畢設(shè)論文修改__

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1、分類號：TN709本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）題目：基于單片機的逆變電源系統(tǒng)設(shè)計作者單位物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院作者姓名專業(yè)班級電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)指導(dǎo)教師（職稱）強寧（講師）論文完成時間二O—二年五月基于單片機的逆變電源系統(tǒng)設(shè)計劉燕（陜西師范大學(xué)物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院，西安，710062）摘要：本文介紹了基于AT89C51微控制器單相正弦波逆變電源的全數(shù)字化控制系統(tǒng)。可用于將蓄電池提供的12V直流電壓逆變?yōu)檩敵?20V50HZ的交流電。該電源系統(tǒng)采用推挽升壓和全橋逆變兩級變換，在控制電路上，前級推挽升壓電路采用SG3525芯片控制，閉環(huán)反饋；逆變部分采用驅(qū)動芯片IR2110進(jìn)行全橋逆

2、變，采用U3990完成SPWM的調(diào)制，后級輸出采用電流互感器進(jìn)行采樣反饋，形成雙重反饋環(huán)節(jié)，增加了電源的穩(wěn)定性；在保護(hù)上，具有輸出過流保護(hù)電路，增強了該電源的可靠性和安全性；輸出交流電壓通過AD637的真有效值轉(zhuǎn)換后，再由AT89C51單片機的控制進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，最終將電壓值顯示到液晶上，形成了良好的人機界面。并詳細(xì)說明了該逆變電源系統(tǒng)的原理構(gòu)成和各部分電路的工作原理。關(guān)鍵詞：單片機逆變電源正弦脈寬調(diào)制1引言在數(shù)字化信息時代的今天，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在不斷發(fā)展的同時，對逆變電源也提出了更高的要求，高性能的逆變電源必須滿足：高輸入功率因數(shù)，低輸出阻抗；暫態(tài)響應(yīng)快速，穩(wěn)態(tài)精度高；穩(wěn)定性高，效

3、率高，可靠性高；電磁干擾低等。要實現(xiàn)這些功能，離不開數(shù)字化控制技術(shù)本文設(shè)計了基于單片機的逆變電源系統(tǒng)是以AT89C51E片機控制的逆變電源系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)元器件多，電路復(fù)雜，靈活度不夠等缺點。逆變主電路采用了兩級逆變裝置，増強了系統(tǒng)的可移植性，并且運用了單相全橋逆變電路使得系統(tǒng)便于控制，穩(wěn)定性更高。設(shè)計中使用系統(tǒng)將蓄電池12V直流電壓逆變?yōu)?20V50Hz的正弦波交流電。2逆變電源的原理利用晶閘管電路把直流電轉(zhuǎn)變成交流電，這種對應(yīng)于整流的逆向過程，定義為逆變。把直流電逆變成交流電的電路稱為逆變電路。在特定場合下，同一套晶閘管變流電路既可作整流，又能作逆變。而逆變器就是

4、把直流電壓變換成固定或可調(diào)交流電壓的裝置。變流器工作在逆變狀態(tài)時，如果把變流器的交流側(cè)接到交流電源上，把直流屯逆變?yōu)橥l率的交流電反送到電網(wǎng)去，叫有源逆變。如果變流器的交流側(cè)不與電網(wǎng)聯(lián)接，而直接接到負(fù)載，即把直流電逆變?yōu)槟骋活l率或可調(diào)頻率的交流電供給負(fù)載，則叫無源逆變。交流變頻調(diào)速就是利用這一原理工作的。冇源逆變除用于直流口J逆調(diào)速系統(tǒng)外，還用于交流饒線轉(zhuǎn)子異步電動機的串級調(diào)速和高壓直流輸電等方面［2】。3基于單片機逆變電源系統(tǒng)的設(shè)計本文利用AT89C51單片機設(shè)計逆變電源的系統(tǒng)，可將譽電池輸入的12V電壓逆變?yōu)?20V50HZ的交流輸出電壓。無需復(fù)雜的軟件編程，只需要少量的

5、外圍器件，使得設(shè)計岀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強，同吋還以與單片機構(gòu)成智能控制，具有良好的故障處理機制。3.1系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計系統(tǒng)方框圖如圖1所示,先采用DC-DC變換器把12V蓄電池的電壓升至312V,保證輸出有效值為220V的正弦波不出現(xiàn)截止失真和飽和失真。輸出電壓反饋采用調(diào)節(jié)SPWM信號脈寬的方式。因為SPWM控制器輸出的SPWM信號不含死區(qū)時間，所以增加了死區(qū)時間控制電路和逆變橋驅(qū)動電路。輸岀電流檢測使用電流互感器和真有效值轉(zhuǎn)換芯片AD637實現(xiàn)。輸出電壓也使用AD637轉(zhuǎn)換后，由ADC采樣后分析，單片機控制在液晶屏幕上顯示。圖1系統(tǒng)框圖3.1.

6、1DC-DC變換器控制電路的設(shè)計DC-DC變換器控制電路如圖2所示。SG3525是電流控制型PWM控制器，所謂電流控制型脈寬調(diào)制器是按照接反饋電流來調(diào)節(jié)脈寬的。在脈寬比較器的輸入端直接用流過輸出電感線圈的信號與誤差放人器輸出信號進(jìn)行比較，從而調(diào)節(jié)占空比使輸出的電感峰值電流跟隨誤差電壓變化而變化。由于結(jié)構(gòu)上有電壓環(huán)和電流環(huán)雙環(huán)系統(tǒng)，因此，無論開關(guān)電源的電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率和瞬態(tài)響應(yīng)特性都冇提高，是廿前比較理想的新型控制器⑶。SG3525通過15腳輸入12V的宜流電壓，為其供電，通過脈寬調(diào)制芯片，從14腳和11腳輸出2路PWM波，用來對開關(guān)管進(jìn)行調(diào)制，從而把直流信號變成方波信號

7、。R嚴(yán)R,構(gòu)成了屯壓反饋回路。U4RS10-4-470viFr<><73—TWM1>Kijl2B￡2+U8U7102」》wiviNR23.7k￡2y.?US10-4^OVo1KHi<13lSk￡2i11<)k￡25Ok￡X圖2SG3525控制電路圖推挽式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)原理圖如圖3所示oPWM波調(diào)制的方波信號經(jīng)變壓器升壓后,在經(jīng)過由DI,D2以及LC整流濾波網(wǎng)絡(luò)⑷變成穩(wěn)定的31