,采用了推挽全桥逆变两级结构.针对推挽电路偏磁问题,采用了峰值电流控制芯片LM5030,同时加入斜坡补偿,使系统在较大的占空比范围内能够保持稳定.对各环节参数设计进行了详细介绍,并制作了150 W的实验样机.实验结果证明,该系统能够长期稳定工作.     

电场能量采集器的最大输出功率追踪电路设计*

本文采用频率变换原理采集输电线周围电场能量,设计了一种能量采集电路,对超级电容充电。负载阻抗呈电容性,为非线性负载,充电过程中阻抗不断变化。为实现最大输出功率传输,设计了低功耗的最大输出功率追踪(MPPT)电路,采用频率值为32.768 k Hz石英晶体构成方波振荡电路,因电容电压不能突变,通过充电电流控制开关导通时间,构成电流反馈最大输出功率点追踪系统。最大输出功率追踪电路的工作电流为1.2 u A,工作电压为5 V,功耗为6 u W。实验结果表明,在充电36min时达到最大功率输出,储能电容电压的大小为0.32 V,输出功率最大为18 u W。相比于直接充电电路,最大输出功率电路的能量采集效率提高了50%。     

基于DSP的三相SPWM逆变电源的设计

设计了基于TMS320F2812的三相SPWM的逆变电源,其采用电压电流双PI调节的方式.分析了其控制策略的正确性和可行性,给出了关键电路参数的仿真结果,设计了硬件电路.实验结果表明,所设计的逆变电源具有比较实用的前景.     

一款基于BP神经网络的反激变换器设计

设计了一款基于BP神经网络的反激变换器,将输入电压作为神经网络的输入变量,网络可以输出一个PWM占空比信号用来控制开关管的开通和关断。仿真结果表明,当反激电路的输入电压在由95 V突变到65 V时,BP神经网络控制器能够保持输出电压稳定。控制电路简单高效,体现了智能自适应控制在电力电子控制领域的优越性。