毕业设计（论文）-基于SPWM控制的逆变稳压电源的研究.doc

中北大学2015届毕业论文毕业论文基于SPWM控制的逆变稳压电源的研究学生姓名： 学号： 学 院： 计算机与控制工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 指导教师： 2015 年 06 月基于SPWM控制的逆变稳压电源的研究摘要所要设计的逆变电源要求是：输出电压是220V，输出功率是3KW ，单相稳定电源。SPWM 控制技术是我们所采用的技术，我们采用芯片AT89C51控制SA4828芯片输出SPWM 波，经驱动模块TLP250去驱动，,开关元件是 IGBT的单相电压型逆变电路，把三相电源经过整流滤波得到的直流电压逆变成稳定的交流电压。在本文中，我们对设计电路进行描述，对电路的各个部分进行简单介绍。另外，我们还讨论了系统的保护电路，同时分析了系统的软件设计过程。利用仿真软件matlab对所设计的电路进行仿真，对缩短产品的设计时间有利，并且提高了产品的可靠性，在本文中，我们对 MATLAB 语言的电力仿真工具箱 SimPower 及其在所设计电源的仿真中的应用进行了介绍。关键词:SPWM，逆变，SimPower，仿真 Based on the research of the SPWM control inverter regulated power supplyAbstactTo design the inverter power supply requirement is: the output voltage is 220 v, output power is 3 kw, stable single-phase power supply. SPWM control technology is the technology we use, we controlled by AT89C51 chip SA4828 chip output SPWM wave, TLP250 to drive, the drive module, switch element is a single-phase voltage type IGBT inverter circuit, the three-phase power supply through rectifier filter to get dc voltage of the inverter into a stable ac voltage. Circuit is described in this article, we have to design, for a brief introduction to the various parts of the circuit. In addition, we also discussed the protection circuit in the system, and system software design process was analyzed.Circuit design by using the simulation software matlab simulation, to shorten the time required for the design of the product advantage, and improve the reliability of the product, in this article, our power simulation toolbox of the matlab language SimPower and its application in design of the power of the simulation are introduced. Key words: SPWM, inverter, SimPower, simulation 第 2页 共 2 页第 1 页 共 32页1. 前言1.1 课题研究背景和意义目前，全球都面临着能源短缺的问题。人们开始把目光投向了可再生能源，于是太阳能、风能得到了人们的重视。风能、太阳能等可再生能源储量大、绿色环保，而且每个地方都存在，这些可再生能源的优点也必定使得人们的目光转向他们，也必定使得这些能源终将作为不可再生能源的替代13。因此人们开始通过依靠科技进步，逐步实现开发利用可再生能源的途径来缓解现在的困境。其实在20世纪90年代，人们就已经把目光集中在太阳能发电、风力发电等可再生能源上，可再生能源的利用技术已经成迅速发展起来了。随着各行业的快速发展，他们对控制技术和操作性能要求提高，很多用电设备都不是只使用电网所提供的交流电，而是通过各种形式对他进行变换，从而得到所需要的电能形式。逆变就是对电能进行变换和控制的一种形式，将直流电转换成交流电。现代逆变技术是研究现代逆变电路的理论和应用设计方法的学科，它包含了模拟电子技术、数字电子技术、PWM等多种设计技术，现在已经广泛的用于工业和民用领域中的各种功率变换系统和装置中。窗体顶端1.2 国内外研究现状逆变器就可以把直流电转换成交流电,为电器提供稳定可靠的用电保障，发电机与逆变器一起使用可以节约燃料、减少噪音，逆变器在风能、太阳能领域更是必不可少。逆变电源的发展是和电力电子器件的发展联系在一起的，电力电子器件的发展带动着逆变电源的发展。逆变电源采用的技术有SVPWM技术（空间矢量调制技术）、SPWM技术（脉宽调制技术）等，SPWM技术是经常采用的。逆变电源的发展趋势是数字化控制，数字化也是现在逆变电源研究的一个热点。逆变电源的发展趋势表现为以下几个方面：高频化、低噪声、模块化、数字化、高可靠性、绿色化。概括地说从上世纪60年代到现在为止，逆变电源的发展已经经历了三个阶段。第一代是的开关元件采用晶闸管作为逆变器，第二代的开关器件是采用自关断器件作为逆变器，第三代是运用了实时反馈控制技术，使逆变电源性能得以提高46。2. 基本原理2.1 脉宽调制(SPWM)技术原理Pulse Width Modulation（脉冲宽度调制）是PWM的全称，为了改变等效的输出电压它是通过改变输出方波的占空比。电动机调速和阀门控制一般采用spwm控制技术，比如我们现在的电动车电机调速就是使用这种方式。所谓SPWM，就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式，脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列，这样输出波形经过适当的滤波可以成为正弦波输出。它广泛的用于直流-交流(DC-AC)逆变器等，比如高级一些的UPS就是一个例子。三相SPWM是使用SPWM模拟市电的三相输出，在变频器领域被广泛的采用79。2.2 逆变技术及其原理 通常，把交流电变成直流电的过程叫做整流；完成整流功能的电路叫做整流电路。与之相对应，把直流电变成交流电的过程叫做逆变，完成逆变功能的电路则称为逆变电路，而实现逆变过程的装置叫做逆变设备或逆变器。 现代逆变技术就是研究现代逆变电路的理论和应用设计方法的一门科学。这们学科是建立在工业电子技术、半导体器件技术、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体变流技术、脉宽调制（PWM）技术、磁性材料等学科基础之上的一门实用技术10。 2.2.1 现代逆变技术的分类 现代逆变技术种类很多，其主要的分类方式如下： 1.按逆变器输出交流的频率，可分为工频逆变（5060Hz）、中频逆变(400Hz 到 十几 KHz)、高频逆变(十几 KHz 到 MHz)。 2.按逆变器输出的相数，可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。 3.按输出能量的去向，可分为有源逆变和无源逆变。 4.按逆变主电路的形式，可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。 5.按逆变主开关器件的类型，可分为晶闸管逆变、晶体管逆变、场效应管逆变、 IGBT 逆变等等。 6.按输出稳定的参量，可分为电压型逆变和电流型逆变。 7.按输出电压或电流的波形，可分为正弦波输出逆变和非正弦波输出逆变。 8.按控制方式，可分为调频式（PFM）逆变和调脉宽式（PWM）逆变. 9.按逆变开关电路的工作方式，可分为谐振式逆变、定频硬开关式逆变和定频 软开关式逆变1113。2.2.2 逆变电路的基本工作原理图 2.1(a)为单相桥式逆变电路，S1-S4 是桥式电路的 4 个臂，它们由电力电子器件及其辅助电路组成。当开关 S1、S4 闭合，S2、S3 断开时，负载电压 为正；当开关 S1、S4 断开，S2、S3 闭合时，为负，其波形如图 2.1(b)所示。 这样，就把直流电变成交流电，改变两组开关的切换频率，即可改变输出交流电 的频率。这就是逆变电路的最基本的工作原理。图 2.1 逆变电路及其波形举例当负载为电阻时，负载电流 和电压 的波形形状相同，相位也相同。当负载为阻感时， 相位滞后于 ，两者波形的形状也不同，图 2.1(b)给出的就是阻感负载时 波形。设 t1 时刻以前 S1、S4 导通， 和 均为正。在 t1 时刻断开 S1、S4，同时合上 S2、S3，则 的极性立刻变为负。但是，因为负载中有电感，其电流极性不能立刻改变而仍维持原方向。这时负载电流从直流电源负极流出，经 S2、负载和 S3 流回正极，负载电感中储存的能量向直流电源反馈，负载电流逐渐减小，到 t2 时刻降为零，之后 才反向并逐渐增大。S2、S3 断开，S1、S4 闭合时的情况类似。上面是 S1-S4 均为理想开关时的分析，实际电路的工作过程要复杂一些13。3. 系统主电路设计3.1 系统总体介绍该稳压逆变电源的主要技术指标：(1)输入电压：市电三相电源 380VAC 10；(2)输出电压：输出为单相 220VAC(有效值)、频率为 50Hz 的稳压电源；(3)输出功率：3KW，允许过载 10；该逆变电源的原理框图，如图3.1所示。图3.1 逆变电源原理框图系统硬件电路有以下几个部分组成:A/D转换电路、SPWM波产生电路、采样电路、保护电路、单片机最小系统。该逆变电源的工作原理:三相电源380V经整流滤波变成直流电压，然后经SPWM逆变，变成220V的SPWM电压，再经输出滤波电路滤波为220V、50Hz正弦波交流电压输出。单片机根据输出采样电压值来控制SPWM波发生器输出的SPWM波形参数，把整流滤波后得到的直流电逆变成稳定的交流电。该逆变电源的单片机选用AT89C51，SPWM波发生器采用SA4828(HEF4752)芯片，主电路采用高压整流模块和 IGBT 模块，输出采样模块使用 ADC0809。下面对核心器件AT89C51进行介绍。AT89C51是带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。3.2 系统主电路设计图3.2 系统主电路3.2.1 输入整流滤波电路的设计该逆变电源的要求是输出电压是220VAC，输出功率是3000W，是大功率电源，为了保持三相交流电源的对称性，减小电源的输入滤波电容，大功率电源一般采用三相电源作为供电电源。因此，本系统中采用的是三相桥式整流，以及滤波电感、滤波电容组成的输入整流滤波电路。1.三相桥式整流电路的设计（1) 整流桥耐压值的计算：二极管峰值反向电压为：取 50的裕量 5911.5=887V（2）整流桥的额定电流该逆变电源的输出功率是3000W，是一个给定值，电源的输入功率是随着电源的效率的改变而改变，计算时取电源效率最差时的值，这时候电源的输入功率/80%=3750w,最大输入线电流为：2.输入滤波电容的计算三相电源经过整流后变成直流电，直流回路的平均电流最大值是：是三相电源最低电压时候的整流输出的直流电压的平均值计算单相全波整流电路滤波电容的公式是：三相全波整流电路是单相整流电路基波频率的3倍，所以三相整流电路的滤波电容公式为：所以滤波电容为C=2008.12=1626 uf3.输入滤波电感的计算设最小设最小负载功率 Pmin=2000W ，Pin=20000.8=2500W 取4mH3.2.2逆变器以及输出滤波电路的设计1.IGBT 的选择 （1）耐压 当输入电压为最大值时，经整流滤波后输出的最高直流电压为： 考虑到各种因素的影响我们取50的裕量，则IGBT 的最低耐压为：U= Udc.max(1+50%)=5911.5=886.5V （2）IGBT 的电流 因为有一些参数是未知的，所以我们要估算 IGBT 的电流，从而选取 IGBT 管。 输入电压经整流滤波后，直流母线上直流电流的最大值为： Udc.min=1.35380(1-10%)=462V，可选择IGBT的额定电流为25A。2.输出滤波电路允许电抗器的电流峰峰值逆变器输出脉冲电压峰值 =1.35380=513V 逆变器输出的电压是SPWM电压，所以在设计滤波电路参数时，我们考虑如下情况： 当滤波输出的平均电压 =311V，此时 Ton=311/513171uS=103.6uS、由公式，得由公式得到，因此L取15mH。设电容上电压纹波是3V，由公式，得到，取10uf。由此可知L为工频电感，电感值可选为15mH；C为工频电容，数值为10uf。3.3 采样电路及 A/D 转换电路因为输入市电电压是波动的，而要求是输出稳定的 220V 电压，所以需经采样电路对输出电压进行采样，A/D 转换电路再把采样得到的模拟量转换为数字量，然后送到单片机，单片机通过一定的算法使输出电压稳定在220V。1. 采样电路系统的采样电路如图3.4所示，输出电压经过变压器变压再经整流电路整流，输出的电压是脉动的，此电压再经电容C1和电阻R3组成的滤波器滤波后，成为稳定的直流电压，再经滑动电阻RV1调节后送往 A/D 转换电路。当系统输出电压有效值是220VAC时，我们可以通过调节电路，使电路输出电压是2.5VDC，在系统输出电压的一定变化范围内该电路具有线性关系。 图3.3 采样电路2. A/D转换电路采样电路得到的模拟信号经过A/D转换电路转换为数字量后送往单片机进行处理。我们采用芯片ADC0809，它是CMOS工艺、采用逐次逼近法的8位A/D 转换芯片28脚双列直插式封装，片内除 A/D 转换部分外还有多路模拟开关部分。这里将ADC0809作为一个外部扩展并行 I/O口，由于只采样一个通道值，所以在此我们采用固定寻址法，只寻址 IN0 通道，另外，由P2.7和WR联合控制启动转换信号端 START。启动ADC0809的工作过程是：先由ALE信号锁存通道地址000，后由 START有效启动 A/D 转换，即执行一条 MOVX DPTR,A 指令产生/WR信号，ALE、START有效，锁存通道号并启动 A/D 转换。A/D 转换完毕，EOC 端发出一正脉冲供单片机查询，最后执行 MOVX A,DPTR 产生/RD信号使 OE 端有效，打开输出锁存器三态门，8 位数据就读入到 CPU 中。ADC0809 的时钟取自 AT89C51 的 ALE 经二分频双 D 触发器之一后的信（接CLK端）。当A/D转换完毕，AT89C51读取转换后的数字量时，需使用MOVX A,DPTR指令，在如图3.5所示的接口电路中，ADC0809 与片外 RAM 统一编址，在使用MOVX 指令时一个周期内丢失一个 ALE 脉冲，但这不影响 A/D 转换的时间。图3.4 AD转换电路3.4.SPWM波产生电路SPWM波产生电路如图3.5所示。我们选用的是ATMEL 公司生产的 AT89C51 单片机。AT89C51 属于地址与数据总线复用类的单片机， 因此，SA4828 芯片的 MUX 引脚接高电平或者悬空不接。通过AT89C51 的 P0 口与SA4828 的 AD 口相连，提供 8 位数据和低 8 位地址，SA4828 芯片中的地址锁存器可以锁存来自 AT89C51 的低 8 位地址，从而将 AD 口输入的地址与数据分开。SA4828 的地址锁存器由 AT89C51 的 ALE 信号控制。同时，连接的控制信号还有读、写信号RD和WR。SA4828 的片选信号CS 接地，这样 SA4828 的 8 个寄存器的地址为：寄存器 R0R5 的地址：0000H0005H ；虚拟寄存器 R14、R15 的地址：000EH、000FH SA4828 的 SETTRIP 引脚接反相器的输出脚，使单片机能够在异常情况下封锁 SA4828 的输出，SA4828 的/TRIP 引脚接一只发光二极管，当 SA4828 的输出被封锁时，发光二极管亮，用来封锁状态。由于本系统采用了单相电压型逆变电路，所以 SA4828 的输出引脚我们只用 RPHT 和 RPHB，它们通过驱动电路，RPHT 驱动逆变桥的 1、4 号 IGBT，而 RPHB 驱动 2、3 号 IGBT。图3.5 spwm波产生电路3.5 驱动电路因为主电路电压均为高电压、大电流情况，而控制单元为弱电电路，所以它们之间必须采取光电隔离措施，以提高系统抗干扰能力。光耦TLP250是一种可直接驱动小功率MOSFET和IGBT 的功率型光耦，其最大驱动能力达1.5A。图3.6 驱动电路3.6 保护电路的设计逆变电源的开关管是比较脆弱的电子元件，而且价格比较昂贵；另一方面，逆变电源的负载大都是比较贵重的设备，对电能质量要求较高，易受损坏，因此，我们必须对逆变电源加装必要的保护功能，保护电源本身和负载不被损害。在本电源系统中，我们设计了输入过压欠压保护电路、输出过流保护电路和温度保护电路、输出短路保护，下面我们分别对它们加以介绍：1. 输入过压欠压保护电路当系统输入电压太高（大于418V），对电源系统内的电子元件造成损害，保护电路可在输入电压超过最高电压阈值时关闭电源系统，这样的保护电路叫做输入过压保护。输入欠压保护是指当系统输入电压太低(小于342V)，即使系统控制电路输出最大脉宽的触发脉冲，电源仍无法输出额定的电压或电流的情况下保护的，该保护电路可防止出现因输入电压太低而引起电源输出电压失控的情况。我们采用的过压欠压保护电路如示。图3.7 输入过压欠压保护电路2. 输出过流保护电路输出过流保护是指电源输出电流超过所设定的允许值时，使电源不受损坏的技术措施，它分为限流式保护和截止式保护两类，前者可恢复，一旦过流消失，能自动恢复工作，后者不可恢复，必须重新启动，才能工作。本系统的输出过流保护电路如图3.8所示。图3.8 输出过流保护电路3. 温度保护电路随着温度的升高，电子元件的性能都会下降甚至损坏，因此我们必须在系统内加装散热风扇，另外还应当对电源关键部位的温度进行监测，防止因温度过高而引起元器件的损坏。图3.9为本系统内的温度保护电路。图3.9 温度保护电路4. 输出短路保护输出短路保护是指电源输出短路时，使电源不受损坏的技术措施。温度保护电路图如图3.10所示。3.10 输出短路保护电路4. 系统软件的设计开始复位SA4828E（n-1）置0写初始化数据U（n-1）置初值写控制字数据采样子程序报警标志为1过压、欠压、过流、过热滤波子程序PI子程序写控制子程序YYN置报警标志为1启动定时器T0 图4.1 系统的主程序流程图图4.1为系统的主程序流程图，系统开机后，先复位SA4828，然后对其初始化寄存器和控制寄存器进行编程，在此之后，单片机AT89C51不断通过ADC0809采样输出电压值，调整SA4828控制数据中的调制幅度值，使输出电压稳定下来。启动ADC0809的工作过程是：先由ALE信号锁存通道地址000，后由START有效启动A/D转换，即执行一条MOVX DPTR,A指令产生WR信号，使ALE、START有效，锁存通道号并启动A/D转换。A/D转换完毕，EOC端发出一正脉冲供单片机查询，最后执行MOVX A,DPTR产生/RD信号使OE端有效，打开输出锁存器三态门，8位数据就读入到单片机中。开始启动A/D转换转换结束否读取并存储转换数据延时第七次采样返回N图4.2 采样子程序把采样值与系统设定电压值（本系统为220V）进行比较，求出偏差E(n),再判断此时的偏差是否在允许的范围内，如果是，则不改变SA4828中的控制数据，如果超过了允许范围，就采用的PI控制算法去计算出此时的控制调制幅度值, 改变SA4828中的控制数据。开始返回返回求E(n)求求U(n)=U(n-1)+-求U（n）=U（n-1）+-E（n-1）U（n）的值赋给U（n-1）E（n）的值赋给E（n-1）求NYYN图4.3 PI子程序中位值滤波是对某一被测参数连续采样n次（一般n取奇数），然后把n次采样值按大小排列，取中间值为本次采样值，本系统我们取n为7，并用冒泡排序法来对采样值进行排序。中位值滤波能有效地克服偶然因素引起的波动或采样器不稳定引起的误码等脉冲干扰。对温度、液位等缓慢变化的被测参数采用此法能收到良好的滤波效果，但对于流量、压力等快速变化的参数一般不宜采用中位值滤波。开始返回第一个数地址送R0比较次数送R6R0送R1 R6送R7R1加1交换QR0和QR1的值R1加1R0加1滤波结果存于6AHQR0QR1R7减1为0R6减1为1YNNY图4.4 滤波子程序各控制寄存器编程值为：R00EBH，R168H，R206H，RR500H，R3则根据系统控制程序来设定。开始置寄存器R0值置寄存器R1值置寄存器R2值置寄存器R3值置虚拟寄存器R15值返回图4.5 写控制字子程序当电源系统中的单片机检测到过压、欠压、过流或过热信号时，置报警标志位为1，同时启动定时器T0，当定时器定时时间到后，单片机再检查过压、欠压、过流或过热信号是否仍然存在，若存在，则关闭输出并发出故障报警，若过压、欠压、过流或过热信号已不存在了，则不关闭输出也不发出报警，报警标志位清0。这样处理，我们可以有效地防止电源的故障误报警。中断标志位清零过压、欠压、过流、过热T0中断开始报警标志位清零中断返回关断电源输出、报警NY图4.6 中断子程序5. 系统仿真5.1 matlab简介MATLAB是MATrix LABoratory的缩写，是一款由美国The MathWorks公司出品的商业数学软件。MATLAB是一种拥有高性能的数值计算和可视化软件，集矩阵运算、信号处理和图形显示、数值分析为一体，并且有一个方便友好的环境。除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等功能外，MATLAB还可以用来创建用户界面及与调用其它语言（包括C，C+和FORTRAN）编写的程序。 MATLAB 包括了两大部分：数学计算以及工程仿真。其数学计算部分拥有强大的矩阵处理和绘图功能。在工程仿真方面，matlab几乎遍布各个工程领域1417。5.2 系统仿真模型该系统的仿真模型大致上分为三个部分：主电路部分、采样测量部分和控制部分。图5.1是该系统的仿真模型。现在我们对系统仿真模型进行介绍。图5.1 系统的仿真模型1、 主电路部分系统的仿真模型由MATLAB软件的电力仿真工具箱 SimPowersystem中的模块组成，主要有输入电源（市电 380VAC）、整流桥（二极管）、滤波电感(4mH)、滤波电容(1600uF)、逆变器(IGBT/两桥臂)、输出滤波电感(15mH)、输出滤波电容(10uF)、阻性负载(3000W)。各个器件的参数设定如下：如图5.2所示的是三相电源的参数设定，线电压为 380V,A 相相角0度，内部连接方式为 Yg(表示三相电源 Y 型连接，中性点直接接地)型。 图5.2 三相电源的参数设置逆变器(IGBT/两桥臂、Universal Bridge 模块)的参数设定如图5.3所示，其值根据所选用 IGBT 的参数设定，如 IGBT 的正向导通电压为 2.5V，关断时 10%电流下降时间 Tf=0.2uS，拖尾时间 Tt=0.7uS。图5.3 逆变器设定参数电感(Series RLC Branch模块)参数设定如图5.4所示，电阻(resistance R)选项：0；电感(Inductance L)选项：4mH；电容(Capacitance C)选项：inf。其他器件可类似设定。 图5.4 电感参数设置2、 控制部分控制部分仿真模型包括SPWM波发生器（PWM Generator 模块）、PI 控制模块和输出电压采样（RMS模块）。下面我们分别简单介绍： 1) SPWM 波发生器模块参数设定值如图5.5所示。载波频率设为 5.85KHz，调制波频率设为50Hz，输出电压相位0度，调制度值由 PI 控制模块根据输出电压状况来控制，从而使输出电压稳定在 220V。图5.5 SPWM波产生器参数设定2) PI 控制模块PI控制模块如图5.6所示。PI 控制器设定参数如图5.7所示。图中零阶保持器的作用是把输入采样值离散化，Gain、Gain1 的设定值都为 127/220，其目的是为了使输入采样值变小到 ADC0809 采样的范围，Gain2 的设定值为 1/255，目的是使输出的调制度值 m 小于 1，PI 控制器采用Discrete PI Controller 模块，其中，Kp、Ki 是根据输出电压波形、调制度值波形反复调整后设定的，为实际的控制程序编程提供了参考数据。图5.6 PI控制模块图5.7 PI控制器参数设定3) 输出电压采样为了对输出电压进行控制，需对输出电压进行采样，在此，我们用 RMS 模块对输出电压进行求有效值计算，模块测量值送往 PI 控制模块，由 PI 控制模块对输出电压进行控制。3、 采样测量部分本系统中，我们主要测量输入整流滤波后的电压波形、逆变器输出电压波形、系统输出电压波形及 SPWM 波发生器调制度值 m 波形，除了调制度值 m 直接连到Scope，其余的都要经电压测量模块后再连接到 Scope 来显示。 5.3 仿真结果仿真参数的设定如图5.8所示。仿真时间长度为 0.2s、求解器采用变步长 ode45 求解器、自动选择最大仿真步长、相对误差为 1e-3。最后，我们可以得到系统仿真输出波形如图5.9所示。 图5.8 系统仿真参数设定图5.9 系统仿真输出波形当输入为三相 380 v电源时的系统仿真输出波形如图5.9所示，图中三相整流滤波后得到的直流电压为 500 伏左右，输出电压稳定时间为 0.02s，其幅值为311V，说明所设计的系统稳压性能比较好。6. 结论对原理进行学习了解，画出电路图并进行仿真。在实际仿真过程中，出于安全方面的考虑，我们应先给主电路的一个较低输入电压，然后对系统进行调试，待系统工作正常后，可逐步提高输入电压，观察系统的工作情况，直致最大输入电压。由于实际系统与仿真模型存在一定的偏差，所以我们需用试凑法反复调定控制程序中的 kp 和 ki 值，另外，由于系统的滞后特性，输出电压的采样周期应该取稍微大一点的值。经实际测试，本稳压电源输出正弦电压波形畸变率极低，电压稳定性高(1%)，控制稳定性高，因而具有一定的可行性。 在逆变电源的设计和写论文的过程中，我对spwm技术、对逆变电源有了更深入的了解，对以后的工作提供了宝贵的经验。参考文献1 RAMAKUMAR R,CHIRADEJA P,KOJOVIC LDistributed Generation and Renewable Energy SystemsC/Intersociety Energy Conversion Engineering Conference， Washington， WA，USA，20022 王成山,李鹏分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战J电力系统自动化, 2010,34(2):10143 许洪华.中国光伏发电技术发展研究J.电网技术，2007，31(20):7781.4 蔡昆, 李耀华, 胜晓松等.高性能单相电压源逆变器的输出控制J.电工技术学报，2005, 20(1):104107.5 谢孟, 蔡昆, 胜晓松等. 400HZ中频单相逆变电压源逆变器的输出控制及其并联运行控制J.中国电机工程学报, 2006, 26 (6):7882.6 许爱国, 谢少军. 电容电流瞬时值反馈控制逆变器的数字控制技术研究J.中国电机工程学报, 2005, 25(1):4953.7 王兆安,黄俊.电力电子技术M.北京:机械工业出版社,2000.8 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