单相桥式PWM逆变器设计

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1、实用文档安阳师范学院本科学生毕业设计报告单相桥式PWM逆变器的设计作者李岩松系（院）物理与电气工程学院专业电气工程及其自动化年级2008级专升本学号081852048指导教师陈永超日期2010年06月01日成绩　　　　文案大全实用文档学生诚信承诺书本人郑重承诺：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得安阳师范学院或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：　　　　

2、　　　　　　日期：　　　　　　　　论文使用授权说明本人完全了解安阳师范学院有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。签名：　　　　　　　　导师签名：　　　　　　日期：文案大全实用文档单相桥式PWM逆变器的设计李岩松(安阳师范学院物理与电气工程学院，河南安阳455002)摘要：本文简要介绍了PWM的基本原理，设计了一个单相全桥PWM控制的逆变器。该设计包括主电路、驱动电路、SPWM信号产生电路、过流保护等方面的设计。该逆变器主电路采用的是功率型器件MOSF

3、ET；驱动电路采用的是现在大功率MOSFET、IGBT专用驱动芯片IR2110；PWM信号产生电路采用的是CD4538芯片控制产生的；过流保护采用的是用电流互感器检测保护的。经过系统的设计调试，可以得到稳定的逆变正弦波，频率在20-50赫兹范围内可调。此设备可以应用在系统变电站和调度所得继电保护和综合自动化管理设备上，此逆变器在众多场合能够得到广泛应用。关键词：单相全桥；主电路；IR2110；CD45381引言随着电力电子技术的飞速发展，正弦波输出变压变频电源已被广泛应用在各个领域中，与此同时对变压变频电源的输出电压波形质量也提出了越来越高的要求。对逆变器输出波形质量的要

4、求主要包括两个方面：一是稳态精度高；二是动态性能好。因此，研究开发既简单又具有优良动、静态性能的逆变器控制策略，已成为电力电子领域的研究热点之一。电力电子器件的发展经历了晶闸管（SCR）、可关断晶闸管（GTO）、晶体管（BJT）、绝缘栅晶体管（MOSFET）等阶段。目前正向着大容量、高频率、易驱动、低损耗、模块化、复合化方向发展，与其他电力电子器件相比，MOSFET具有高可靠性、驱动简单、保护容易、不用缓冲电路和开关频率高等特点，为了达到这些高性能，采用了许多用于集成电路的工艺技术，如外延技术、离子注入、精细光刻等。MOSFET最大的优点是无论在导通状态还是短路状态都可以

5、承受电流冲击。它的并联不成问题，由于本身的关断延迟很短，其串联也容易。尽管MOSFET模块在大功率应用中非常广泛，但其有限的负载循环次数使其可靠性成了问题，其主要失效机理是阴极引线焊点开路和焊点较低的疲劳强度，另外绝缘材料的缺陷也是一个问题。在现有的正弦波输出变压变频电源产品中，为了得到SPWM波，一般都采用双极性调制技术。该调制方法的最大缺点是它的4个功率管都工作在较高频率(载波频率)，从而产生了较大的开关损耗，开关频率越高，损耗越大。本次毕业设计研究单相桥式PWM逆变电路，通过该电路实现逆变电源变压、变频输出。2设计任务与要求2.1设计任务通过所学习的电力电子课程完成

6、单相全桥PWM逆变主电路及驱动电路的设计，主电路采用可控的MOSFET作为元器件，开关管用芯片IR2110驱动，设计参数如下：直流电压为60V；阻感负载；负载中R=2，L=1mH；要求输出频率范围：10HZ~50HZ文案大全实用文档；结合单相全桥PWM的产生做系统整体设计；制做相关电路及装置；结合控制电路，进行整体调试；最终获得设计的成功。2.2设计要求（1）以实用、易用、成本低为目的，完成系统设计所列出的几个参数；（2）基本技术指标：实现逆变输出正弦电。（3）能实现稳定逆变。3系统整体方案设计根据功能要求，该系统应包括逆变主电路、SPWM信号产生电路、过电流保护、驱动电

7、路、直流稳压电源和滤波输出电路等模块，系统总体框图如图1所示图1系统总体框图3.1逆变主电路直流电经过逆变电路将直流电逆变成交流电，再经过滤波、从而输出稳定的交流电。关于逆变主电路的选择可以有以下两种选择，第一采用全桥逆变主电路，第二采用半桥逆变主电路，本次设计采用的是全桥逆变，关于全桥逆变主电路的选择和半桥逆变主电路的选择下面做一个详细介绍。全桥逆变电路，它有四个桥臂，每个桥臂由一个可控器件和一个反并联二极管组成。二极管采用的是IN5408，直流侧接有一个足够大的电容，负载连接在四个桥臂联结点之间，其逆变电路的主要缺点是使用