车载逆变电源的设计与实现

为解决车载电源的转化问题,提出一种将汽车车载电源从直流12 V转化为交流220 V的车载逆变电源设计方法。该方法将直流12 V作为输入,通过前级升压和后级逆变2个功率转换电路,得到220 V/50 Hz的正弦交流电压。前级升压电路以SG3525作为主控芯片,采用推挽变换电路拓扑结构,利用高频变压器进行隔离升压,通过设计直流母线电压负反馈电路,避免出现直流母线电压的过压;后级逆变电路以EG8010作为主控芯片,采用全桥拓扑结构和SPWM控制技术,通过设计过压过流保护电路和过温保护电路,避免电路过压和过温。实验结果表明,该车载逆变电源在输入直流电压为(12±1.5) V的范围内均可输出稳定的交流电压(219.5~220.1 V),且整机测试效率保持在97.5%左右,具备良好的参数性能。

车载逆变电源的开发

采用两级式变换电路结构设计了功率等级为1000 W的车载逆变电源,系统的前级DC/DC采用推挽升压电路与PI控制策略,系统的后级DC/AC采用全桥逆变电路与PI加重复控制的复合控制策略,对样机进行功率测试。测试结果表明,逆变器输出效率达到93%以上,最高可达95.64%。

基于TL494的微型车载逆变器设计

针对汽车内部直流电源不能用于交流用电器的问题,设计了一款基于脉宽调制芯片TL494的微型车载逆变器。该逆变器采用DC-DC变换和DC-AC逆变两级结构,前级完成直流升压,后级选择脉宽调制(PWM)控制方式,将直流电压逆变为220V/50Hz的方波交流电。其中,DC-DC变换器先通过推挽逆变电路和高频变压器将12V变换为22V交变方波,再经快恢复二极管整流得到22V直流电。另外,该逆变器提供了一个标准USB接口,可以为具有USB接口的手机等设备充电。

基于PIC单片机车载逆变电源逆变器的研究

介绍了基于PIC单片机的逆变器设计,讨论了控制系统的硬件、软件设计,在实验基础上,从效率、THD和动态特性等方面,重点分析比较了单极性正弦脉宽调制(SPWM)电压平均值反馈控制和双极性SPWM电压瞬时值反馈控制两种方法在车载逆变电源中的应用特点,在理论上分析了两种控制方法输出电压特性的差异,并给出了单极性SPWM电压平均值反馈控制和双极性SPWM电压瞬时值反馈控制的程序流程图。实验结果表明,前者动态特性好,效率较高;后者程序较易实现。

车载逆变电源控制电路的研究

主要介绍了在紧急情况下用于机车空调、风机等电力设备的车载逆变电源的主电路拓扑结构和工作原理,提出了基于Intel单片机87C196MH的控制方法,对控制电路、保护电路、驱动电路和输出电压检测电路进行了设计。以87C196MH为控制核心,研制了一套实验样机,在此样机上完成了相关的实验研究。实验结果表明,此逆变电源设计合理、电源系统运行稳定可靠,同时也进一步验证了该电源系统控制策略的正确性。

小功率车载逆变器的热仿真与实验研究

为探究小功率车载逆变器的散热性能,利用CFD软件对车载逆变器建立有限元三维模型,用笛卡尔网格划分系统对重点部位进行网格加密处理,通过在不同工况下的数值仿真计算,得出逆变器整体及各个元器件的发热情况。在数值仿真结果的基础上,设计相关实验,在不同环境温度的工作条件下,对车载逆变器中各个元器件的工作温度进行实验测试。测试表明各个元器件在不同环境温度、外部负载的工况下,工作温度都控制在100℃左右,分析实验值与模拟值的误差,其最大误差在3.4%以内。数值仿真计算结果有较高的精确度。

一种单片机控制的车载逆变电源设计与研究

介绍了车载逆变电源的工作原理,重点阐述了主电路参数设置和控制电路的控制策略。以Freescale单片机MC9S12DG128为控制核心研制了样机,做了相关实验研究,给出部分波形和实验数据,验证了系统设计的正确性和合理性。实验结果表明,可实现由12 V直流电转换为工频交流电(220 V,50 Hz)的电源装置,电压波形呈正弦且失真小,装置转化效率较高。

基于PIC16F716的数字式车载逆变电源的研究和设计

针对传统车载逆变电源存在的缺点,提出基于PIC16F716的数字式车载逆变电源的硬件设计方案,并通过采用输出电压反馈的双闭环软件控制结构,进行了完整的系统软硬件设计,制作出试验样机,得出实验结果。结果表明,电源直流升压环节波动小,输出波形畸变率低,具有较好性能。

基于SPWM弱倍频调制技术的车载逆变器设计

介绍了一种基于SPWM弱倍频调制技术的大功率车载逆变器,该车载逆变器采用前级推挽升压和后级全桥逆变两级变换结构。详细介绍了SPWM弱倍频调制技术的工作原理以及优点,同时前级推挽升压部分加入了有源钳位电路,后级逆变部分实现了零电压关断,两级分别进行了滤波器设计。仿真与试验证明,该车载逆变电源设计降低了功率开关的损耗,提高了整机的效率。

数字式车载逆变电源的控制与研究

目的通过软硬件设计后制作样机,测试数据符合文中给定指标,是一款性能优化的数字式车载逆变电源,改变了传统车载逆变电源体积较大、转换效率不高、稳定性较差等不良情况。方法先给出数字式车载逆变电源设计要求,设计系统主电路的前后2级电路和基于单片机控制的控制电路,采用PID控制算法,完成车载逆变电源的软件设计,含DC/DC升压斩波器软件、DC/AC全桥逆变器电流/压环设计和SPWM驱动脉冲。设计时充分利用单片机的冗余资源,仅采用1个单片机就完成对整个系统的设计控制,保证了整个系统中软件时序一致性,节约了成本,减少了体积。结果为了验证设计的正确性,制作了样机,给出了相应波形,实验时输出负载接入3种负载,分别记录了相关数据,并做出相应分析。结果显示,虽然负载是变化的,但系统输出电压有效值始终维持在220 V左右,波形质量良好,效率高,负载越大逆变电源效率越高。结论基于单片机的数字式车载逆变电源的研究成果,各项性能指标符合设计要求,是一款高性能的数字式车载逆变电源。

基于SPWM调制的LCL型车载逆变器的研究与设计

介绍了一种基于SPWM单极性直流母线电压调制的车载逆变器的设计方案,电压输入端为车载蓄电池的12 V电压,输出端为220 V/50 Hz的工频电压。着重对该逆变器的工作原理、主电路拓扑结构、LCL滤波器和DC/AC模块进行了介绍和设计,并对SPWM的调制原理进行了阐述。利用Saber软件进行系统仿真,结果表明输出电流与输出电压相位差基本为0,输出电压具有良好的正弦波形,SPWM单极性直流母线电压调制和LCL滤波器可以有效地降低波形畸变率,抑制谐波的影响,车载逆变器的稳态性能良好。

基于HPWM调制技术的车载逆变器设计

介绍HPWM调制技术工作原理,并基于HPWM调制技术设计了纯模拟控制的大功率车载逆变器。该车载逆变器采用了DC/DC和DC/AC两级变换结构,并且此逆变电源采用了纯模拟方案。阐述了基于HPWM调制技术的车载逆变器的工作原理,给出了实现后级ZVS的条件,对两级变换电路设计进行了详细介绍。实验结果表明,此逆变电源设计合理、运行稳定可靠。

车载逆变器磁元件损耗优化

比较了车载逆变器传统推挽升压电路及其改进型,稳态分析了改进型拓扑,并进行了仿真验证。通过对变压器元件损耗分析,提出了变压器优化设计。试验验证表明,设计方案有效减小了变压器的损耗,提高了车载逆变器的效率。

基于dsPIC33F的数字控制车载逆变器

车载逆变器将汽车蓄电池的12 V直流电转化为工频220 V交流电,数控正弦波逆变器输出电压特性好,适用于各类小功率车载电器设备。系统采用DC/DC推挽升压和DC/AC全桥逆变两级结构以及基于dsP IC33FJ16GS502单片机的数字控制策略,研制一台150 W正弦波车载逆变器。试验结果表明,样机工作稳定高效,正弦度好,谐波畸变率小,具有良好的应用前景。

SVPWM开关优化模式在单相车载逆变电源中的应用

目前,空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术以其母线电压利用率高、开关器件损耗小等众多优点被广泛应用于UPS/EPS、变频器等各类三相PWM逆变电源中。但是,由于单相电源的特点,使得该技术并未广泛的应用于单相逆变电源。针对单相全桥PWM逆变器的控制特点,在研究单相逆变电源电压调制信号矢量的基础上,将SVPWM技术应用于单相PWM逆变电源,并阐述了单相SVPWM算法的DSP实现方法,通过对单相SVPWM零电压矢量的分析优化,使SVPWM开关优化算法成功的应用于800W车载逆变电源,提高了母线电压利用率,降低了损耗。在实验室制作了样机,通过实际的测试结果验证了算法的有效性。

一种基于TVS管的车载逆变电源设计

针对车载逆变电源在充电过程中可能会发生的瞬变过电压现象,设计了一款基于TVS的小型车载逆变电源。该逆变电源前级采用DC-DC推挽正激电路将12 V直流小电压升压为360 V左右的直流高压,后级采用DC-AC全桥逆变电路将输入的直流高压逆变为220 V/50 Hz正弦交流电压。整个电路由主电路、控制电路、检测电路、辅助电路组成。介绍了车载逆变电源的工作原理,研究了TVS管结合推挽正激电路在抑制浪涌现象发挥的作用,提出了使用TVS管结合该逆变器进行保护的方案。同时,利用saber仿真软件对输出电压进行仿真和比较,并搭载了实验模型进行验证,对车载逆变电源实施了有效的保护。

基于PIC单片机的纯正弦车载逆变电源设计

设计一款以PIC单片机为控制核心的车载逆变电源,单片机作为正弦脉冲宽度调制(SPWM)的控制器,提供稳压、欠压保护等功能,把汽车蓄电池的12V直流电转变成220V纯正弦交流电。

基于GaNFET的车载逆变器设计

逆变器采用PWM控制推挽电路实现12VDC至310VDC的升压,带死区控制的SPWM技术控制全桥逆变电路实现220V正弦交流逆变,逆变功率器件使用GaNFET TPH3002PD。实验样机以STM32F103RBT6单片机作为核心控制单元,经测试得到了稳定的220V正弦交流电,验证了设计的可行性。

基于目标导向法的车载逆变电源的可靠性控制

阐述了车载逆变电源的作用及车载逆变电源可靠性控制的目的和重要意义。应用以成功为导向的GO法,运用定量计算的方法准确得出某车载逆变电源的可靠性参数,并采用传统故障树法进行对比验证,证明该方法的正确性及所得参数的可靠性,论证了以目标为导向的GO法在此类应用中的优越性。此外,从可靠性方面对不同的逆变电源加以区分,为不同级别可靠性要求的电源选取提供具体参数。

车载逆变电源设计

车载逆变器就是一种能把汽车上12V直流电转化为220V/50Hz交流电的电子装置,是常用的车用电子用品。本设计主要采用二次逆变实现逆变器的设计。运用TL494以及SG3525A等芯片,先将12V直流电源升压为高频交流电,再经过整流滤波将高频交流电整流为高压直流电,然后采用正弦波脉冲调制法,通过输出脉冲控制开关管的导通。最后经过LC工频滤波及保护电路后,输出稳定的正弦波。