准正弦波逆变电源的设计（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）设备设计/诊断维修/再制造现代制造工程2021年第11期一种准正弦波逆变电源的设计杨文通,李帅,刘志峰,张爱平,王建华(北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京100124摘要:采用高频多级逆变方案设计的一款准正弦逆变电源。此电源以12V直流电输入,经过高频逆变整流环节(DC2DC和PWM逆变环节(DC2AC,在输出终端得到高质量的准正弦交流电。并对遇到的电磁干扰问题进行分析和排除。由于采用集成逻辑芯片和高频变压器,使得电源体积小,成本低,转换率高。关键词:工频逆变器;高频多级逆变;准正弦波;电磁干扰中图分类号:TN86文献标识码:A文章编号:1671—3133(202111—0143—04Adesignofquasi2sinewaveinverterYANGWen2tong,LIShuai,LIUZhi2feng,ZHANGAi2ping,WANGJian2hua(CollegeofMechanicalEngineeringandAppliedElectronicsTechnology,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100124,CHNAbstract:Describesaquasi2sineinverter,usinghigh2frequencymulti2levelmethod.Input12VDC,throughahigh2frequencyin2vertercircuit(DC2DCandaPWMinvertercircuit(DC2AC.Finally,high2qualityquasi2sinusoidalACwasachieved.Theelec2tromagneticinterferenceproblemisanalyzedandruledout.Sincetheuseofanintegratedlogicchipsandhigh2frequencytrans2formers,powersupplymakessmallsize,lowcost,highconversionrate.Keywords:frequencyinverter;multi2stageandhigh2frequencyinverter;quasi2sinewave;electromagneticinterference0引言石油、天然气和煤等一次性能源日益枯竭,再生能源将逐渐成为人类使用的主体能源,也使用电方式产生重大变革。在实际的电源系统中,有时需要把直流电转换成交流电供负载使用,这种把直流电变回交流电的过程,就是逆变。在已有的很多种电源中,如蓄电池、太阳能电池等都是直流电源,当需要这些电源向交流负载供电时,就需要逆变。因此,逆变技术在新能源的开发与利用领域有着至关重要的地位。准正弦波是一种基本符合正弦规律的方波,可以给大部分电器供电,特别是家用电器,如电视机,电灯等。准正弦波波输出逆变器实现电路法与正弦的相比,由于不需要输出滤波电感,准正弦波逆变器的体积更小、重量更轻,制作成本也更加低廉,所以应用前景也更为广泛。1总体设计方案本设计要实现的功能是将12V蓄电池里面的电能通过逆变器的转换,给电器提供稳定的220V、50Hz的准正弦波(方波。从结果看逆变器必须完成两部分的变换:电压变换和频率变换。随着逆变技术的发展和更高性能电子元器件的出现,逆变电源的实现方法也层出不穷。目前有两种比较常用的方案可实现这种从直流到交流的逆变过程。1工频变压器形式的单级逆变主电路(DC2AC。先频率变换,后升压变换的工频变压器主电路,如图1所示。这种方案先通过由四个开关管组成的全桥逆变电路完成频率变换,再用工频变压器升压。图1工频逆变主电路2高频变压器形式的多级逆变主电路(DC2AC2DC2AC。先升压,后频率变换的高频升压器形式,如图2所示。直流电从蓄电池出来后经过推挽逆变电路,在推挽电路里面高频逆变成高频交流电;然后经过高频变压器升压和滤波整流电路变成直流电;再通过一个全桥逆变电路和滤波电路变为所需的交流电。341现代制造工程2021年第11期设备设计/诊断维修/再制造图2高频多级逆变主电路比较两种方案,后者由于主体电路里采用高频变压器,使逆变电源的体积和价格都大幅下降,而且转换效率高。在本项目的设计中采用了第二种方案,电路的具体实现框架,如图3所示。图3电路实现框架该电源主电路由滤波电路、推挽升压电路、全桥整流电路、高频变压器、全桥逆变电路和漏电检测电路等组成。2前级电路(DC2AC2DC的实现211推挽高频升压电路图4所示为推挽高频升