單相正弦波逆變電源設(shè)計的詳細資料說明

　　本設(shè)計由前級 DC/DC 升壓電路和后級 DC/AC 單相逆變電路組成。DC/DC 升壓電路采用 Boost 拓撲結(jié)構(gòu)，而 DC/AC 逆變以 dsPIC33FJ16GS502 單片機為主控制器，實現(xiàn)對逆變器的數(shù)字化控制。逆變器的控制算法采用交流電壓平均值閉環(huán)控制。樣機指標(biāo)滿足設(shè)計要求，不僅具有性能優(yōu)良的變頻、輸出穩(wěn)壓功能，而且有低的輸出電壓 THD、高的效率和可靠性，以及完善過載保護和自動恢復(fù)功能，裝置還加設(shè)了按鍵、顯示器等友好的人機界面。

　　在市電斷電的場合，采用蓄電池供電的情況下，對于蓄電池 24V 低電壓輸入的逆變電源，需要先對直流 24V 電壓進行升壓，在通過逆變電路得到需要的輸出電壓，廣泛適用于空調(diào)、家庭影院、電動砂輪、電動工具、縫紉機等。

　　同時，在對用電質(zhì)量要求較高的場合，不僅要求電源的輸出電壓幅值穩(wěn)定，而且對其波形質(zhì)量要求也較高，即 THD（總諧波畸變）低，還必須兼有高效率、高可靠性、頻率可調(diào)、完善的故障保護以及故障排除后自動恢復(fù)功能等。

　　本文討論了逆變電源的設(shè)計過程，重點討論了 DC/DC 升壓電路和 DC/AC 逆變電路的設(shè)計，并討論了兩級電路之間的耦合干擾處理措施。最后，設(shè)計了一臺實驗樣機，實驗結(jié)果表明，樣機具有性能優(yōu)良的變頻、輸出穩(wěn)壓功能，而且有低的輸出電壓 THD、高的效率和可靠性，以及完善故障保護和自動恢復(fù)功能，裝置還加設(shè)了按鍵、顯示器等友好的人機界面。

　　基本要求中輸入電壓為 24V，若直接逆變則達不到輸出電壓有效值 26V 的要求，所以必須先通過 DC/ DC 升壓電路升壓至 50V 左右，再通過 DC/AC 逆變得到有效值為 26V 的交流正弦電壓。為了達到更高的控制精度以及方便調(diào)頻和顯示，本設(shè)計采用微控制器對逆變器進行數(shù)字化控制。根據(jù)上述分析，首先可以確定該系統(tǒng)的總體框圖如圖 1 所示 ：

　　方案一 ：DC/DC 升壓采用反激電路。反激電路原理圖如圖 2 所示。采用反激電路優(yōu)點是 ：輸入輸出有隔離，并且方便實現(xiàn)多路輸出，給控制電路提供輔助電源。缺點是 ：反激電路效率較低，多路輸出交叉調(diào)整率大 。

　　方案二 ：DC/DC 升 壓 電 路 采 用 Boost 電 路。 Boost 電路原理圖如圖 3。Boost 電路的優(yōu)點是 ：電路拓撲簡單、電源效率可高達到 90% 以上、輸入電流連續(xù)對電源的電磁干擾小。

　　經(jīng)過兩種方案比較，結(jié)合自身條件，選擇方案二