單相橋式PWM逆變器設(shè)計(jì)

.PAGE.-..-可修遍-師學(xué)院本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告單相橋式PWM逆變器的設(shè)計(jì)作者巖松系〔院〕物理與電氣工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化年級(jí)2008級(jí)專(zhuān)升本學(xué)號(hào)081852048指導(dǎo)教師永超日期2010年06月01日成績(jī)..學(xué)生誠(chéng)信承諾書(shū)本人重承諾：所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)展的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的研究成果，也不包含為獲得師學(xué)院或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)所使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何奉獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了意。簽名：日期：論文使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解師學(xué)院有關(guān)保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保存送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕蚓植咳?，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。簽名：導(dǎo)師簽名：日期：?jiǎn)蜗鄻蚴絇WM逆變器的設(shè)計(jì)巖松(師學(xué)院物理與電氣工程學(xué)院，455002)摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了PWM的根本原理，設(shè)計(jì)了一個(gè)單相全橋PWM控制的逆變器。該設(shè)計(jì)包括主電路、驅(qū)動(dòng)電路、SPWM信號(hào)產(chǎn)生電路、過(guò)流保護(hù)等方面的設(shè)計(jì)。該逆變器主電路采用的是功率型器件MOSFET；驅(qū)動(dòng)電路采用的是現(xiàn)在大功率MOSFET、IGBT專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片IR2110；PWM信號(hào)產(chǎn)生電路采用的是CD4538芯片控制產(chǎn)生的；過(guò)流保護(hù)采用的是用電流互感器檢測(cè)保護(hù)的。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)調(diào)試，可以得到穩(wěn)定的逆變正弦波，頻率在20-50赫茲圍可調(diào)。此設(shè)備可以應(yīng)用在系統(tǒng)變電站和調(diào)度所得繼電保護(hù)和綜合自動(dòng)化管理設(shè)備上，此逆變器在眾多場(chǎng)合能夠得到廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：?jiǎn)蜗嗳珮?；主電路；IR2110；CD45381引言隨著電力電子技術(shù)的飛速開(kāi)展，正弦波輸出變壓變頻電源已被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中，與此同時(shí)對(duì)變壓變頻電源的輸出電壓波形質(zhì)量也提出了越來(lái)越高的要求。對(duì)逆變器輸出波形質(zhì)量的要求主要包括兩個(gè)方面：一是穩(wěn)態(tài)精度高；二是動(dòng)態(tài)性能好。因此，研究開(kāi)發(fā)既簡(jiǎn)單又具有優(yōu)良動(dòng)、靜態(tài)性能的逆變器控制策略，已成為電力電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。電力電子器件的開(kāi)展經(jīng)歷了晶閘管〔SCR〕、可關(guān)斷晶閘管〔GTO〕、晶體管〔BJT〕、絕緣柵晶體管〔MOSFET〕等階段。目前正向著大容量、高頻率、易驅(qū)動(dòng)、低損耗、模塊化、復(fù)合化方向開(kāi)展，與其他電力電子器件相比，MOSFET具有高可靠性、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、保護(hù)容易、不用緩沖電路和開(kāi)關(guān)頻率高等特點(diǎn)，為了到達(dá)這些高性能，采用了許多用于集成電路的工藝技術(shù)，如外延技術(shù)、離子注入、精細(xì)光刻等。MOSFET最大的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)論在導(dǎo)通狀態(tài)還是短路狀態(tài)都可以承受電流沖擊。它的并聯(lián)不成問(wèn)題，由于本身的關(guān)斷延遲很短，其串聯(lián)也容易。盡管MOSFET模塊在大功率應(yīng)用中非常廣泛，但其有限的負(fù)載循環(huán)次數(shù)使其可靠性成了問(wèn)題，其主要失效機(jī)理是陰極引線焊點(diǎn)開(kāi)路和焊點(diǎn)較低的疲勞強(qiáng)度，另外絕緣材料的缺陷也是一個(gè)問(wèn)題。在現(xiàn)有的正弦波輸出變壓變頻電源產(chǎn)品中，為了得到SPWM波，一般都采用雙極性調(diào)制技術(shù)。該調(diào)制方法的最大缺點(diǎn)是它的4個(gè)功率管都工作在較高頻率(載波頻率)，從而產(chǎn)生了較大的開(kāi)關(guān)損耗，開(kāi)關(guān)頻率越高，損耗越大。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)研究單相橋式PWM逆變電路，通過(guò)該電路實(shí)現(xiàn)逆變電源變壓、變頻輸出。2設(shè)計(jì)任務(wù)與要求2.1設(shè)計(jì)任務(wù)通過(guò)所學(xué)習(xí)的電力電子課程完成單相全橋PWM逆變主電路及驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，主電路采用可控的MOSFET作為元器件，開(kāi)關(guān)管用芯片IR2110驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)參數(shù)如下：直流電壓為60V；阻感負(fù)載；負(fù)載中R=2，L=1mH；要求輸出頻率圍：10HZ~50HZ；結(jié)合單相全橋PWM的產(chǎn)生做系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)；制做相關(guān)電路及裝置；結(jié)合控制電路，進(jìn)展整體調(diào)試；最終獲得設(shè)計(jì)的成功。2.2設(shè)計(jì)要求〔1〕以實(shí)用、易用、本錢(qián)低為目的，完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)所列出的幾個(gè)參數(shù)；〔2〕根本技術(shù)指標(biāo)：實(shí)現(xiàn)逆變輸出正弦電?！?〕能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定逆變。3系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)根據(jù)功能要求，該系統(tǒng)應(yīng)包括逆變主電路、SPWM信號(hào)產(chǎn)生電路、過(guò)電流保護(hù)、驅(qū)動(dòng)電路、直流穩(wěn)壓電源和濾波輸出電路等模塊，系統(tǒng)總體框圖如圖1所示圖1系統(tǒng)總體框圖3.1逆變主電路直流電經(jīng)過(guò)逆變電路將直流電逆變成交流電，再經(jīng)過(guò)濾波、從而輸出穩(wěn)定的交流電。關(guān)于逆變主電路的選擇可以有以下兩種選擇，第一采用全橋逆變主電路，第二采用半橋逆變主電路，本次設(shè)計(jì)采用的是全橋逆變，關(guān)于全橋逆變主電路的選擇和半橋逆變主電路的選擇下面做一個(gè)詳細(xì)介紹。全橋逆變電路，它有四個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂由一個(gè)可控器件和一個(gè)反并聯(lián)二極管組成。二極管采用的是IN5408，直流側(cè)接有一個(gè)足夠大的電容，負(fù)載連接在四個(gè)橋臂聯(lián)結(jié)點(diǎn)之間，其逆變電路的主要缺點(diǎn)是使用器件多，構(gòu)造復(fù)雜，并且所需驅(qū)動(dòng)電路比擬復(fù)雜，不容易調(diào)試，優(yōu)點(diǎn)是效率高，鑒于目前效率在生產(chǎn)上占主要指標(biāo)所以選擇這種逆變器的設(shè)計(jì)。圖2逆變主電路選擇功率管MOSFET作為開(kāi)關(guān)器件，為了進(jìn)一步增強(qiáng)電路的平安性和穩(wěn)定性，防止MOSFET擊穿，選用耐壓值100V的功率管MOSFETIRF540,此芯片采用TO-220封裝，在外殼溫度Tc=20OC時(shí)可以通過(guò)30A電流，其導(dǎo)通電阻為0.85歐姆，在滿載運(yùn)行時(shí)功耗較大，使用時(shí)安裝散熱片。開(kāi)關(guān)管的頻率要適宜，如果開(kāi)關(guān)頻率過(guò)高，那么一方面會(huì)增加開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)損耗，另一方面會(huì)有死區(qū)累積效應(yīng)，會(huì)使輸出電壓降低。如果開(kāi)關(guān)頻率過(guò)低，會(huì)使輸出諧波頻率降低，這樣大大增加輸出濾波器的體積，經(jīng)過(guò)測(cè)試開(kāi)關(guān)頻率取20KHz輸出效果較好。由于開(kāi)關(guān)管存在一定的開(kāi)通和關(guān)段時(shí)間，為防止兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件之間出現(xiàn)直通，使電路發(fā)生短路，控制信號(hào)中必須設(shè)定幾個(gè)微秒的死區(qū)時(shí)間，在死去時(shí)間，兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件都截止。盡管死區(qū)時(shí)間非常短暫，引起的輸出電壓誤差較小，但是開(kāi)關(guān)的頻率較高，死區(qū)引起的誤差的累加值將會(huì)引起負(fù)載的電流的波形畸變，使輸出電壓降低。全橋逆變主電路的工作原理如下：由圖2可以看出全橋電路有四個(gè)橋臂，可以看成是有兩個(gè)半橋電路組合而成，橋臂一和橋臂四做為一對(duì)，橋臂二和橋臂三作為另一對(duì)，在SPWM信號(hào)作用下，當(dāng)輸入的信號(hào)是高電平時(shí)開(kāi)關(guān)管1和管4導(dǎo)通，當(dāng)輸入的信號(hào)是低電平時(shí)，管子2和管子4導(dǎo)通組成回路實(shí)現(xiàn)逆變，全橋逆變主電路里面的反串聯(lián)的穩(wěn)壓管是為了保證MOSFET柵極和源極有足夠的電壓導(dǎo)通和保護(hù)MOSFET防止因?yàn)殡妷哼^(guò)高而燒毀MOSFET設(shè)計(jì)的。第二種方法采用半橋逆變電路，它有兩個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂由一個(gè)可控器件和一個(gè)反并聯(lián)二極管組成。而且在直流側(cè)接有兩個(gè)相互串聯(lián)的足夠大的電容，兩個(gè)電容的連接點(diǎn)便成為直流電源的中點(diǎn)，負(fù)載連接在直流電源中性點(diǎn)和兩個(gè)橋臂聯(lián)結(jié)點(diǎn)之間，半橋逆變電路的缺點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用器件少，其缺點(diǎn)是輸出交流電壓的幅值Um僅為Ud/2，且直流側(cè)需要兩個(gè)電容串聯(lián)，工作時(shí)還要控制兩個(gè)電容器電壓的均衡，最重要的是在當(dāng)今能源緊缺的今天，功率是一個(gè)很重要的問(wèn)題，半橋逆變功率只有百分之五十左右，因此半橋電路常采用于幾KW以下的小功率逆變電源，所以不采用此方案。3.2SPWM產(chǎn)生電路PWM控制的根本原理：PWM〔PulseWidthModulation〕控制就是對(duì)脈沖的寬度進(jìn)展調(diào)制的技術(shù)。即通過(guò)對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)展調(diào)制，來(lái)等效的獲得所需要的波形〔含形狀和幅值〕。在采樣控制理論中有一個(gè)重要的結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果根本一樣。效果根本一樣是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形根本一樣，上述原理稱(chēng)為面積等效原理。沖量即指窄脈沖的面積。如果把各輸出波形用傅里葉變換分析，那么其低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。以正弦PWM控制為例，把正弦半波分成N等份,就可把其看成是N個(gè)彼此相連的脈沖序列所組成的波形。這些脈沖寬度相等,都等于/N,但幅值不等，且脈沖頂部不是水平直線，而是曲線,各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖序列利用一樣數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖代替,使矩形脈沖的中點(diǎn)和相應(yīng)正弦波局部的中點(diǎn)重合,且使矩形脈沖和相應(yīng)的正弦波局部面積(沖量)相等,就得到脈沖序列。這就是PWM波形?？梢钥闯龈髅}沖的幅值相等，而寬度是按正弦規(guī)律變化的。根據(jù)面積等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。對(duì)于正弦波的負(fù)半周,也可以用同樣的方法得到PWM波形。像這種脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形，也稱(chēng)SPW〔SinusoidalPWM〕波形。產(chǎn)生SPWM電路可以有如下幾種方法，本文選用的是用自然采樣法去獲得SPWM的。自然采樣法即是正弦波作為調(diào)制波，三角波作為載波，通過(guò)三角波的調(diào)制得到SPWM的波形，可以采用模擬電路構(gòu)成三角載波和正弦調(diào)制波發(fā)生電路，用比擬器來(lái)確定他們的交點(diǎn)，在交點(diǎn)時(shí)刻來(lái)控制開(kāi)關(guān)管通斷，可以生成SPWM波，方法簡(jiǎn)單便于實(shí)現(xiàn)，所以采用此方案。圖3CD4538的管腳和功能表在設(shè)計(jì)SPWM時(shí)要考慮死區(qū)的影響，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)間重點(diǎn)放在死區(qū)延時(shí)上。其死區(qū)延時(shí)主要是由高精度的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器CD4538完成，CD4538管腳和功能表如圖3所示。CD4538由兩個(gè)高精度可重觸發(fā)地單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)發(fā)器組成，Q和Q非輸出有緩沖，輸出特性對(duì)稱(chēng)。該器件工作時(shí)，需外接一個(gè)電阻Rx和一個(gè)電容Cx，調(diào)節(jié)Rx和Cx數(shù)值，可得到兩個(gè)不同寬度地單穩(wěn)態(tài)脈沖，既可以調(diào)節(jié)Rx和Cx數(shù)值就可以改變死區(qū)時(shí)間，并且傳輸延遲時(shí)間不受Rx和Cx變化地影響。SPWM信號(hào)產(chǎn)生電路如圖4所示，其仿真輸出波形結(jié)果如圖5所示。也可以采用數(shù)字化規(guī)律采樣法，將正弦波信號(hào)和三角波信號(hào)分別存于ROM中，然后將正弦波數(shù)據(jù)與三角波數(shù)據(jù)進(jìn)展比擬，輸出兩路SPWM信號(hào)，采用此方案價(jià)格較貴，不符合性?xún)r(jià)比的要求。圖4SPWM信號(hào)產(chǎn)生電路圖5仿真輸出波形3.3驅(qū)動(dòng)電路輸出SPWM信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)逆變橋的開(kāi)關(guān)管。本文驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)采用的是驅(qū)動(dòng)芯片。驅(qū)動(dòng)芯片采用IR公司生產(chǎn)的大功率MOSFET和IGBT專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)集成電路芯片IR2110，IR2110是IR公司生產(chǎn)的大功率MOSFET和IGBT專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)集成電路，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)MOSFET和IGBT的最優(yōu)驅(qū)動(dòng)，該芯片具有光耦隔離和電磁隔離的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有快速完整的保護(hù)功能和自帶死區(qū)，因而它可以提高控制系統(tǒng)的可靠性，減少電路的復(fù)雜程度。所以選用此方案。IR2110的部構(gòu)造和工作原理框圖如圖6所示。圖中HIN和LIN為逆變橋中同一橋臂上下兩個(gè)功率MOS的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)輸入端。兩路輸出HO和LO分別與兩輸入HIN和LIN相對(duì)應(yīng)，SD為保護(hù)信號(hào)輸入端，當(dāng)該腳接高電平時(shí)，IR2110的輸出信號(hào)全被封鎖，其對(duì)應(yīng)的輸出端HO和LO恒為低電平；而當(dāng)該腳接低電平時(shí)，IR2110的輸出信號(hào)跟隨HIN和LIN而變化，兩路均能正常輸出，在實(shí)際電路里，該端接用戶(hù)的保護(hù)電路的輸出。IR2110的輸入端為滯環(huán)施密特出發(fā)電路，以提高抗干擾能力和承受上升沿環(huán)慢的輸入邏輯信號(hào)，Vdd/Vcc電平轉(zhuǎn)換電路把輸入邏輯信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平，其兩路輸出均采用圖騰柱輸出，輸出級(jí)由兩只峰值電流為2A以上，阻為3歐姆以下的N溝道FET組成，輸出級(jí)可提供的驅(qū)動(dòng)電壓為15V—20V。驅(qū)動(dòng)電路接線圖如圖7所示，懸浮電源VB可以從電源VCC通過(guò)二極管DIODE對(duì)電容C7充電自舉獲得〔因?yàn)閷?duì)于橋式電路，每一路驅(qū)動(dòng)都必須獨(dú)立的直流電源〕其二極管必須是快恢復(fù)二極管其耐壓值必須超過(guò)主電路直流輸入電壓，電容C7的電容值的選取決定于開(kāi)關(guān)頻率及MOSFET輸入電容充放電的要求等。H0和L0是兩路驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端，驅(qū)動(dòng)同一橋臂的MOSFET，IR2110的自舉電容選擇不好，容易造成芯片損壞或不能正常工作。VB和VS之間的電容為自舉電容。自舉電容電壓到達(dá)8.3V以上，才能夠正常工作，一般來(lái)說(shuō)，SPWM的開(kāi)關(guān)頻率較高，應(yīng)采用小容量電容，以提高充電電壓，否那么在有限的時(shí)間無(wú)法到達(dá)自舉電壓，實(shí)驗(yàn)說(shuō)明采用33μF的自舉電容時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)良好。圖6IR2110的部構(gòu)造圖7驅(qū)動(dòng)電路也可以采用分立元件去驅(qū)動(dòng)，分立元件主要采用對(duì)管來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大和隔離，但是其沒(méi)有保護(hù)功能，不易實(shí)現(xiàn)對(duì)下級(jí)電路的保護(hù)，并且電路復(fù)雜，給調(diào)試帶來(lái)很多不便，費(fèi)用也比擬昂貴，沒(méi)有上述用專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)比擬好，所以不選用這種驅(qū)動(dòng)方法。3.4過(guò)流保護(hù)電流過(guò)大可以使驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)斷，以到達(dá)保護(hù)開(kāi)關(guān)管防止因?yàn)殚_(kāi)關(guān)管因?yàn)殡娏鬟^(guò)大而燒毀管子的目的。本文采用的是電流互感器的方法來(lái)測(cè)量電流的，采用電流互感器測(cè)量電流。電流互感器可以將電流量線性變換為電壓量，通過(guò)測(cè)量電壓可以方便的測(cè)量電流，電流電壓變換器可以作測(cè)量用時(shí)與被測(cè)電路隔離，因此對(duì)被測(cè)電路的影響較小，并且，具有能耗小，頻帶寬，信號(hào)復(fù)原性好，價(jià)格廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，所以選用電流互感器這種方案。過(guò)電流保護(hù)原理如圖8所示，圖中的電阻R17稱(chēng)為檢測(cè)電阻，一般比擬小，R13盡量大一點(diǎn)，可以忽略其對(duì)檢測(cè)電阻的分流作用。LM311接成電壓比擬器的形式，5V基準(zhǔn)電壓通過(guò)R14、R18組成的分壓電路分壓后接入電壓比擬器的同相端，作為給定基準(zhǔn)電壓，來(lái)自霍爾電流傳感器的逆變器輸入電流信號(hào)經(jīng)濾波電路后與基準(zhǔn)電壓進(jìn)展較，正常工作時(shí)電壓比擬器輸出高電平。短路發(fā)生時(shí)，逆變器輸入電流增加，使得霍爾電流傳感器輸電壓增加，電壓比擬器輸入電壓大于基準(zhǔn)電壓，電壓比擬器輸出由高電平變低電平，從而通過(guò)控制核心使驅(qū)動(dòng)信號(hào)迅速關(guān)斷。圖8過(guò)電流保護(hù)電路也可以采用電阻采樣的方法測(cè)量電流，在負(fù)載端串聯(lián)一個(gè)采用電阻，對(duì)采用電阻兩端電壓進(jìn)展差分放大，根據(jù)歐姆定律換算成電流值，測(cè)量是需要一高精度的無(wú)感電阻器作為采樣電阻，該方案優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)復(fù)原好，缺點(diǎn)是電路比擬復(fù)雜，功耗比擬大。所以不選用這種做法。3.5直流穩(wěn)壓電源模塊采用一般的整流橋、濾波、集成穩(wěn)壓電路組成的穩(wěn)壓電壓，為其它各個(gè)模塊提供所需要的直流穩(wěn)定電壓。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)主要是主電路的設(shè)計(jì)，對(duì)于直流穩(wěn)壓電源這一塊沒(méi)有過(guò)多的去設(shè)計(jì)，根據(jù)學(xué)院現(xiàn)在所有的設(shè)備，用直流穩(wěn)壓電源器做直流穩(wěn)壓電源，學(xué)院所能提供的直流穩(wěn)壓電源最高可到達(dá)60V，能夠滿足主電路設(shè)計(jì)所用直流電源，所以無(wú)需設(shè)計(jì)電源。4系統(tǒng)電路的調(diào)試4.1調(diào)試儀器TDS1002型60MHZ10GS/s雙通道數(shù)字存儲(chǔ)示波器，高精度數(shù)字萬(wàn)用表，直流穩(wěn)壓電源，頻譜分析儀，信號(hào)發(fā)生器。4.2調(diào)試方案其測(cè)試步驟如圖9所示圖9電路調(diào)試流程圖調(diào)試步驟如下：先檢查元器件是否有在做PCB的時(shí)候把元器件放反的情況，還有是否把極性電容的極性是否插反，然后再用萬(wàn)用表檢查一下電路板上的焊點(diǎn)，看電路板上的焊點(diǎn)是否有因虛焊導(dǎo)致電路不通，在調(diào)試過(guò)程中就有這種事情發(fā)生。最后，檢查電路中有沒(méi)有共地的局部沒(méi)有共地，等等。在調(diào)試SPWM時(shí)，先用示波器檢查一下SPWM輸入端的輸入信號(hào)是否正常，如果不正常就是說(shuō)沒(méi)有方法去驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管去工作，當(dāng)檢查輸入信號(hào)沒(méi)有問(wèn)題時(shí)就去看IR2110的各個(gè)管腳的電壓波形是否正常。主要看驅(qū)動(dòng)全橋電路中一對(duì)橋臂的上下橋管子的IR2110的7管腳和1管腳的電壓波形是否正常，如果不正常級(jí)沒(méi)有方法去使開(kāi)關(guān)管正常導(dǎo)通，因?yàn)?管腳驅(qū)動(dòng)上橋臂MOSFET，1管腳驅(qū)動(dòng)下橋臂MOSFET。另外還要檢查3管腳的電壓波形是否正常，不正常的話IR2110就沒(méi)有方法工作更不可能提供導(dǎo)通的SPWM。在調(diào)試過(guò)程中遇到一些問(wèn)題就是主電路的一個(gè)中性點(diǎn)沒(méi)有接地，在調(diào)試7管腳的電壓波形時(shí)高電壓正常但是低電壓很不正常，經(jīng)過(guò)檢查后發(fā)現(xiàn)加了一個(gè)地線最后7管腳的電壓波形正常了。在調(diào)試驅(qū)動(dòng)電路控制開(kāi)關(guān)管時(shí)，先要把直流穩(wěn)壓電源的電壓調(diào)的很小在20—15V之間，剛開(kāi)場(chǎng)把電壓加到5V看看有沒(méi)有輸出信號(hào)，在看有沒(méi)有輸出信號(hào)的時(shí)候示波器的跟蹤頻率要盡可能小，這樣在觀察時(shí)間比擬好觀察。在這一局部調(diào)試的時(shí)候出現(xiàn)點(diǎn)問(wèn)題就是開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通問(wèn)題，剛開(kāi)場(chǎng)不知道怎么調(diào)試不過(guò)最后根據(jù)工作原理進(jìn)展逐個(gè)調(diào)試成功了，在查詢(xún)問(wèn)題所在的時(shí)候先用示波器觀察穩(wěn)壓管兩端的電壓是否正常看是否能夠滿足開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通的電壓15-20V，在檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有一個(gè)穩(wěn)壓管是壞的，更換掉使開(kāi)關(guān)管互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)導(dǎo)通。在輸出端用示波器觀察輸出信號(hào)的時(shí)候，由于帶的負(fù)載的不同，輸出信號(hào)也有所不同，采用大電容進(jìn)展濾波，得出的結(jié)果還有很多毛刺，而且負(fù)載的參加對(duì)SPWM的影響也比擬大，IR2110的7管腳的電壓比實(shí)際電壓要升高3-4V.5總結(jié)過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，熟悉并掌握電力電子器件的實(shí)用，對(duì)一些常用的主電路或保護(hù)電路等有深入的了解。大致上了解了單相橋式PWM逆變電路的設(shè)計(jì)，根本掌握了單相橋式PWM逆變電路的工作原理，通過(guò)主電路硬件的制作以及主電路的仿真，對(duì)電路和工作原理進(jìn)一步理解。單相全橋PWM逆變的設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和電力電子技術(shù)。系統(tǒng)主要由主電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路和SPWM產(chǎn)生電路模塊組成，主電路將直流電經(jīng)過(guò)逆變電路將直流電逆變成交流電，在經(jīng)過(guò)濾波、從而輸出穩(wěn)定的交流電。采用分立元件組成比擬和振蕩電路產(chǎn)生SPWM信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)逆變器開(kāi)關(guān)管關(guān)和斷，改變信號(hào)發(fā)生器的頻率和幅值就可以改變SPWM的頻率和調(diào)制比，從而改變波形的頻率和幅度；過(guò)流保護(hù)就是電流過(guò)大是使其輸出產(chǎn)生高電平，用其控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)斷，以到達(dá)保護(hù)開(kāi)關(guān)管的目的，最終通過(guò)調(diào)試實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)根本要求。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)使我們學(xué)會(huì)了理論與實(shí)踐的有效結(jié)合，鍛煉了我們的動(dòng)手能力及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為我們以后的工作和學(xué)習(xí)奠定了良好的根底。致本論文是在教師的悉心指導(dǎo)下完成的。教師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了根本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成，每一步都是在教師的指導(dǎo)下完成的，傾注了教師大量的心血。在此，謹(jǐn)向教師表示崇高的敬意和衷心的感！對(duì)于院里領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和實(shí)驗(yàn)室的教師們的辛勤，給我們提供了實(shí)驗(yàn)室這樣一個(gè)良好的設(shè)計(jì)環(huán)境表示深深地感；感實(shí)驗(yàn)室教師的指導(dǎo)和幫助.我的畢業(yè)課題是單相橋式PWM逆變器的設(shè)計(jì)，是一個(gè)實(shí)際的小工程。作為一個(gè)本科生，我對(duì)實(shí)際的工程設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)不夠，經(jīng)歷缺乏，難免在設(shè)計(jì)的整體框架中，有很多的細(xì)節(jié)沒(méi)有考慮。我們的指導(dǎo)教師永超教師并沒(méi)有指責(zé)，而是給予我們鼓勵(lì)和很多珍貴的建議，并且悉心引導(dǎo)，給予我們一個(gè)比擬清晰的設(shè)計(jì)思路。正是基于教師的悉心指點(diǎn)和大家的全心的幫助，我才能比擬順利地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。！參考文獻(xiàn)[1]傳友.測(cè)控電路及裝置[M].：航空航天大學(xué),2002年.[2]自美.電子線路綜合設(shè)計(jì)[M].：華中科技大學(xué)，2006年.[3]黃正瑾.電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽賽題解析[M].：東南大學(xué)，2003年.[4]邦文.新型實(shí)用電路制作200例[M].：人民郵電，1998年.[5]王兆安，黃俊等.電力電子技術(shù)[M].:機(jī)械工業(yè),2008年.[6]學(xué)平.Protel2004[M].：人民教育,2005.9[7]何小艇.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].：大學(xué),2004.6Single-phasebridgePWMinverterdesignLiYansong(SchoolofPhysicsandElectricalEngineering,AnyangNormalUniversity,Anyang,Henan455002)Abstract：ThispaperintroducesthebasicprinciplesofPWMdesignasingle-phasefull-bridgePWMcontrolledinverter.Thedesignincludesthemaincircuit,drivercircuit,SPWMsignalgene