车载逆变电源的设计与仿真毕业设计.doc

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1、车载逆变电源的设计及仿真毕业设计目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.2研究现状和发展方向11.3车载逆变电源系统结构31.4本章小结4第2章主电路设计52.1DC/DC变流器工作原理52.1.1DC/DC变换器拓扑结构52.1.2PWM控制技术的工作原理62.1.3DC/DC电路参数设计72.2DC/AC逆变电路92.2.1DC/AC逆变电路拓扑及调制方式92.2.2DC/AC变换电路参数设计112.3小信号状态空间平均法122.3.1电感电流连续情况下的状态空间平均法132.4本章小结16第3章控制电路173.1逆变升压控制电路173

2、.1.1SG352A芯片功能简介173.1.2SG3525A外围电路参数计算203.2DC/AC逆变控制电路223.2.1U3988芯片简介[10]223.2.2IR2110驱动电路及死区电路设计263.3SG3525U3988反馈稳压电路的设计283.4本章小结29第4章保护电路设计314.1过压检测电路314.2欠压报警及欠压自动保护电路314.3过流检测电路324.4本章小结34第5章仿真与实验结果355.1开环仿真365.2闭环设计385.3本章小结41参考文献43致45附录146附录252附录357附录466附录573第1章绪论1.1课题背景随着社会

3、的发展，我们已步入了一个“移动”的时代，移动通讯、移动办公、休闲和娱乐等在我们的生活中随处可见。汽车已由最初的代步工具逐渐发展到现在集办公娱乐于一体的交通工具，这个“移动的家”给人们的生活带来了更多的乐趣。目前很多车主“车家一体化”想法日益明显，在车上装备DVD音响系统、车载冰箱、车载电视，使用手机、笔记本电脑等电子产品。目前常用的电器产品，除了可用电池或蓄电池供电的低压直流电外，更多的需要220V的交流电供电。车载逆变器将12V或24V低压直流转换成220V/50Hz交流电供一般的电器使用，是一种方便的车用电源转换器。车载逆变器在国外受到了普遍的欢迎，在国外由

4、于汽车普及率较高，将车载逆变器直接与汽车点烟器或蓄电池连接，就可以供一般的电子产品使用，给人们的生活带来很大的便利。自从中国加入WTO，汽车普及率日益提高，车载逆变器作为移动中使用的直流．交流电源转换器，将会成为有车一族的必备品。同样车载逆变器和家用的蓄电池及充电器，就可以组成一套平民化的家庭备用电源方案。此外，车载逆变器不仅适用于车载系统，只要有12V直流电源的场合，都可以使用。例如在远离电网的山区及游牧民族生活区，可以利用太阳能电池板及蓄电池和充电器，再配备相应输入电压等级的车载逆变器就可以组成一个独立的光伏发电系统。白天太阳能电池板通过充电器给蓄电池充电，

5、将太用能转化成化学能存储在蓄电池中，晚上将蓄电池接逆变器，可以用于日常的照明、看视等生活用电。作为车上或家庭使用的电源转换器，其性能十分重要，不仅关系到用电电器和整车线路的安全，还关系到驾驶者和使用者的人身安全。因此，开发一款高性能的车载逆变器具有一定的实用价值和广阔的市场前景。[1]1.2研究现状和发展方向目前市场上常见的车载逆变器按功率等级大致可以分为75W、100W、150W、300W、500W、800W、1000W、1500W、2000W、2500W等规格。车载逆变器的输入为汽车点烟器或蓄电池，一般汽车点烟器10A左右的电流，故点烟器输出的功率约为150

6、W。对于功率等级小于150W的车载逆变器可以直接由点烟器供电，大于150W功率等级时需直接从车载蓄电池供电，否则会因过流烧毁汽车配件及保险丝。随着车上使用的电器种类增多，对车载逆变器的容量提出了更高的要求，小功率150W及以下规格的车载逆变器已经不能满足人们需求，功率的车载逆变器是今后的发展趋势。车载逆变器所带的负载通常为以下几类：第一类：整流性负载，如笔记本电脑、各种充电器、组合式音响、数码相机、打印机、游戏机、影碟机、移动DVD；第二类：电阻性负载，如小型电热器具，电热杯等；第三类：感性负载，车载冰箱、照明灯、电转等电动机型的电器。车载逆变器按输出电压波形主

7、要可以分为两种：方波和正弦波。方波逆变结构简单，控制方便，但方波逆变输出电压谐波含量高，同时带负载能力较差且对使用电器寿命影响较大。随着负载增大，方波中包含的三次谐波分量使负载电流容性分量增加，严重时会损耗逆变器输出滤波电容。最初采用简易的多谐振荡器制作的车载方波逆变器，输出功率小，带负载能力差，已逐步被市场淘汰。近年来提出了准正弦波逆变(即修正正弦波)，可以带电阻和整流桥负载，满足了日常大部分电子产品的要求，效率较高，最高效率约为90％，价格适中，是当前市场的主流产品。但是准正弦波其本质是带死区时间的方波，仍然不能满足车载冰箱、日光灯、电风等感性负载的要求。一

8、些精密的设备和感性负载类