基于单片机与SPWM控制的应急电源逆变电路设计

逆变器是应急电源的重要组成部分。为了实现应急电源中逆变器输出交流电压的适时调节,减小输出电压谐波达到逆变电路数字化控制目的,三相逆变电路采用了正弦脉宽调制（SPWM）控制方法,以C8051F020单片机和SA4828为核心,完成对SPWM波的产生及系统的控制。利用单片机特有的端口连接完成外围控制功能,这样就减少了应急电源对波形产生的处理时间,保证波形具有较高精度,而且电路硬件连接简单。     

一种新型单相全桥SPWM逆变器设计方法

摘要：针对两级式逆变器,在DC-AC逆变部分,采用单相全桥SPWM调制,再经过低通LC滤波,可输出平滑正弦波。介绍了一种新型单相SPWM逆变器设计方法,即通过基于EG8010纯正弦波芯片的EGS002驱动板产生SPWM驱动波,驱动全桥回路,输出经低通LC滤波,可输出标准正弦波。逆变器驱动板和全桥拓扑以及外围电压反馈电路可实现正弦波逆变器的设计,制作了逆变器,试验测试负载功率3kw,输出正弦波电压波形较好。     

基于重复控制补偿的PI控制并网逆变器设计

介绍了电压型并网逆变器系统的软硬件设计方案,给出了并网逆变系统的硬件结构、软件主程序、电流PI调节模块、数字SPWM波产生模块的设计方法。该方法利用重复控制方式改善了逆变器系统的稳态输出波形质量,并利用数字PI控制来提高系统的动态特性。     

变频器逆变单元死区效应分析及其补偿

在SPWM控制的变频器中,死区的加入会使输出电压和电流波形发生畸变,使谐波分量增加。文中详细分析了死区对逆变器输出电压基波的影响,并在尽量不增加通用变频器硬件基础上,提出一种具有自适应零点调整的电流反馈型补偿方法。并通过TMS320F2808 DSP芯片实现补偿算法,在5.5 kW异步电机上验证了该补偿算法的有效性。     

基于SPWM控制的三相逆变电源设计

叙述了一种基于STC15单片机设计的SPWM三相逆变电源。正弦波脉宽调制(SPWM)技术能够实时、准确地实现变频控制要求,且逆变器输出电压谐波分量少。采用STC15单片机内部PWM寄存器模式输出三路相位差为120°的SPWM波,使用IR2109作为三相全桥电路驱动芯片,输出经过LC低通滤波,最后在负载上得到稳定的正弦波交流电。实现表明三相逆变电源可以输出完整的正玄波,且输出电流大于2安培,电压大于60V,具有广泛的应用前景。     

SPWM逆变电源LC滤波器的研究与设计

为了使基于SPWM的逆变器输出较好的正弦波形,针对SPWM逆变器的谐波特点,采用单级LC低通交流输出滤波网络.为使滤波器传送较多的有功功率,而返回逆变器的无功功率较少,同时将特定次谐波含量控制在设定的范围内,提出了一种单级LC滤波器的设计方法,根据该方法选择滤波器的L、C参数,可以有效控制谐波含量和逆变器的无功功率,得到较好的正弦波形输出.     

基于Simulink库仿真的单相逆变电源调节器设计

基于Simulink库研究了采用SPWM波控制的单相逆变器双闭环PID调节器的建模与仿真。本系统在Simulink库中模拟产生SPWM波形,并建立了在理想状态下的整流和逆变电路,提出通过电压均值环和电压瞬时环双环控制来对输出电压进行调节。将此建模思想移植到10K模块化单相UPS电源上,控制精度和准度,均能达到预期效果。     

一种新型数字SPWM信号的设计与实现

为了有效地降低逆变器负载的谐波,并且防止同一桥臂的功率放大管出现直通现象,设计了一种基于FPGA的新型数字SPWM波形产生方案.结合直接数字频率合成技术,在FPGA内部采用硬件描述语言生成数字的正弦波和三角波,然后采用了比较的方法直接产生所需要的SPWM波形.创新性为运用了数字正弦波或三角波的平移技术产生所要求的死区,最后提出了数字方法产生SPWM波形的几个技术难点的解决方法.     

基于三次谐波注入的级联多电平逆变器

本文详细分析了调制波变换技术和三次谐波注入多电平逆变器的原理,以及三次谐波注入后逆变器的调制信与输入直流电压的关系。并且,分析了在级联多电平逆变器开环PWM控制下,一般SPWM与三次谐波注入的不同。提出三次谐波注入法能够在不影响负载电流电压的情况下实现载波调制的优化控制,提高电压利用率。在Matlab/Simulink环境下通过仿真,证实了理论的正确性。     

基于TMS320F2812光伏并网SVPWM逆变系统的设计

针对传统电力系统中SPWM调制的逆变器效率低、可靠性差等缺点,提出了将SVPWM技术应用于光伏并网逆变器中,并在Matlab/Simulink环境下对逆变主电路进行了仿真。同时以TMS320F2812为主控芯片,三相逆变模块为主电路,在SVPWM逆变调制技术的基础上,引入单神经元PI电压闭环控制技术来改善并网逆变器的输出波形,并研制了一台220 V/50 Hz的并网逆变器样机。仿真结果表明,设计方案的可行性和有效性,样机结果表明,该并网逆变器具有硬件电路简单,输出电压谐波畸变率低,电压稳定等优点。     

基于1kV直流母线电压的1kW逆变电源设计

大型风力发电设备的智能散热风机需要电压可调的交流50 Hz正弦波电源供电.介绍了正弦脉宽调制(SP-WM)逆变器的详细设计过程,以风力发电设备输出的1 kV直流作为逆变器输入,输出为从AC 220 V到AC 110 V可调的50 Hz正弦波信号.     

一种离网型风力发电系统的研究

研究了一种小型离网型风力发电系统,系统采用三相不可控整流方式进行整流,使用Lc滤波电路对输出直流纹波进行滤波,采用Boost电路作为斩波稳压电路,利用PID控制反馈使输出电压稳定在600V左右。系统逆变部分采用三相五电平SPWM逆变器,可以使输出电压谐波减少,提高输出电能质量。最后对系统进行了仿真,仿真结果验证了此方法的有效性。     

正弦波逆变器SPWM调制教学研究

正弦波逆变器SPWM调制是电力电子技术教学中的重点和难点内容。通常,这部分的教学内容对于同学们如何厘清各种调制方式的优缺点以及如何得出结论,进而如何将SPWM调制信号(弱电)转化为正弦波逆变器输出电压(强电)并进行分析存在一定困难。鉴于此,本文在原有教学内容基础上进行了扩展分析,首先从SPWM调制的实际工程来源介绍了三种调制方式,对载波比为奇数以及3的倍数时波形具有良好的对称性进行了数学推导,并以此分析了三种调制方式的优缺点。接着,给出了基于桥式结构的正弦波逆变器基本变换单元,分析了其将SPWM调制信号转化为输出电压的桥梁作用,并延伸出了单相和三相桥式逆变器,给出了逆变器电压利用率计算方法,最后对其采用的倍频单极性难点问题进行了扩展分析。     

基于STM32系列单片机的数控正弦波逆变电源设计与实现

提出一种高性能全数字式正弦波逆变电源的设计方案。该方案分为前后两级,前级采用推挽升压电路将榆入的直流电升压到350V左右的母线电压．后级采用全桥逆变电路,逆变桥输出经滤波器滤波后,用隔离变压器进行电压采样,电流互感器进行电流采样,以形成反馈环节,增加电源输出的稳定性。升压级PWM驱动及逆变级SPWM驱动均由STM32单片机产生。减小了硬件开支。基于上述方案试制的400W样机,具有输出短路保护、过流保护及输入过压保护、欠压保护功能。50Hz输出时频率偏差小于0．05Hz,满载（400W）效率高于87％,电压精度为220V±1％,THD小于1．5％。     

三电平逆变器中共模电压抑制方法的研究与仿真

文章对三电平逆变器输出中的共模电压进行了分析,为了减小共模电压带来的危害,文中采用了两种SPWM控制策略即传统三电平SPWM控制策略和降低共模电压的三电平SPWM控制策略。通过Matlab/Simulink仿真比较,结果表明两种策略都起到了抑制共模电压的作用,其中降低共模电压的三电平SPWM控制技术效果更为明显。     

正弦脉宽调制技术在逆变器中的研究与应用

分析了应用于逆变电源的三种正弦脉宽调制技术，比较它们的输出电压频谱及开关损耗。最后选择了HPWM控制方式应用于一个实验样机，并给出实验结果。     

A Minimal Harmonic Controller for a STATCOM

In this paper, a novel controller with fixed modulation index (MI) and variable dc capacitor voltage reference to minimize voltage and current harmonics is presented for a distribution static synchronous compensator (STATCOM). The STATCOM with the proposed controller consists of a three-phase voltage-sourced inverter and a dc capacitor and is used to provide reactive power compensation and regulate ac system bus voltage with minimum harmonics. A systematic design procedure based on pole-zero cancellation, root locus method, and pole assignment method has been developed to determine proper parameters for the current regulator, the dc voltage controller, and the ac voltage controller of the STATCOM. With the proposed STATCOM controller, harmonic distortions in the inverter output current and voltage can be reduced since the MI is held constant at unity in steady state. In addition, a fast adjustment in the STATCOM output reactive power is achieved to regulate the ac bus voltage through the adjustment of the dc voltage reference during the transient period. Simulation and experimental results for the steady-state operating condition and transient operating conditions for the system subjected to a reactive current reference step change, a three-phase line to neutral fault, and a step load change are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed controller.     

基于DSP的并网逆变器的设计

逆变是整流的逆过程,逆变器是将低压直流电转换成交流电的装置。为了能将转换后的交流电送回电网,实现能量再循环,设计了基于DSP的并网逆变器,采用倍频单极性SPWM技术实现逆变控制,并利用DSP外设CAP检测逆变器输出电流频率和相位,以软锁相技术实现逆变器输出电流的相位和频率与电网电压同步;利用DSP外设ADC采集逆变器的输出电流与电网的电压,采用PI闭环调节以增加逆变器输出电流的稳定性,最后搭建实验样机验证设计的可行性。