【一種單相逆變器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)】11000字（論文）

第5章結(jié)果驗(yàn)證與分析5.1結(jié)果驗(yàn)證通過Sinmulink對本設(shè)計(jì)的逆變系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，具體電路連接圖如下：圖5.1逆變系統(tǒng)仿真電路圖該仿真的輸入輸出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表表5.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集表輸入輸出電壓峰值15V311V20V311V25V311V30V311V40V311V通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集，本實(shí)驗(yàn)參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求。波形如附錄B。對附錄A中生成SPWM波的程序使用Proteus仿真，仿真結(jié)果如下圖所示：圖5.2SPWM波的生成仿真第6章總結(jié)經(jīng)過長期不懈的努力終于完成了一種單相逆變器的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)能源的枯竭，新能源的快速發(fā)展使得逆變器技術(shù)越來越關(guān)鍵。逆變器普遍采取的是SPWM技術(shù)，對于傳統(tǒng)的逆變器，在它們控制部分普遍使用的是模擬量的技術(shù)取完成的，但是數(shù)字控制技術(shù)的成熟發(fā)展使得傳統(tǒng)的模擬量技術(shù)的使用大大減少。因?yàn)檩^數(shù)字控制技術(shù)而言，傳統(tǒng)的模擬量技術(shù)元器件使用的多，結(jié)構(gòu)較為繁瑣，精度也不太好，所以該類型的電路機(jī)能就不太好。本文采用以單片機(jī)為核心的數(shù)字控制方式代替了傳統(tǒng)的模擬方式，減小了電磁干擾并增強(qiáng)了電路的抗干擾能力。本文主要對SPWM數(shù)字化控制的逆變器和逆變器的原理、內(nèi)容、主電路、控制電路的設(shè)計(jì)等都進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下：（1）對DC/DC變換電路進(jìn)行了對比，最后采用了直流-直流變換電路六種基本類型中的BOOST結(jié)構(gòu)去進(jìn)行升壓。對各種逆變電路進(jìn)行了對比分析，最后采取了單相全橋逆變電路，以及采取了LC濾波器對逆變結(jié)束的電壓進(jìn)行濾波。（2）分析了各部分電路的工作原理，計(jì)算了BOOST電路和濾波電路所需的電容和電感等參數(shù)，分析了功率開關(guān)管的參數(shù)，選擇了合適的IGBT。（3）選擇了功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)芯片，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路。（4）分析了51單片機(jī)為主芯片的控制電路的控制流程。（5）通過Sinmulink對本設(shè)計(jì)的逆變系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證雖然本文對于逆變器的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并滿足了設(shè)計(jì)要求，但是對于逆變領(lǐng)域來說自己畢竟是初學(xué)者，有很多方面會(huì)考慮不周，也有很多地方需要深入的考察，例如采用更先進(jìn)的控制方法減小誤差，降低功耗，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果更加切合實(shí)際應(yīng)用。參考文獻(xiàn)張占松，蔡宣三.開關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì)[M].電子工業(yè)出版社，2004.張占松.開關(guān)電源技術(shù)教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2012.王兆安，劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2009.徐勇，朱志忠，龔旭，等.基于Matlab的單相電壓型全橋逆變器的仿真研究[J].安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，16(1):1-3.郭石壘，秦會(huì)斌.一種新型單相全橋SPWM逆變器設(shè)計(jì)方法[J].電子器件，2016，39(5):1261-1264.倪雨，李成松，沈艷.基于最優(yōu)負(fù)載瞬態(tài)特性的單相全橋逆變器解耦設(shè)計(jì)[J].電子學(xué)報(bào)，2017，45(4):950-958.林真.基于PSpice的單相全橋逆變電路的仿真研究[J].機(jī)電技術(shù)，2016(3):97-99.易臻希.單相全橋光伏并網(wǎng)逆變器的軟開關(guān)技術(shù)研究[J].電子工業(yè)專用設(shè)備，2016，45(11):50-54.路超.一種雙路隔離輸出反激變換器的設(shè)計(jì)[J].通信電源技術(shù)，2018(3).賈興波.Z源型單相全橋中點(diǎn)鉗位并網(wǎng)逆變器研究[D].燕山大學(xué)，2016.王建華，顧彬仕，段青，等.單相DC/AC逆變器大信號快速建模仿真方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2017，41(3):110-116.畢少波.單相并網(wǎng)逆變器的控制策略研究[D].新疆大學(xué)，2017.魏顯文.淺談基于MATLAB的單相獨(dú)立光伏逆變電源電路仿真設(shè)計(jì)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016(24):156-157.楊宜凡.單相可并網(wǎng)光伏逆變器的研究[D].西華大學(xué)，2016.趙巍，顧和榮，張純江，等.SPWM逆變電路調(diào)制方式闡述及實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2016，19(2):46-49.王強(qiáng)，單瑞香，王天施，等.單相全橋諧振直流環(huán)節(jié)軟開關(guān)逆變器[J].電機(jī)與控制學(xué)報(bào)，2017，21(3):38-47.李加升，李穩(wěn)國，宋歌.基于STM32的單相正弦波逆變器設(shè)計(jì)[J].湖南城市學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2017，26(3):54-57.王愛超.光伏發(fā)電系統(tǒng)中單相并網(wǎng)逆變器的研究[D].曲阜師范大學(xué)，2013.鄧允長.基于TMS320F2812單相逆變器的研究與設(shè)計(jì)[D].安徽大學(xué)，2013.張麗娟.單相逆變器數(shù)字控制技術(shù)研究[D].天津理工大學(xué)，2013.陳禮恭.單相光伏SPWM逆變器的重復(fù)控制策略研究[D].浙江工業(yè)大學(xué)，2013.明巖.單相光伏逆變器并聯(lián)控制策略的研究[D].河北工業(yè)大學(xué)，2016.談敏.基于UC3843反激式開關(guān)電源的設(shè)計(jì)[J].通信電源技術(shù)，2016，33(04):115-118.彭自強(qiáng).單相光伏多逆變器并聯(lián)控制策略研究[D].湖南大學(xué)，2014.侯磊.以新型單片機(jī)為核心的正弦逆變電源設(shè)計(jì)[D].內(nèi)蒙古大學(xué)，2013.張凱，王祥.基于STM32的新型SPWM逆變電源[J].電氣自動(dòng)化，2012，34(03):52-54+81.雷建.單相光伏逆變器并聯(lián)系統(tǒng)控制策略研究[D].重慶大學(xué)，2012.羅長春.基于DSP單相逆變器數(shù)字控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究[D].浙江大學(xué)，2007.張巖.基于雙閉環(huán)PI和準(zhǔn)PR控制的單相光伏逆變器的設(shè)計(jì)[D].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2019.彭子軒.單相逆變器脈寬幅值調(diào)制的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2018.楊文燕.單相并網(wǎng)式微型光伏逆變器的設(shè)計(jì)[D].北京交通大學(xué)，2018.任苗苗.數(shù)字式單相逆變電源優(yōu)化控制技術(shù)的研究[D].天津工業(yè)大學(xué)，2017.LiPo，LiRuiyu，F(xiàn)engHaifeng，HeYing，ZhangJingrui.Improvementofmodelpredictivecontrolforsingle-phaseinvertersbyusingsinusoidalsignalobservers[J].IETPowerElectronics，2020，13(17).AstradaJuan，DeAngeloCristian.Implementationofoutputimpedanceinsingle-phaseinverterswithrepetitivecontrolanddroopcontrol[J].IETPowerElectronics，2020，13(14).Engineering;ResearchConductedatNanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsHasProvidedNewInformationaboutEngineering(RobustnessImprovementofSingle-phaseInvertersUnderWeakGridCasesByAddingGridCurrentFeedforwardInDelay-based...)[J].JournalofTechnology&Science，2020.Business-IndustryApplications;InvestigatorsfromUniversityofNorthCarolinaZeroinonIndustryApplications(ANovelSynchronouslyRotatingReferenceFrameBasedAdaptiveControlArchitectureforEnhancedGridSupportFunctionsofSingle-phaseInverters)[J].ElectronicsNewsweekly，2020.

附錄附錄A：51單片機(jī)生成SPWM波的主要程序#include<reg51.h>#defineuIntunsignedint#defineucharunsignedcharuchart_max=10;//一個(gè)周期staticuchart=0，i=0; //PWM計(jì)數(shù)ucharcodeSinParam[20]={5，5，6，7，7，8，9，9，9，9，10，9，9，9，9，8，7，7，6，5};//20點(diǎn)正弦波樣本值voidmain(void){ TMOD=0x02; //定時(shí)器0，工作模式2，8位定時(shí)模式 TH0=177; //寫入預(yù)置初值（取值1-255） TL0=224; //寫入預(yù)置值（取值1-255） TR0=1; //啟動(dòng)定時(shí)器 ET0=1; //允許定時(shí)器0中斷 EA=1; //允許總中斷 P2=0xff; //初始化P1 while(1) { ; }}timer0()interrupt