变频电源设计
摘要
本设计主要以AT89C51单片机系统为核心，实现了对交流工频电压进行整流、逆变后输出频率可调，电压稳定的三相对称正弦波交流电。在设计中运用了全控型电力电子器件和SPWM（正弦波脉宽调制）技术，有效改善电路中的谐波、提高逆变器功率因数、提高系统的动态响应速度。电路采用模块化设计，有利于升级和扩展。
一、方案选择与论证
本系统要求设计并制作一个三相正弦变频电源，输出线电压有效值维持在36V，输出频率在20Hz～100Hz连续可调，根据题目要求，我们提出以下三种方案。
方案一：
利用DDS实现变频电源，与传统的变频电源所不同的是：DDS技术实现变频电源不须经过整流和逆变，输出频率精度较高还可大大节省硬件电路。但使用DDS 芯片设计受功率限制且不符合题目设计框图要求，故不予采用
方案二：
采用单相桥式整流电路完成交流电变换成直流电任务。桥式整流电路优点是输出电压高，纹波电压较小，整流管所承受的最大反向电压较低，效率较高。逆变电路脉宽调制采用数字分频器、EPROM、D/A等器件实现。其结构框图如图1所示，EPROM事先存储离线算好的正弦波表供脉宽调制查询使用，改变正弦波扫描频率，即可实现不同的正弦波频率输出。该方案虽可实现基本要求但电路过于复杂，输出电压不稳定，而且不利于人机交换。
图1.
方案三：
整流电路同方案二，逆变电路采用全控型电力电子器件，控制电路使用AT89C51单片机。使用全控型器件可使逆变器主电路结构简单，而且控制和驱动灵活可靠、有效改善电路中的谐波和功率因数、提高系统的动态响应速度。考虑到全控型器件的动静态特性和安全性，我们采用智能功率模块IPM。IPM即Intelligent Power Module(智能功率模块)的缩写，是以IGBT为功率器件的新型模块。这种功率模块是将输出功率元件IGBT和驱动电路、多种保护电路集成在同一模块内，与普通IGBT相比，在系统性能和可靠性上有进一步的提高，而且由
于IPM通态损耗和开关损耗都比较低，使散热器的尺寸减小，故使整个系统尺寸减小。由一片单片机实现脉宽调制，控制功率器件的导通和关断以及频率设定。另一片单片机实现电压电流频率功率检测和相应的保护以及人机交换。这种方案由于采用单片机技术，使得其具有智能化的特点，简化了硬件电路，有效提高测量精度，同时也有利用软件对系统误差进行补偿。电路原理框图如图2示。
分析以上三种方案的优缺点，显然第三种方案具有更大的优越性、灵活性，故我们采用第三种方案。
二、单元电路分析与计算
如图2所示，系统主电路主要由整流、逆变、控制三部分构成。
图2.
1. 整流电路
整流电路依靠二极管的单向导电性完成将交流电变换成直流电。由桥式整流电路分析可知：输出端负载电压为0.9倍的变压器二次侧电压，即U L=0.9U2。由纹波系数计算公式：
0.483L L L
V Kr V γ
===
可知桥式整流电路纹波系数较小，但U L 中存在一定的纹波，故需要滤波电路来滤除纹波，我们选用C 型滤波电路。整流桥选用整流桥堆，滤波电容选用耐压耐流较高的电解电容。为改善电容滤波输出特性较差的缺点，可选用两极电容滤波。电路图见图3。
图3.主回路电路图
2.逆变电路
逆变电路用三相桥式电压型逆变电路，选用全控型器件IGBT ，采用正弦波脉宽调制技术（SPWM ）调节输出电压。输出频率和电压的调节均由逆变器完成。
SPWM 技术是采用等腰三角波作为载波信号，正弦波作为调制信号，通过正弦波电压与三角波电压信号相比较的方法，确定各个分段矩形脉冲的宽度。用正弦波电压信号作为调制信号时，可获得脉宽正比于正弦值的矩形脉冲列。SPWM 主要由单片机通过软件生成SPWM 波。单片机通过改变输出口的状态，
改变开关模式和时间基数来驱动逆变器动作，就可得到相应的SPWM 波。具体操作 见软件说明。
3.控制电路
控制电路主要由单片机和检测电路构成。一个单片机控制IGBT 触发和关断，使输出为三相对称交流电。改变输出状态，改变输出电压频率。另一个单片机完成频率设定同时完成对输出三相交流电的频率，电流测量。频率检测电路通过交流电流互感器得到小信号交流电然后经过阻容滤波后得到与原信号同频率的信号，再经过过零比较器后输出为规则变化的高低电平，即一个周期有两个电平变化信号，这些信号可以为单片机所识别。单片机通过检测即可测的对应频率。交
流电流检测也是通过交流电流互感器得到幅值较小的电压信号，通过整流滤波后，得到直流电压信号。直流电压信号通过A/D转换进入单片机进行数据处理后可得与原电流成比例的数字量。检测和控制电路如图4所示。
图4.1频率检测电路
图4.2电流检测电路
三、软件的设计说明
本系统采用双CPU工作，一个CPU作为控制器，控制整个系统的运行，另一个CPU用于产生SPWM波形，用于驱动IGBT工作，实现逆变，该CPU受控制器的控制。
图5.系统控制电路图
1、控制程序设计
控制程序控制按键、显示等功能，程序代码如下：D8279 EQU 7FFEH ;;定义A0=0地址
AD8279 EQU 7FFFH ;定义A0=1地址v.
EOC BIT P2.0
CLK BIT P2.1
AD BIT P2.2
DO BIT P2.3
CS BIT P2.4
ORG 0000H
LJMP MAIN ;主程序
ORG 0003H
LJMP INT0
ORG 0013H
LJMP INT1 ;按键中断程序入口
;**************************************************************** * ；
; 主程序
;?***************************************************************;
ORG 0030H
MAIN:MOV SP,#55H ;注意SP地址不能冲突
MOV TCON,#01H ;外部中断0为边沿触发
MOV TMOD,#01H
MOV TH0,#00H
MOV TL0,#00H
MOV P1,#50
MOV 30H,#00H ;初始显示全部为0
MOV 31H,#00H
MOV 32H,#00H
MOV 33H,#00H
MOV 34H,#00H
MOV 35H,#00H
MOV 36H,#00H
MOV 37H,#00H
CLR 4FH;判断是否按下频率设置键的标志位
CLR 2FH
SETB EA
SETB EX1
SETB 20H;默认显示电压和电流
MOV 21H,#80H
MOV DPTR,#AD8279 ;A0=1写入命令0
MOV A,#0000H ;从左边进入，2键互锁。
MOVX @DPTR,A
MOV A,#0D1H
MOVX @DPTR,A
; MOV R1,#08H
WAIT: MOVX A,@DPTR
JB ACC.7,WAIT ;判断是否写入完毕
MOV A,#34H ;写入命令1，CLK=2MHZ，N=20
MOVX @DPTR,A ;，内部工作频率为100khz
MOV A,#90H ;写显示RAM命令4,AI=1，RAM?地址自动加一
LCALL DISP ;调用显示程序
LOOP:MOV A,21H
JNB ACC.7,KEY ;acc.7作为标志位
JNB 2FH,LOOP
; LCALL START ;采集数据
; LCALL WORK;对数据进行处理
; LCALL NEXT2
LJMP LOOP
KEY: MOV 21H,#80H ;判断键码
JB 4FH,GO1
LJMP GO2
GO1:MOV @R0,A
INC R0
GO2:MOV B,#03H
MOV DPTR,#FUN
CLR C
MUL AB
JMP @A+DPTR
RET
;***********************************************************
; 按键中断处理程序
;***********************************************************
INT1:PUSH PSW
PUSH ACC
PUSH DPH
PUSH DPL
MOV DPTR,#AD8279 ;写入命令2，读取FIFO/SENSOR RAM
MOV A,#50H
MOVX @DPTR,A
MOV DPTR,#D8279 ;读取FIFO/SENSOR RAM
MOVX A,@DPTR
MOV 21H,A ;定义20H为键盘扫描内容的缓冲区
POP DPL
POP DPH
POP ACC
POP PSW
RETI
;**************************************************************** ;分散转移处理程序
;************************************************************** FUN:LJMP LOOP
LJMP LOOP
LJMP LOOP
LJMP LOOP
LJMP LOOP
LJMP LOOP
LJMP LOOP
LJMP LOOP
LJMP LOOP
LJMP LOOP ;
LJMP KEY10
LJMP KEY11
LJMP KEY12
LJMP KEY13
LJMP KEY14
LJMP KEY15
RET
;************************************************************
;各个键的功能程序
;************************************************************
;前10个键为10个数字按键
;***************************************************************
;第11个键设置频率键
KEY10:SETB 4FH
MOV R4,#3
MOV R0,#30H ;注意数据的顺序
LJMP LOOP
;第12键设置确定键
KEY11:MOV 33H,#0EH
LCALL DISP
CLR 4FH
MOV A,30H
MOV B,#100
MUL AB
MOV 30H,A
MOV A,31H
MOV B,#10
MUL AB
ADD A,30H
ADD A,32H
MOV P1,A
CLR P2.5 ;频率发送信号
NOP
NOP
NOP
SETB P2.5
LJMP LOOP
;第13键开始键
KEY12:CLR P2.6 ; 启停控制位
SETB 2FH
LJMP LOOP
; 停止键
KEY13: SETB P2.6
MOV 30H,#00H ;初始显示全部为0
MOV 31H,#00H
MOV 32H,#00H
MOV 33H,#00H
MOV 34H,#00H
MOV 35H,#00H
MOV 36H,#00H
MOV 37H,#00H
LCALL DISP
LJMP LOOP
;显示电流、电压键;显示功率、频率键切换键KEY14: CPL 20H
LCALL DISP
KEY15: LJMP LOOP
;************************************************************** ;显示程序
;************************************************************* DISP:MOV DPTR,#D8279 ;写显示RAM
MOV R3,#08H
JNB 20H,L1
MOV R0,#30H
LJMP DIS
L1:MOV R0,#70H
DIS:MOV A,@R0
MOV DPTR,#TAB
MOVC A,@A+DPTR
JB 4FH,L2
CJNE R0,#30H,L2 ;此处加小数点，使用时应注意
CLR C
ADD A,#80H
L2: MOV DPTR,#D8279 ;写显示RAM
MOVX @DPTR,A
INC R0
DJNZ R3,DIS
RET
TAB:DB 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH
DB 07H 7FH 6FH 77H 71H 40H 00H 76H
;采集子程序
START:MOV R0,#40H
MOV R1,#00H
MOV R4,#3
START1:MOV P2,#19H;初始化P1口
MOV PSW,#00H ;消除状态寄存器
MOV A,R1; ；读下一次转换地址到A
SWAP A ;取4位地址
SETB CS
CLR CS; ；置cs为低，选中TIC1543
LCALL DATA_IN; ；调用转换子程序
MOV R2,A ;；转换结果的低8字节放入寄存器R2
MOV A,R3; ；读转换结果的高8字节到A
RL A ;取高两位
RL A
ANL A,#03H
MOV R3,A; ；转换结果的高2位防入R3
MOV A,R2
MOV @R0,A
INC R0
MOV A,R3
MOV @R0,A
INC R0
JNB EOC,$
; INC R1
; DJNZ R4,START1
MOV R5,#010H ;***********
LOOP4:MOV R6,#0AAH
LOOP3:LCALL DISP
DJNZ R6,LOOP3
DJNZ R5,LOOP4;*******************
RET
; ”子程序””
DATA_IN:MOV R5,#10;将I/O CLOCK脉冲数送入R5
CLR CLK
LOOP1:NOP;；调延时于程序
MOV C,DO; 读转换数据到c
RLC A ;将地址最低位移入C中
MOV AD,C;写入通道地址
SETB CLK; 置IO CLOCK为高
NOP
CLR CLK ;置IO CLoCK 为低
CJNE R5,#03H,LOOP2 ;判断8个数据是否送完?未完，则跳转
MOV R3,A;将转换结果高8位存入R3
LOOP2:DJNZ R5,LOOP1;10个脉冲是否结束?没有刚跳转
RET
;检测电流0——4A对应的数字量是0——1023；右移8位即得到相应的电流示值
WORK:MOV R0,#40H
MOV R1,#42H
MOV R3,#2
LCALL MSUB
JB 07H,ERROR
MOV R0,#40H
MOV R1,#40H
MOV R3,#2
LCALL MSUB
JB 07H,ERROR
MOV R0,#42H
MOV R1,#44H
MOV R3,#2
LCALL MSUB
MOV R0,#40H
MOV R3,#03H
MOV R4,#9AH
MOV A,@R0
SUBB A,R3
INC R0
MOV A,@R0
SUBB A,R4
JNC ERROR;电流大于3.6V ERROR:CLR P3.5
MOV 30H,#00H ;初始显示全部为0
MOV 31H,#00H
MOV 32H,#00H
MOV 33H,#00H
MOV 34H,#00H
MOV 35H,#00H
MOV 36H,#00H
MOV 37H,#00H
LCALL DISP
LJMP MAIN
NEXT2:MOV A,#03H
ANL A,41H
MOV 30H,#0
MOV 30H,A ;高2位为整数
MOV A,40H
MOV B,#10
MUL AB
MOV 40H,A
MOV B,#10
MUL AB
MOV 32H,B
MOV 40H,A
MOV B,#10
MUL AB
MOV 32H,B
MOV 33H,#10
LCALL DISP
RET
;电流最大可显示4V，可以将数字量右移8为即得到显示值，因此高2 MSUB: ;MOV A,49H ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;JZ NSUB1 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;DEC 49H ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;RET
NSUB1:
CLR 07H
MOV A,R0
MOV R2,A
MOV A,R3
MOV R7,A
MOV A,R1
MOV R4,A
CLR C
LP0:MOV A,@R0
SUBB A,@R1
MOV R5,A
INC R0
INC R1
MOV A,@R0
SUBB A,@R1
MOV R6,A
JNC LP1
MOV A,R3
MOV R7,A
MOV A,R2
MOV R0,A
MOV A,R4
MOV R1,A
CLR C
LP2:MOV A,@R0
SUBB A,@R1
MOV R5,A
INC R0
INC R1
MOV A,@R0
SUBB A,@R1
MOV R6,A
LP1:MOV A,R6
JZ NEXTI
SETB 07H ;大于128
NEXTI:MOV A,R5
CJNE A,#250,NEXTJ;;;;;;;;;;;;;;;;;;
NEXTJ:JC BACK
SETB 07H
BACK:RET
INT0:PUSH PSW
PUSH ACC
SETB RS0
CPL TR0
JB TR0,SET1
MOV R2,#00 ;计算频率
MOV R3,#0FH
MOV R4,#42H
MOV R5,#40H
MOV R6,TH0
MOV R7,TL0
LCALL DIVD ;调用双字节除法
MOV A,R3
MOV B,#100
DIV AB
MOV 70H,A ;频率存放于40H、41H、42H中
MOV B,#10
DIV AB
MOV 71H,A
MOV 72H,B
LJMP TT1
SET1:MOV TH0,#00H
MOV TL0,#00H
TT1:POP ACC
POP PSW
RETI
;（７）标号：ＤＩＶＤ功能：双字节二进制无符号数除法
;入口条件：被除数在R2、R3、R4、R5中，除数在R6、R7中。;出口信息：OV=0 时，双字节商在R2、R3中，OV=1 时溢出。
;影响资源：PSW、A、B、R1～R7 堆栈需求：２字节
DIVD: CLR C ;；比较被除数和除数
MOV A,R3
SUBB A,R7
MOV A,R2
SUBB A,R6
JC DVD1
SETB OV; ；溢出
RET
DVD1: MOV B,#10H ;；计算双字节商
DVD2: CLR C ;；部分商和余数同时左移一位
MOV A,R5
RLC A
MOV R5,A
MOV A,R4
RLC A
MOV R4,A
MOV A,R3
RLC A
MOV R3,A
XCH A,R2
RLC A
XCH A,R2
MOV F0,C ;；保存溢出位
CLR C
SUBB A,R7 ;；计算（R2R3－R6R7）
MOV R1,A
MOV A,R2
SUBB A,R6
ANL C,/F0 ;；结果判断
JC DVD3
MOV R2,A ;；够减，存放新的余数
MOV A,R1
MOV R3,A
INC R5; ；商的低位置一
DVD3: DJNZ B,DVD2 ;；计算完十六位商（R4R5）
MOV A,R4;；将商移到R2R3中
MOV R2,A
MOV A,R5
MOV R3,A
CLR OV ;；设立成功标志
RET
END
2．SPWM的程序设计
本系统SPWM波形的产生利用表格法：在EPROM中存放两张表格，一张是存放正弦波一个周期里每一个小区间的开关模式和时间基数，从存储器的高地址到低地址依次存放，共240个单元，另一张表格是频调整数据表，用以按给定频率值来调整第四个小区间的维持时间，以保证输出频率的正确。CPU依次从表中取出开关模式和时间基数，并用软件生成两个开关模式间的死区时间。程序
流程图如图6所示。先发送死区模式（死区时间为4us）再发送开关模式，而后查的时间基数存寄存器，采用软件延市时来实现开关模式的维持时间。每4个小区模式发送完后，采样一次给定频率，并查表得出频率调整数据，采用软件延时进行频率调整。考虑到输出电压的恒定，用软件实现占空比不变的触发脉冲。程序流程图如图6所示。
基于DSP的三相SPWM变频电源的设计
基于DSP的三相SPWM变频电源的设计 变频电源作为电源系统的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到整个系统的安全和可靠性指标。现代变频电源以低功耗、高效率、电路简洁等显著优点而备受青睐。变频电源的整个电路由交流-直流-交流-滤波等部分构成，输出电压和电流波形均为纯正的正弦波，且频率 和幅度在一定范围内可调。 本文实现了基于TMS320F28335的变频电源数字控制系统的设计，通过有效利用TMS320F28335丰富的片上硬件资源，实现了SP WM的不规则采样，并采用PID算法使系统产生高品质的正弦波，具有运算速度快、精度高、灵活性好、系统扩展能力强等优点。 系统总体介绍 根据结构不同，变频电源可分为直接变频电源与间接变频电源两大类。本文所研究的变频电源采用间接变频结构即交-直-交变换过程。首先通过单相全桥整流电路完成交-直变换，然后在DSP控制下把直流电源转换成三相SPWM波形供给后级滤波电路，形成标准的正弦波。变频系统控制器采用TI公司推出的业界首款浮点数字信号控制器TMS320F28335，它具有150MHz高速处理能力，具备32位浮点处理单元，单指令周期32位累加运算，可满足应用对于更快代码开发与集成高级控制器的浮点处理器性能的要求。与上一代领先的数字信号处理器相比，最新的F2833x浮点控制器不仅可将性能平均
提升50%，还具有精度更高、简化软件开发、兼容定点C28x TM控制器软件的特点。系统总体框图如图1所示。 图1 系统总体框图 （1）整流滤波模块：对电网输入的交流电进行整流滤波，为变 换器提供波纹较小的直流电压。 （2）三相桥式逆变器模块：把直流电压变换成交流电。其中功率级采用智能型IPM功率模块，具有电路简单、可靠性高等特点。 （3）LC滤波模块：滤除干扰和无用信号，使输出信号为标准正 弦波。 （4）控制电路模块：检测输出电压、电流信号后，按照一定的控制算法和控制策略产生SPWM控制信号，去控制IPM开关管的通断从而保持输出电压稳定，同时通过SPI接口完成对输入电压信号、电流信号的程控调理。捕获单元完成对输出信号的测频。
D题-单相正弦波变频电源
2016年TI 杯大学生电子设计竞赛 参赛注意事项 （1）7月25日8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参 赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效 证件（如学生证）随时备查。 （4）每队严格限制3 人，开赛后不得中途更换队员。 （5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不 得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。 （6）7月28日20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 D 题：单相正弦波变频电源 【本科组】 1.任务 设计并制作一个单相正弦波变频电源，其原理框图如图1所示。变压器输入电压U 1=220V ，变频电源输出交流电压U O 为36V ，额定负载电流I O 为2A ，负载为电阻性负载。 AC-DC DC-AC U 1 变压器U O I O U 2 图1 单相正弦波变频电源原理框图 2.要求 （1）输出频率范围为20Hz~100Hz ，U O =36±0.1V 的单相正弦波交流电；（15分） （2）输出频率f O =50±0.5Hz ，电流I O =2±0.1A 时，使输出电压U O =36±0.1V ；（10分） （3）负载电流I O 在0.2～2A 范围变化时，负载调整率S I ≤0.5%；（15分） （4）负载电流I O =2A ，U 1在198V ～242V 范围变化时，电压调整率S U ≤0.5%；（15分） （5）具有过流保护，动作电流I O(th)=2.5±0.1A ，保护时自动切断输入交流电源；（10分） （6）I O =2A ，U O =36V 时，输出正弦波电压的THD≤2%； （15分） （7）I O =2A ，U O =36V 时，变频电源的效率达到90%；（15分） （8）其他；（5分） （9）设计报告。（20分）
变频调速器的节能节电技术原理及其应用技术
变频调速器的节能节电技术原理及其应用技术 什么叫变频调速技术，它是一种以改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的的技术。大家都知道，目前，无论哪种机械调速，都是通过电机来实现的。从大范围来分，电机有直流电机和交流电机。过去的调速，多数用直流电机，由于直流机调速容易实现。但直流机固有的缺点：滑环和碳刷要经常拆换，给人们带来太大的麻烦。因此有人就想，如果把可靠简单的笼式交流电机用来调速那该多好！因而就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速、串极调速、液力偶和调速等交流调速方式。当然也出现了滑差电机、绕线式电机、同步机、这些都是交流电机。 到20世纪80年代，由于电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展，才出现了对交流机来说最好的变频调速技术，它一出现就以其优异的性能逐步取代其它交流电机调速方式，乃至直流电机调速，而成为电气传动的中枢。因而说变频调速是时代的产物，只有在技术高度发展的今天，才能实现。为什么说它是基于电力电子、微电子、信息技术发展的产物？一是它的逆变部分都基于电流很大、电压很高的SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT等电力电子器件来完成的。什么叫逆变：就是直流变交流（DC－AC）那么交流变直流就叫整流（AC －DC）。二是它的控制部分和负载状态的检测是由CPU（32位计算机）来完成，这是微电子器件发展的结果。三是内置4－20mA 接口和RS485 接口可以和仪表、DCS 相接，通过总线Profibus、Interbus 通讯。 调速节能原理从二个方面来说明： 1、风机水泵的节电原理就是用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量，这是一个节电的有效途径。在用档风板控制额定风量Q1=100%输出时，则轴功率N1与面积AH1 OQ1成正比，若风量减半Q2 =50%输出时，则轴功率N2与面积BH2 OQ2成正比，它比N1减少不多，这是因为需要克服档风板阻力增大风压所致。如果采用调速控制同样风量减半输出时，转数由n1降至n2，按风机参数比例定律画出n2时的特性曲线，C点为新的工矿点，这时轴功率N2与面积CH3OQ2成正比，在满足同样风量Q2情况下，轴功能降低很多，节省的功率耗损△N与面积BH2H3C成正比，可见节电效果十分显著。 2、流体力学的观点 流量∝转速，压力∝转速^2，轴功率∝转速^3，若转速下降20%，则功率下降到51.2% ；若转速下降50%，则轴功率下降到12.5% ，即使考虑调速装置本身的损耗等因素，节电也是相当可观的。 为此，许多行业、如钢铁、有色、石油、石化、化工、纺织、机械、电力、建材、医药、煤炭、造纸、卷烟、酒店、自来水等行业都在许多设备中采用交流电机变频调速技术，产生节电及增产的效果，下面举几个例子： 实例1、空调类负载
三相正弦波变频电源课程设计
三相正弦波变频电源设计 1设计任务分析 设计并制作一个三相正弦波变频电源，输出频率范围为20-100Hz，输出线电压有效值为36V，最大负载电流有效值为3A，负载为三相对称阻性负载（Y型接法）。三相正弦波变频电源原理方框图如图1-1所示。 图1-1 三相正弦波变频电源原理框图 2 三相正弦波变频电源系统设计方案选择 2.1 整流滤波电路方案选择 方案一：三相半波整流电路。该整流电路在控制角小于30°时，输出电压和输出电流波形是连续的，每个晶闸管按相序依次被触发导通，同时关断前面已经导通的晶闸管，每个晶闸管导通120°；当控制角大于30°时，输出电压，电流的波形是断续的。 方案二：三相桥式整流电路。该整流电路是由一组共阴极电路和一组共阳极电路串联组成的。三相桥式的整流电压为三相半波的两倍。 三相桥式整流电路在任何时候都有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管中一个是共阴极组的，一个是共阳极组的。他们同时导通，形成导电回路。 比较以上两种方案，方案二整流输出电压高，纹波电压较小且不存在断续现象，同时因电源变压器在正，负半周内部有电流供给负载，电源变压器得到了充分的
利用，效率高，因此选用方案二。滤波电路用于滤波整流输出电压中的纹波，采用负载电阻两端并联电容器C的方式。 2.2 逆变电路方案选择 根据题目要求，选用三相桥式逆变电路 方案一：采用电流型三相桥式逆变电路。在电流型逆变电路中，直流输入是交流整流后，由大电感滤波后形成的电流源。此电流源的交流内阻抗近似于无穷大，他吸收负载端的谐波无功功率。逆变电路工作时，输出电流是幅值等于输入电流的方波电流。 方案二：采用电压型三相桥式逆变电路。在电压型逆变电路中，直流电源是交流整流后，由大电容滤波后形成的电压源。此电压源的交流内阻抗近似于零，他吸收负载端的谐波无功功率。逆变电路工作时，输出电压幅值等于输入电压的方波电压。 比较以上两种方案，电流型逆变器适合单机传动，加，减速频繁运行或需要经常反向的场合。电压型逆变器适合于向多机供电，不可逆传动或稳速系统以及对快速性要求不高的场合。根据题目要求，选择方案二。 2.3 SPWM（正弦脉宽调制）波产生方案选择 在给设计中，变频的核心技术是SPWM波的生成。 方案一：采用SPWM集成电路。因SPWM集成电路可输出三相彼此相位严格互差120°的调制脉冲，随意可作为三相变频电源的控制电路。这样的设计避免了应用分立元件构成SPWM波形发生器离散性，调试困难，稳定性较差。 方案二：采用AD9851DDS集成芯片。AD9851芯片由告诉DDS电路，数据输入寄存器，频率相位数据寄存器，告诉D/A转换器和比较器组成。由该芯片生成正弦波和锯齿波，利用比较器进行比较，可生成SPWM波。 方案三：利用FPGA通过编程直接生成SPWM波。利用其中分频器来改变脉冲信号的占空比和频率，主要是可通过外部按钮发出计数脉冲来改变分频预置数，实现外部动作来控制FPGA的输出信号。
单相正弦波变频电源设计
摘要 随着现代工业和科技的发展，电源在工作、生活等方面的作用越来越重要但许多用户的用电设备并非直接使用通用交流电网提供的交流电作为电能源，而是通过各种形式对其进行变换，从而得到各自所需的电能形式。把直流电能转变成交流电能供给负载的DC-AC逆变器，特别是正弦波逆变器，其种类繁多，应用领域广泛，优越性明显。因此，高性能的逆变器成为目前电力电子领域的研究热点之一。 正弦脉宽调制(SPWM)逆变器作为逆变器的一种，可输出谐波含量小的正弦波形。正弦波逆变电源已广泛用于基础直流电源、交流电源、各种工业电源、计算机电源，UPS 不间断电源、医疗和照明电源、雷达高压电源、音响和视频电源等。随着数字化控制技术的发展，SPWM脉冲波的生成和逆变器的全数字化控制渐趋方便，并可使逆变器的输出波形的稳态精度、暂稳态响应、可靠性等得到进一步提高。 论文设计的单相正弦波逆变电源属于交流电源(AC-DC-AC逆变)。该电源系统的设计包括主电路和控制电路。论文首先介绍了逆变电源的发展现状；阐述了逆变系统的工作原理；对PWM技术和IGBT进行了简单介绍；分析了正弦脉宽调制的原理及其几种主要的调制方式；还研究了逆变电源主电路的参数，包括整流滤波电路，IGBT的选择，输出滤波参数的确定；最后介绍了系统的软件设计实现的具体过程，并给出了系统主程序流程图和中断流程图，程序清单。 关键词：逆变电源；正弦脉宽调制；IGBT
Abstract With the development of modern industry, science and technology, power supply becomes more and more important in work and life. But many users' devices can't work with AC directly provided by public electricity, which should be converted by power electronics technique to the forms needed. DC-AC inverters, especially sinusoidal inverters, which convert alternating current to direct current, are various, widely used and excellent. Therefore, High performance inverters have been one of points of power electronics. As one of inverters, Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) inverters can achieve low total harmonic distortion (THD) output wave. Sinusoidal Pulse Width Modulation(SPWM) inverters have been applied in the following aspects widely. They are DC power supply, AC power supply, industry power supply, computer power supply, UPS power supply, power supply of medical treatment and lighting, high voltage power supply of radar, power supply of sound and video frequency and so on. With the development of digital control techniques, the production of SPWM and digital control of inverters become convenient, which makes the output wave's steady-state precision, transient and steady-state response, reliability improved. Single-phase Sinusoidal Pulse Width Modulation Inverter Power Supply in this thesis belongs to AC power supply (AC-DC-AC convert). The power supply system includes the main circuit design and control circuits. The thesis presents the current situation and development trends of the inverters, discusses the inverter system's working principle and mathematic model; gives an outline of PWM technology and IGBT device; analyses the principles of the sine width modulate and major modulate methods; describes the major parameters of the system to identify, including the rectifier filter circuit, IGBT choice, the output filter parameters of. Finally, it introduces specific achieved process of software design in the last chapter, providing the system flow chart of main program and interrupt program, and program list. Key words: Inverter; SPWM;IGBT
电力电子课程设计--三相变频电源的设计
电力电子课程设计学院：电气与动力工程学院专业：电气工程及其自动化班级： 姓名： 学号： 指导老师： 目录
第一章：课程设计的目的及要求 (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.2课程设计的要求 (1) 1.3课程设计报告基本格式 (3) 第二章：三相变频电源介绍 (3) 第三章MATLAB软件的介绍 (4) 第四章：整流电路的设计 (5) 4.1 整流电路工作原理 (5) 4.2电容滤波的不可控整流 (6) 4.3 整流模块的计算及选型 (10) 第五章：逆变电路的设计 (13) 5.1 逆变电路的工作原理及波形 (13) 5.2 二极管和IGBT参数选择 (16) 第六章：SPWM逆变电路 (18) 第七章：驱动电路 (22) 第八章：MATLAB软件仿真 (22) 第九章：附录及参考文献 (25) 第十章：课程设计的心得体会 (26) 第一章：课程设计的目的及要求
1、课程设计的目的 通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的： 1）培养文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。 2）培养综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3）培养运用知识的能力和工程设计的能力。 4）培养运用工具的能力和方法。 5）提高课程设计报告撰写水平。 2、课程设计的要求 题目：三相变频电源的设计 注意事项： 1）根据规定题目进行电力电子装置设计 2）通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。首先要明确自己课程设计的设计内容。 设计装置（或电路）的主要技术数据 主要技术数据
感应电源
感应加热变频电源综述 田志明／胡彩娥时间：2010-02-04 4502次阅读【网友评论1条我要评论】收藏 1、前言 虽然感应加热的原理发现的比较早，但人类真正广泛应用该项技术还是近三十年的事情。现在它的重要性越来越被人们所认识。 早在十九世纪科学家就发现了电磁感应现象：1831年法拉第（Michael Faraday）发现电磁感应规律；1868年福考特（Foucault）提出涡流理论；1840 年焦耳-楞茨确定了电阻发热的关系式，，这些都是感应加热的理论基础。 感应加热装置由两部分组成，一部分是提供能量的交流电源，也称变频电源,变频电源有低频、工频、中频、超音频和高频之分；另一部分是完成电磁感应能量转换的感应线圈及机械结构，称感应炉。早期的感应加热电源有工频固态(50或60Hz)电源、中频有发电机旋转和固态电源、高频电子管电源。第二次世界大战前后的感应加热设备基本上是上述的初级发展水平。 制约感应加热发展的主要是感应加热电源，而电源受制于高频或大功率的开关器件。电力电子功率器件的发展，才真正促进了感应加热电源的发展。1957年美国研制出世界上第一只普通的阻断型可控硅，我们现在称为晶闸管(SCR)，经过60至70年代工艺完善和产品开发，70年代后期已形成从低电压小电流到高压大电流的系列产品，从而使固态感应加热电源产生了革命，走向实用化的阶段。与此同时，世界各国研制了大量的派生器件。如逆导晶闸管(RCT)，门极辅助关断晶闸管(GATT)，光控晶闸管(LTSCR)、及80年代发展的可关断晶闸管（GTO）等。 今天的电力半导体功率器件的发展更是琳琅满目，简单归纳一下有：①、大功率二极管：②、晶闸管（SCR）；③、双向晶闸管；④、门极关断（GTO）晶闸管（最大 8500V ，3500A）；⑤、双极结型晶体管（BTT或BPT）；⑥、电力MOSFET； ⑦、静电感应晶体管（SIT），（最大1000V ，300A，50MHz）；⑧、绝缘双极型晶体管（IGBT）（最大6500V，2500A）；⑨、MOS控制晶闸管（MCT）；⑩、集成门极换向晶闸管（IGCT）。这些器件还正在不断更新和完善中，这些电力半导体器件是现代电力电子设备的核心，更是感应加热电源赖以发展的基础。它为感应加热电源设备带来前所未有的活力和广阔的发展前景。 2、感应加热应用范围和优越性
三相正弦波变频电源的设计
重庆文理学院 成人高等教育 毕业论文论文题目：三相正弦波变频电源的设计 论文作者：余廷江 指导教师：柯能伟 专业班级：07电本 学号：3114450078 提交论文日期：2009年09月15日论文答辩日期：2009年10月26日 中国 重庆 2009 年9 月
学院毕业设计目录 目录 摘要...................................................................................................... III Abstract ............................................................................................... IV 1 引言 (1) 1.1 选题的提出 (1) 1．2变频技术的介绍 (1) 1.3研究意义 (1) 1.4设计的对象 (3) 2 系统总体设计方案 (3) 3 系统主要功能的实现 (4) 3.1系统主要功能的实现 (4) 3.2 PWM 信号的产生方式 (5) 3.3 SPWM 调制方式的选择 (6) 3.4FPGA控制模块 (7) 4 理论分析与参数计算 (7) 4.1 SPWM 逆变电源的谐波分析 (7) 4.2 载波频率的选择 (7) 4.3 FPGA 内单相平均功率计算算法 (8) 5. 应用程序设计部分 (9) 5.1 VHDL硬件描述语言简介 (9) 5.2 正弦波顶层设计程序 (9) 6结论 (10) 6.1取得的成绩 (10) 6.2存在的不足和今后的努力方向 (10) 参考文献 (1)
三相变频电源
三相正弦波变频电源报告 摘要：本系统基于面积等效原理和奈奎斯特定理，采用AC-DC变换的方法，实现了市电到直流电压的转换；采用SPWM逆变器实现本地DC-AC的转换，采用DDS 产生频率可变的SPWM脉冲，实现了本地交流电源的变频；采用MAX197采样、反馈，实现了对本地交流电源有效值的控制以及缺相和过流保护。 关键字：变频电源；三相正弦波；逆变；正弦脉宽调制 Abstract:
三相正弦波变频电源报告 一.方案的选择与论证 1.题目要求及相关指标分析 本题目要求制作以三相正弦波变频电源，输出线电压有效值36V ，输出频率20-100HZ ，各相电压的有效值小于0.5V ，输出负载电流0.5A-3A 时，输出线电压有效值保持在36V ，误差小于5%。基于上述要求本设计采用AC-DC-AC 变换的方法，采用SPWM 控制逆变器实现变频。由于逆变器的开关以及感性、容性负载等对逆变器输出交流信号的延迟较严重，为了及时稳定变频电源的幅度，本设计采用多片A/D 同时采样输出交流信号。 2.方案的比较与选择 1) 正弦波脉宽调制实现方案的选择 (1) 自然采样法 图1 自然采样法 按照SPWM 控制的基本原理，在三角波和正弦波的自然交点时刻控制功率开关器件的通断，这种生成SPWM 波形的方法称为自然采样法，采用硬件实现时的方框图如图1所示。 图1中三角波发生器负责产生符合要求的SPWM 载波信号（三角波），正弦波发生器产生用户需要频率的正弦波信号，电压比较器在三角波和正弦波的自然交点的时刻实现翻转，控制功率开关器件的通断。 自然采样法生成的SPWM 波形很接近正弦波，若采用软件实现自然采样时需要解超越方程，需要花费大量的时间，难以实现实时控制；若采用硬件实现，为了控制逆变器功率器件的死区，需要很复杂的硬件来延时。 (2) 规则采样法 如图 2 所示取三角波两个正峰值之间的时间间隔为一个采样周期c T ，在三角波的负峰值时刻D t 对正弦信号波采样而得到D 点，过D 点作一水平直线和三角波分别交于A 、B 两点，在A 点时刻和B 点时刻控制功率开关器件的通断。可见A 、B 两点间的时间间隔就是脉冲宽度，则规则采样法得到的脉冲宽度为 ()1sin 2 c r d T a t δω=+ a 为调制度，即为三角波和正弦波的峰值之比，且 01a ≤<。r ω表示正弦信号的角频率。
单相正弦波变频电源
摘要 该变频电源以ST公司的STM32F103VET6芯片为主控芯片，利用内部PWM模块生成SPWM信号，驱动全桥逆变电路，将直流电压转化为交流电压，其幅值和频率由STM32芯片内部程序控制调节。另外本系统外接彩屏及键盘，可手动设定电源输出电压的有效值及频率，并实时显示输出电压、电流、功率和交流电压的效率。同时该系统具有过流保护功能，可以在输出大于2A电流的情况下切断交流输入，大大增加了系统的安全性和稳定性。 Abstract The variable frequency power to S T’s STM32F103VET6 chip for the master core internal modulation SPWM signal generation to drive full-bridge inverter circuit, the DC voltage into AC voltage, amplitude and frequency of its internal procedures by the STM32 chip control and regulation. External color screen and keyboard of the system, manually set the power output RMS voltage and frequency, and real-time display output voltage, current, power and efficiency of AC voltage. While the system has over-current protection, high current output can be cut case of AC input, improve system security and stability. 1、方案论证与选择 1.1、系统整体方案设计 整个系统以STM32F103VET6芯片为主控芯片，输出两路互补的SPWM信号，通过驱动电路驱动全桥逆变器，得到电压有效值和频率可控的交流电压。输出端通过采样电路对电压极电流进行采样,构成闭环控制。然后通过PID算法调节SPWM信号控制输出电压值大小，实现稳压。 考虑到STM32芯片的性能，SPWM输出采用开环控制。 输入部分由触摸屏实现，手动输入设定值。显示部分采用彩屏输出交流电的有效电压值、电流值、频率及效率。 过流保护通过接入继电器实现，当电流大于2A的时候控制继电器切断交流电输入。 1.2、方案选择 1.2.1功率开关管选择 本设计要求能够输出电压有效值为20V，最大电流2A的交流电，采用MOSFET无疑是开关器件的最佳选择。IRF520的最大漏源极电压为100v，导通电流为———，符合设计要求。 1.2.2 MOS管驱动电路设计
380V,50HZ转变成415V,60HZ三相变频电源
380V,50HZ转变成415V，60HZ三相变频电源 指导老师：欧阳华斯电源 答辩人：400-830-5877 变频电源工作原理图 380V,50HZ转变成415，60HZ三相变频电源 三进三出变频电源（OYHS-98300系列）
型号（OYHS）98310983159832098330983459836098375983100983150输出容量（KVA） 10152030456075100150电路方式IGBT/PWM脉宽调制方式 交流输入 相数三相 波形SINEWAWE 电压380V±15% 频率波动范围50HZ or60HZ±15% 功率因数﹥0.9 交流输出 相数三相 波形SINE WAVE 电压415V,0-520连续可调 频率60HZ，50HZ，40-499.9HZ连续可调 频率稳定率≤0.01% 低档最大电流（A） 27.841.755.683.8125166.7208.3276416高档最大电流（A） 13.920.827.841.762.583.3104.2138208整机性能 电源稳压率﹤1% 负载稳压率﹤1% 波形失真度﹤1% 效率﹥90% 反应时间≤2ms
波峰因子3：1 保护装置具有过压，过流，超载，输入欠压，过高温，短路等多重 保护 显示 显示介面数位式LED显示 电压4位数，数位电压表，解析度0.1V 电流4位数，数位电流表，解析度0.1A 功率4位数，数位瓦特表 频率4位数，数位频率表 环境及其它 冷却装置高速变频风扇冷却，强制冷风 工作温度-10℃to50℃ 相对湿度0～90%（非凝结状态） 海拔高度≤1500m 重量（KG） 2002603204505506607509001350 尺寸 (H*D*W） mm 870*650*50 01100*750*55 1120*750*55 1310*800*60 1430*1100*80 1850*1200*85 注：1以上尺寸不含脚输高度 2可根据顾客要求规格特别定制
单相正弦波变频电源自动化毕业设计(论文)
单相正弦波变频电源 摘要：本设计是通过模拟和数字的方法来产生SPWM信号。采用89C51单片机产生正弦波基波，采用NE555芯片产生高度线性等腰三角波载波。基波和载波通过高速电压比较器LM311比较产生与之对应的SPWM驱动信号。SPWM驱动信号经整形电路、死区电路、驱动功放隔离电路完成对全桥场效应管的开通和关断,从而完成将直流电压逆变成所需频率的正弦交流电。而调压电路采用前级DC-DC独立调压来实现，实现直流稳压。改变单片机正弦波输出频率来实现逆变输出SPWM 交流调频的功能。采用芯片AD637对输出电压、电流进行真有效值变换，经A/DTLC549变换后送单片机处理，实时对逆变输出进行监控，保证输出电压的稳定性。输出电压波形为正弦波，输出频率可变，能够测量和显示电源输出电压、电流、具有过流保护、过压保护电路、空载报警电路等。同时基于UC3845多路隔离反击式开关电源为系统供电。 在研究和设计的基础上制作了样机，完成了大部分的调试工作，达到了预期的目的。 关键词：升压；场效应管；检测电路；逆变
Abstract:The SPWM signal is produced by the way of analog and digita in the design.The fundamental wave is produced by 89C51 chip,and the sine t riangle carrier wave is produced by NE555 chip.SPWM drive signal is generated by the high-speed voltage comparator LM311. The turn-on and turn-off of mosfet are controlled by SPWM drive signal from the shaping circuit, the dead zone circuit, the power am plifier circuit to bring out the required frequency of the sinusoidal alternating current in DC/AC convertion.The voltage regulating circuit uses DC-DC independent voltage regulating to realize, Change the frequence of the sine wave that is the output of the MCU will realize the function of inverse output SPWM AC frequency modulation .Use AD637 to complete voltage and current true effective value transform and then send the result to A/DTLC549. Through AD exchange the output will be send to the MCU to be processed,according to the result to monitor the inverse output and to ensure the stability of the output voltage. The waveform of the output voltage is sine-wave,its frequence can be changed.The voltage and current of the Power source can be e over-current and over-voltage protection circuit, an o-load alarm circuit and smeasured and the result can be displayed on the LCD.The power source include tho on. At the same time use multi-channel isolate Counter type switch power as system power supply. On the basis of research and design,a prototype of principle is produced.the most of debugging of the whole system is completed. Keyword:boost；mosfet；detection circuit；inverter
变频电源分类及作用
变频电源分类及主要作用 Wocen-BP系列变频电源是我公司采用国际先进的SPWM（正弦脉宽调制）技术研制而成，产品型号丰富，常规产品有BP8、BP9、BP7三大系列60余种型号，并可支持功率在单相600KVA、三相6000KVA以内的任意产品定制。具有负载适应性强、输出波形品质好、操作简便、体积小、重量轻等特点，具有短路、过流、过载、过热等保护功能。 产品广泛应用于家电、电机、电动工具、开关电源、变压器、电压/电流互感器、认证检测机构、高校科研院所实验室等行业。 ★家电业制造商如：空调设备、咖啡机、洗衣机、榨汁机、微波炉、收录音机、冰箱、DVD、洗尘器、电动剃须刀等产品的测试电源。 ★电机、电子业制造商如：交换式电源供应器、变压器、电子安定器、AC风扇、不断电系统、充电器、继电器、压缩机、马达、被动元件等产品的测试电源。★IT产业及电脑设备制造商如：传真机、影印机、碎纸机、印表机、扫描器、烧录机、伺服器、显示器等产品的测试电源。 ★实验室及测试单位如：交流电源测试、产品寿命及安全测试、电磁相容测试、OQC（FQC）测试、产品测试及研发、研究单位最佳交流电源。 ★航空/军事单位如：航空、航天、军事、通信、船舶、仪器仪表及实验研究中的飞机及机载设备、雷达、导航设备、军用电子设备、军用测试设备以及机场的地面设施、通信、通讯设备，及其它需要的400HZ中频电力的场合，是机组式中频电源的换代产品！ ★铁路、高速公路：25Hz、静频信号电源。 产品的作用 （1）、由于世界各国电网指标不统一，出口电器厂商需要电源模拟不同国家的电网状况，为工程师在设计开发、生产线测试及品保的产品检测、寿命、过高压/低压模拟测试等应用中提供纯净可靠的、低谐波失真、高稳定的频率和稳压率的正弦波电力输出； （2）、进口原装电器、设备的用户也需要对我国电网进行变压、变频以保证进口电器、设备的正常运转； （3）、满足航空电子及军事设备高频的需求。 沃森变频电源产品特点-BP9系列 为旋钮式操作，输出电压、输出频率通过操作面板上的旋钮调节。特点：输出电压和频率调节方便、精细，连续可调。 精密十圈电位器快速设定电压、频率，调节方便、精细，连续可调无跳 跃； 纯硬件控制电路，无需CPU，从根本上避免因CPU故障导致的电源宕机； 一键切换电压档位，方便快捷，可适用于多种作业条件，方便用户根据 实际要求进行灵活选择； 超高精度负载稳压率； 超高精度频率稳定率； 动态响应速度快，输出响应时间小于2ms；
课程设计----基于MATLAN的三相正弦波变频电源的仿真设计
毕业设计(论文) 题目三相正弦波变频电源仿真设计专业电气工程及其自动化 二〇〇九年六月二十日
目录 第一章变频器概述 1.1.变频电源的原理 (3) 1.2.变频电源的特点及应用 (3) 1.3.MATLAB简介及仿真技术 (4) 1.4.MATLAB仿真技术在电力电子中的应用 (6) 1.5.本论文完成内容 (8) 第二章变频器硬件设计 2.1整流单元及供电电源 (9) 2.2逆变输出装置及其驱动电路 (10) 2.3滤波输出及过压过流缺相检测与保护 (14) 2.4变频电源的控制 (17) 第三章变频器软件设计 3.1控制模块设计 (21) 第四章变频器的MATLAB仿真 4.1MATLAB在电力电子中的应用 (25) 1电力系统工具箱 (25) 2 MATLAB在变频器中应用及仿真框图 (27) 第五章结语 (34)
摘要:本文采用MATLAB对变频电源进行系统分析。基于Simulink做了系统仿真，并做了原理性的论证。硬件部分采用IT公司的低功耗单片机MSP430F149作为主控器件，IR2130驱动3相功率管。控制方式采用传统的SPWM，用SPWM专用集成芯片SM2001产生SPWM信号以控制IR2130的通断。系统采用PI反馈控制使硬件系统具良好的稳压功能。另外本文在硬件设计中对变频电源的过流，过压，缺相等保护功能进行了阐述。
第一章变频器概述 由于我国市电频率固定为50 Hz，因而对于一些要求频率大于或小于50 Hz的应用场合，则必须设计一个能改变频率的变频电源系统。目前最常用的是三相正弦波变频电源。该电源系统主要由整流、逆变、控制回路3部分组成。其中，整流部分用以实现AC／DC的转换；逆变部分用以实现DC／AC的转换；而控制回路用以调节电源系统输出信号的频率和幅值。 1-1 变频电源的原理 经过AC→DC→AC变换的逆变电源称为变频电源，它有别于用于电机调速用的变频调速控制器，也有别于普通交流稳压电源。变频电源的主要功用是将现有交流电网电源变换成所需频率的稳定的纯净的正弦波电源。理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波（无失真）。变频电源十分接近于理想交流电源，因此，先进发达国家越来越多地将变频电源用作标准供电电源，以便为用电器提供最优良的供电环境，便于客观考核用电器的技术性能。变频电源主要有二大种类：线性放大型和PWM开关型HY系列程控变频电源，以微处理器为核心，以多脉宽调制(MPWM)方式制作,用主动元件IGBT模块设计，采用数字分频、D/A转换、瞬时值反馈、正弦脉宽调制等技术, 使单机容量可达100kV A, 以隔离变压器输出来增加整机稳定性, 具有负载适应性强、输出波形品质好、操作简便、体积小、重量轻等特点，具有短路、过流、过载、过热等保护功能，以保证电源可靠运行。 现在使用的变频电源主要采用交一直一交方式,先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源.变频电源的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成.整流部分为单相或三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率.变频电源的主电路大体上可分为两类，分别为电压型和电流型。电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波器件是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波器件是电感。 1-2 变频电源的特点及应用 20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。 交流变频电源调速技术在工业发达国已得到广泛应用。美国有60% -
1000HZ电源、1200HZ电源、1350HZ变频电源、1500HZ电源、2000HZ电源、单相变频电源、三相变频电源
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具有40~70Hz/50Hz/60Hz/400Hz四档频率选择。 输出电压范围0~150V/0~300V二档选择。 四窗口五功能数字式电表，测量显示Hz,V,A,W,PF。 输出波形失真度低，稳定可靠性高。 400HZ地面静态电源将50Hz市电逆变为400Hz、115/200V三相交流电源，用于飞机和机载设备供电，是军用和民用机场、飞机维修基地、飞机制造厂及研究所必需的地勤保障设备。根据用户的要求可生产0.5kVA-180kVA静变电源。电压幅值的调节采用空间矢量脉宽调制先进技术(SPWM），使静变电源在输出负载和输入电源改变时仍具有极小的谐波含量，保持很好的动态能。 航空中频静变电源是我们自主研发、设计和制造的，具有当代世界先进水平的机电产品。它对外输出额定频率400Hz、额定电压115/200V的三相交流中频电源，既可用作具有交流供电系统的各种民用和军用飞机的地面支持电源，又可用作飞机制造厂、维修厂、试飞站、研究所的实验电源。可广泛用于机库、机坪、登机桥、电子车间、实验室等有交流市电供应的使用地点，具有波形品质好、体积小、重量轻、噪音低、无污染、运行费用低等优点。可根据用户要求提供固定式、桥挂式和拖车式机组。 性能特点： 提供世界各国标准电压仿真，测试各类电器产品。 提供稳定纯正弦波，以便实验室作各种测试。 具有40~70Hz/50Hz/60Hz/400Hz四档频率选择。 输出电压范围0~150V/0~300V二档选择。 四窗口五功能数字式电表，测量显示Hz,V,A,W,PF。 输出波形失真度低，稳定可靠性高。