基于单片机的级联型升压逆变器的设计及实现

发布时间：2017-08-05 03:21

  本文关键词：基于单片机的级联型升压逆变器的设计及实现

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【摘要】：本篇文章研究并分析了逆变器的发展过程,详细了解了逆变器的国内外发展现状,基于逆变器的需求量和要求越来越高的这一现状,根据实验室需要,设计了一款级联型、输出10W的小功率数控变频逆变器。该逆变驱动器具有的两个特性是:拓扑结构采用DC-DC升压变换器和逆变器级联,输出采用数控变频技术,使输出频率可调。其中,整体拓扑结构中,利用全桥变换器将12V直流电压升压为100V直流电压,在后端电路中利用DC-AC逆变器将100V直流电源转换为100V交流电源输出。此外,采用数控变频技术,用户可以通过设置控制器,使逆变器输出相应的频率。本文通过对全桥变换器电路拓扑原理分析,采用了全桥隔离式拓扑结构设计出第一级的DC-DC升压电路,能够提高电压升压倍数,满足高电压的要求。在电路中第二级逆变驱动电路采用的是MOSFET全桥驱动电路,MOSFET具有的优点是开关速度相比较快、导通电阻较低,可以应用到本文的逆变驱动方面。主要完成的工作有:针对直流12V输入交流100V输出的DC-AC升压逆变进行了以下技术的研究,其中DC-DC升压部分主要包括全桥变换器的升压原理与设计、MOSFET驱动电路设计、全桥变换器建模、峰值电流控制、反馈补偿、隔离驱动设计、数字变频、MATLAB升压仿真设计。最后对设计电路进行了测试,得出功率,效率,体积和升压效果等基本达到预期目标和要求。
【关键词】：全桥变换 升压 逆变 数控变频
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP368.1;TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 研究背景及意义8
• 1.2 逆变器测技术简介8-10
• 1.3 国内外逆变器的发展现状10
• 1.4 本文主要内容10-12
• 第2章 逆变系统简介12-16
• 2.1 逆变系统基本结构12
• 2.2 变换电路的基本形式12-15
• 2.3 逆变器的主要技术指标15
• 2.4 本章小结15-16
• 第3章 DC-DC变换器的工作原理16-20
• 3.1 DC-DC变换器分类16-17
• 3.2 DC-DC升压电路17
• 3.3 单相全桥逆变电路17-18
• 3.4 DC-DC-AC升压逆变电路分析18-19
• 3.5 本章小结19-20
• 第4章 DC-DC全桥升压变换器设计20-34
• 4.1 DC-DC升压变换器方案设计20-22
• 4.2 电路的关键器件选取22-26
• 4.3 反馈电路设计26-31
• 4.4 全桥DC-DC升压变换器建模仿真31-33
• 4.5 本章小结33-34
• 第5章 DC-AC逆变电路设计34-41
• 5.1 DC-AC逆变驱动设计34-35
• 5.2 功率驱动电路设计35-36
• 5.3 逆变桥路工作过程分析36-37
• 5.4 变频数字控制器设计37-39
• 5.5 逆变桥路带电阻负载时仿真39-40
• 5.6 本章小结40-41
• 第6章 基于单片机的反馈与保护电路设计41-46
• 6.1 控制电路方案比较与选择41
• 6.2 MSP430单片机控制最小系统的实现41-42
• 6.3 反馈电压采集电路设计42-43
• 6.4 保护及驱动电路设计43-44
• 6.5 采集反馈电压的软件设计44-45
• 6.6 单片机数字PI补偿器设计45
• 6.7 本章小结45-46
• 第7章 测试结果与分析46-49
• 7.1 测试指标46
• 7.2 测试设备46
• 7.3 波形测试结果46-48
• 7.4 结论48-49
• 第8章 总结与展望49-50
• 8.1 总结49
• 8.2 下一步工作建议49-50
• 参考文献50-52
• 致谢52

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本文编号：622985