单相变频电源论文

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1、2013吉林化工学院电子设计竞赛单相正弦波变频电源学生姓名：王双、包祥亮王涛、张正秋专业班级：电气工程及其自动化指导教师：刘刚职称：副教授起止日期：2013.9.1～2013.9.3吉林化工学院JilinInstituteofChemicalTechnology3013吉林化工学院电子设计竞赛-I-3013吉林化工学院电子设计竞赛目录第1章绪论及设计方案11.1变频电源的发展11.2变频电源现状及意义11.3方案的选择11.4设计方案2第2章MSP430F169单片机简介32.1MSP430F169单片机结构32.1.1MSP430系列单片机的特点32.1.

2、2MSP430单片机结构概述32.1.3MSP430系列单片机主要部件的功能32.1.4PIO端口32.2MSP430F169单片机结构42.3单片机基本时钟系统42.4单片机定时器介绍52.4.1看门狗定时器52.4.2定时器A简介62.5单片机模数转换模块介绍82.5.1A/D转换器概述82.5.28路A/D转换器的使用82.6IR2111芯片介绍9第3章系统硬件结构介绍113.1直流电源电路113.2单片机主系统电路123.3显示电路133.4按键电路133.5变频主电路133.6巴特沃斯低通滤波电路14第4章154.115第5章16结论17-17-3

3、013吉林化工学院电子设计竞赛参考文献18-17-3013吉林化工学院电子设计竞赛第1章绪论及设计方案1.1变频电源的发展变频电源发展趋势经历大约30年的研发与应用实践，随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频电源的性能价格比越来越高，体积越来越小，而厂家仍然在不断地提高可靠性实现变频电源的进一步小型轻量化、高性能化和多功能化以及无公害化而做着新的努力。变频电源性能的优劣，一要看其输出交流电压的谐波对电机的影响，二要看对电网的谐波污染和输入功率因数，三要看本身的能量损耗即效率如何进入八十年代，大规模和超大规模的集成电路技术迅猛发展，

4、为现代电力电子技术的发展奠定了基础，将集成电路的精细加工和高压大电流技术有机结合，出现了一批全新的全控型功率器件。首先是功率MOSFET的问世，是中小功率电源像高频化发展，而后绝缘门极双极晶体管IGBT的问世，又为大中型功率电源向高频化发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世，是传统电力电子向现代电力电子转换的标志，新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率，使其性能更加完善，使现代电力电子技术不断向高频化发展，为用电设备高效节能节材，实现小型化，机电一体化，和智能化提供了技术基础。1.2变频电源现状及意义理想的交流电源的特点是频率稳定、电压

5、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。当今国际上先进的变频电源是采用IGBT逆变输出技术，用先进微处理器控制设计而成的高性能精密电源，它具有过流、短路、过压、欠压、过载等保护及报警故障显示功能，确保用电设备及变频电源安全。具有负载适应性强，输出波形品质好，良好的人机界面，操作简单，体积小，重量轻等特点。正弦波输出，可调输出电压及频率的变频电源为用电设备提供了所需要的交流电。变频电源是运动控制系统中的

6、功率变换器。当今的运动控制系统包含多种学科的技术领域，总的发展趋势是：驱动的交流化，功率变换器的高频化，控制的数字化、智能化和网络化。因此，变频器作为系统的重要功率变换部件，提供可控的高性能变压变频电源而得到迅猛发展。随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高，体积越来越小，可靠性不断提高，进一步小型轻量化、高性能化和多功能化以及无公害化。1.3方案的选择方案一采用集成半桥驱动芯片集成半桥驱动芯片采用自举电容对高边MOS管进行驱动，例如IR公司的IR2111，LinearTechnology公司的LTC1160，

7、采用该方案只需在芯片外围接少量元件就能完成一个半桥驱动简化电路，便于调试，工作可靠性高。缺点是成本较高。方案二采用分立元件驱动-17-3013吉林化工学院电子设计竞赛分立元件对高边MOS管的驱动也采用自举电路，但由于采用分立元件增加系统的复杂度，不便于调试，并且工作可靠性不高。优点是成本较低。方案三采用隔离电源驱动采用隔离电源对高端MOS管进行驱动，由于采用了隔离电源，高边驱动和底边驱动的原理相似，驱动电路简洁，且在一定程度上提高系统抗干扰性能。但由于系统采用了隔离电源，是系统在整体上复杂，且成本会相应的提高。综上所述，我们选择方案一，采用两片IR2111芯

8、片驱动逆变器。1.4设计方案单相正弦波变频电源，输出