单相正弦脉宽调制风电逆变器的研究与实现

【摘要】： 逆变电源是风力发电作为新能源应用中的重要环节,其输出电压波形的标准性、构造的经济合理性和运行的安全可靠性直接关系到用户使用的电能质量。依据输入48V蓄电池直流电,输出220V、50HZ交流电、额定功率1KW的要求,本文利用Boot型DC-DC电路、高频变压器电路、直流滤波整流电路、全桥逆变电路和隔离变压器电路的级联组成功率主回路,利用单片机MC68HC908与专用芯片SA4828结合产生SPWM波进行脉宽调制再通过驱动电路对功率主回路进行控制,实现了正弦电压波输出,较好地解决了从蓄电池直流电转变成交流电输出时电压波形不标准的问题,并对主要电路进行EWB仿真。 【关键词】：SPWM 脉宽调制 单片机 SA4828
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 引言7-10
• 1.1 风力发电的特点和发展概况7
• 1.2 逆变研究的发展概况7-9
• 1.2.1 电力电子的发展概况7-8
• 1.2.2 逆变技术的国外发展概况8-9
• 1.2.3 逆变技术的国内发展概况9
• 1.2.4 风力发电机应用逆变电源存在的问题9
• 1.3 选题的意义9-10
• 1.4 课题的内容10
• 2 正弦脉宽调制 SPWM 的基本原理及仿真分析10-21
• 2.1 SPWM 的基本原理10-11
• 2.2 逆变电路分类及方案确定11
• 2.3 脉宽调制逆变技术的研究11-16
• 2.3.1 多脉宽调制12-13
• 2.3.2 正弦脉宽调制13-16
• 2.4 逆变电源的消谐控制技术16-17
• 2.4.1 多脉宽消除谐波16-17
• 2.4.2 正弦脉宽消除谐波17
• 2.5 基于 EWB 电子工作平台的仿真及分析17-21
• 2.5.1 EWB 软件介绍17
• 2.5.2 SPWM 波仿真17-19
• 2.5.3 SPWM 波仿真结果的分析19
• 2.5.4 全桥逆变电路的仿真19-21
• 3 系统主电路的实现21-42
• 3.1 系统组成21-22
• 3.2 主系统功能电路的设计22-25
• 3.2.1 前置 DC-DC Boot 变换22-23
• 3.2.2 高频变压器变比的计算23
• 3.2.3 直流输出 LC 滤波和整流电路23-25
• 3.3 全桥逆变电路的设计及参数计算25-28
• 3.3.1 IRFP 参数选择25
• 3.3.2 交流滤波电路：电感和电容的参数设计25-26
• 3.3.3 隔离变压器的设计26-28
• 3.4 辅助电路的设计28-30
• 3.4.1 功率管的开通和关断的缓冲电路设计28-29
• 3.4.2 软开关技术29-30
• 3.5 控制电路的研究30-35
• 3.5.1 主要控制理论31-32
• 3.5.2 控制方案32
• 3.5.3 SA4828 的功能与原理32-33
• 3.5.4 SA4828 脉冲电路的时钟设计33
• 3.5.5 SA4828 的特点33
• 3.5.6 SA4828 的使用33-35
• 3.6 控制部分的设计35-40
• 3.6.1 单片机型号介绍35
• 3.6.2 基本编程35-40
• 3.7 驱动电路的设计40-41
• 3.7.1 分立元件光耦隔离型驱动电路40
• 3.7.2 驱动的要求40
• 3.7.3 EXB 的使用特点40-41
• 3.8 保护电路的设计41-42
• 3.8.1 过流保护电路的设计41-42
• 3.8.2 输入欠压过压保护42
• 4 样机实验42-44
• 5 结论和建议44-45
• 5.1 结论44
• 5.2 建议44-45
• 致谢45-46
• 参考文献46-48
• 作者简介48

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