高頻多級逆變電源的研究與設計.pdf

1、隨著逆變電源在各行各業(yè)的廣泛使用,人們對逆變電源的性能也提出了越來越高的要求,例如小型化,智能化,輸出頻率和電壓可控等。伴隨逆變技術的發(fā)展,各種高性能電子元器件,集成芯片以及新的逆變理論也不斷涌現(xiàn)出來,這都為逆變電源的研制提供了新的思路。本文結合項目的實際需求,應用了逆變技術的多項理論,采用適合項目需求的多款高性能功率開關管和產(chǎn)生脈沖寬度的數(shù)字集成芯片,研制了一款可控的高頻逆變電源。
　　 本文首先對總體設計方案進行論證,采用高

2、頻多級逆變的設計思想,分前后兩級來實現(xiàn)逆變電源的設計。結合實際情況,前級電路采用推挽逆變的主拓撲結構,用來實現(xiàn)高頻升壓的功能要求。在前級電路設計中選用了脈沖寬度調(diào)制(PWM)產(chǎn)生芯片TL494,產(chǎn)生占空比可調(diào)的方波脈沖,經(jīng)過驅(qū)動電路后驅(qū)動推挽逆變主電路。在主電路輸出端產(chǎn)生高頻方波交流電,經(jīng)過高頻變壓器升壓,整流濾波電路,整流濾波后在前級輸出端產(chǎn)生高壓直流電。在設計中充分利用了TL494帶有的檢測反饋,過壓、欠壓保護的功能模塊,使本級電路

3、的輸出更加穩(wěn)定,安全。
　　 后級電路采用了全橋逆變主電路拓撲,并采用89S51單片機配合數(shù)字芯片SA8382,來產(chǎn)生驅(qū)動逆變主電路的SPWM脈沖寬度信號。本級電路分硬件設計和軟件編程兩部分。硬件電路設計中,針對上、下橋臂的不同,分別設計了符合要求的驅(qū)動電路,并設計了滿足項目要求的濾波電路。通過軟件編程,對SA8382相應寄存器的寫操作,來控制輸出電壓幅值、頻率可調(diào)。通過對SA8382相應寄存器的寫操作,還能實現(xiàn)減少功率開關管損

4、耗等功能。
　　 文章在最后一章概述了逆變電源在節(jié)能方面至關重要的作用,以及節(jié)能技術對逆變電源的重要意義。結合本電源的特點,在節(jié)能設計上做了三個方面的研究和設計。對高頻變壓器的結構和制作辦法進行了優(yōu)化設計,用于提高電源整體轉(zhuǎn)換效率,在反饋回路和輸出端加入控制電路來調(diào)節(jié)輸出電壓,從而控制電源的輸出功率達到節(jié)能的目的。
　　 本逆變電源具有體積小,輸出穩(wěn)定,可控,節(jié)能,并能自動檢測蓄電池的輸入電壓,安全可靠。本設計完全體現(xiàn)了