1、精選優質文檔-傾情為你奉上單相正弦波逆變電源設計摘要：本單相正弦波逆變電源的設計，以12V蓄電池作為輸入，輸出為36V、50Hz的標準正弦波交流電。該電源采用推挽升壓和全橋逆變兩級變換，在控制電路上，前級推挽升壓電路采用SG3525芯片控制，閉環反饋；逆變部分采用驅動芯片IR2110進行全橋逆變，采用U3990F6完成SPWM的調制，后級輸出采用電流互感器進行采樣反饋，形成雙重反饋環節，增加了電源的穩定性；在保護上，具有輸出過載、短路保護、過流保護、空載保護等多重保護功能電路，增強了該電源的可靠性和安全性；輸出交流電壓通過AD637的真有效值轉換后，再由STC89C52單片機的控制進行模數轉換

2、，最終將電壓值顯示到液晶12864上，形成了良好的人機界面。該電源很好的完成了各項指標，輸入功率為46.9W，輸出功率為43.6W，效率達到了93%，輸出標準的50Hz正弦波。關鍵詞：單相正弦波逆變 DC-DC DC-AC SPWMAbstract: The single-phase sine wave inverter power supply design, battery as a 12V input and output for the 36V, 50Hz standard AC sine wave. The use of push-pull power booster and two

3、 full-bridge inverter transform，in the control circuit, the pre-boost push-pull circuit using SG3525 chip control, closed-loop feedback; inverter driver IC IR2110 in part to the use of full-bridge inverter using SPWM modulation U3990F6 completed, level after the use of current transformer output sam

4、pling feedback. The feedback link in the formation of a double and increase the stability of power. In protection, with output overload, short circuit protection, over current protection, the protection of multiple no-load protection circuit, which enhancing the reliability of the power supply and s

5、afety. AC voltage output of the AD637 True RMS through conversion, and then from the control of single-chip STC89C52 analog-digital conversion, the final value of the voltage to the liquid crystal display 12864 on the formation of a good man-machine interface. The completion of the power good indica

6、tors, input power to 46.9W, output power of 43.6W, the efficiency reached 93%, 50Hz sine wave output standards.Key words: Single-phase sine wave inverter DC-DC DC-AC SPWM目錄1.系統設計1.1設計要求1.2總體設計方案1.2.1設計思路1.2.2方案論證與比較1.2.3系統組成2.主要單元硬件電路設計2.1 DC-DC變換器控制電路的設計 2.2 DC-AC電路的設計 2.3 SPWM波的實現 2.4 真有效值轉換電路的設計2

7、.5 保護電路的設計 2.5.1 過流保護電路的設計 2.5.2 空載保護電路的設計 2.5.3 浪涌短路保護電路的設計 2.5.4 電流檢測電路的設計2.6 死區時間控制電路的設計2.7 輔助電源一的設計2.8 輔助電源二的設計2.9 高頻變壓器的繞制2.10 低通濾波器的設計3.軟件設計 3.1 AD轉換電路的設計3.2液晶顯示電路的設計 4.系統測試4.1測試使用的儀器4.2指標測試和測試結果4.3結果分析5.結論參考文獻附錄1 使用說明附錄2 主要元器件清單附錄3 電路原理圖及印制板圖附錄4 程序清單1. 系統設計1.1設計要求 制作車載通信設備用單相正弦波逆變電源，輸入單路12V直流

8、，輸出220V/50Hz。滿載時輸出功率大于100W，效率不小于80%，具備過流保護和負載短路保護等功能。1.2總體設計方案1.2.1設計思路題目要求設計一個車載通信設備用單相正弦波逆變電源，輸出電壓波形為正弦波。設計中主電路采用電氣隔離、DC-DC-AC的技術，控制部分采用SPWM（正弦脈寬調制）技術，利用對逆變原件電力MOSFET的驅動脈沖控制，使輸出獲得交流正弦波的穩壓電源。1.2.2方案論證與比較 DC-DC變換器的方案論證與選擇方案一：推挽式DC-DC變換器。推挽電路是兩不同極性晶體管輸出電路無輸出變壓器（有OTL、OCL等）。是兩個參數相同的功率BJT 管或MOSFET管，以推挽方

9、式存在于電路中，各負責正負半周的波形放大任務。電路工作時，兩只對稱的功率開關管每次只有一個導通，所以導通損耗小效率高。推挽輸出既可以向負載灌電流，也可以從負載抽取電流。推挽式拓撲結構原理圖如圖1.2.1所示。圖1.2.1 推挽式拓撲結構圖方案二：Boost升壓式DC-DC變換器。拓撲結構如圖1.2.2 所示。開關的開通和關斷受外部PWM信號控制，電感L將交替地存儲和釋放能量，電感儲能后使電壓泵升，而電容可將輸出電壓保持平穩，通過改變PWM控制信號的占空比可以相應實現輸出電壓的變化。該電路采取直接直流升壓，電路結構較為簡單，損耗較小，效率較高。圖1.2.2 Boost電路方案比較：方案一和方案二

10、都適用于升壓電路，推挽式DC-DC變換器可由高頻變壓器將電壓升至任何值。Boost升壓式DC-DC變換器不使用高頻變壓器，由12V升壓至312V，PWM信號的占空比較低，會使得Boost升壓式DC-DC變化器的損耗比較大。所以采用方案一。（2）DC-AC變換器的方案論證與選擇方案一：半橋式DC-AC變換器。在驅動電壓的輪流開關作用下,半橋電路兩只晶體管交替導通和截止,它們在變壓器T原邊產生高壓開關脈沖,從而在副邊感應出交變的方波脈沖,實現功率轉換。半橋電路輸入電壓只有一半加在變壓器一次側，這導致電流峰值增加，因此半橋電路只在500W或更低輸出功率場合下使用，同時它具有抗不平衡能力，從而得到廣泛

11、應用。半橋式拓撲結構原理圖如圖1.2.3所示。圖1.2.3 半橋式拓撲結構圖方案二：全橋DC-AC變換器。全橋電路中互為對角的兩個開關同時導通，而同一側半橋上下兩開關交替導通，將直流電壓成幅值為的交流電壓，加在變壓器一次側。改變開關的占空比，也就改變了輸出電壓。全橋式電路如圖1.2.4所示。圖1.2.4 全橋式電路方案比較：方案一和方案二都可以作為DC-AC變換器的逆變橋，由兩者的工作原理可知，半橋需要兩個開關管，全橋需要四個開關管。半橋和全橋的開關管的耐壓都為,而半橋輸出的電壓峰值是，全橋輸出電壓的峰值是，所以在獲得同樣的輸出電壓的時候，全橋的供電電壓可以比半橋的供電電壓低一半。出于這點的考

12、慮，決定采用方案二。（3）輔助電源的方案論證與選擇方案一：采用線性穩壓器7805。方案二：采用Buck降壓式DC-DC變換器。方案比較：方案一的優點在于可以使用很少的元器件構成輔助電源一，但是效率較低。方案二的優點在于效率高達90%，缺點是需要的元器件多，且成本較高。由于輔助電源一會影響到整個系統的效率，所以采用方案二。圖1.2.5 直接數據處理框圖方案二：使用電流傳感器加真有效值轉化器以及ADC對電流進行采樣讀數。利用電流傳感器和電阻將電流轉換成電壓輸出，經AD637進行真有效值轉換后，由ADC0832進行讀數， 1.2.3 系統組成系統方框圖如圖1.2.7所示，先采用DC-DC變換器把12

13、V蓄電池的電壓升至312V，保證輸出真有效值為36V的正弦波不出現截止失真和飽和失真。輸出電壓反饋采用調節SPWM信號脈寬的方式。該系統采用兩組相互隔離的輔助電源供電，一組供給SPWM信號控制器使用，另外一組供給輸出電壓、電流測量電路使用，這樣避免了交流輸出的浮地和蓄電池的地不能共地問題。因為SPWM控制器輸出的SPWM信號不含死區時間，所以增加了死區時間控制電路和逆變橋驅動電路。空載檢測電路使得當沒有負載接入時，讓系統進入待機模式，當有負載接入時，才進行逆變工作模式。同時，空載檢測電路也作為過流保護的采樣點。輸出電流檢測使用電流互感器和真有效值轉換芯片AD637實現。輸出電壓也使用AD637

14、進行RMS-DC轉換后，由ADC采樣后分析，在液晶屏幕上顯示。圖1.2.7 系統組成圖2. 單元硬件電路設計2.1 DC-DC變換器控制電路的設計DC-DC變換器控制電路如圖2.1.1所示。SG3525是電流控制型PWM控制器，所謂電流控制型脈寬調制器是按照接反饋電流來調節脈寬的?？梢匝a充一些SG3525芯片資料（內部結構、封裝、引腳端功能）在脈寬比較器的輸入端直接用流過輸出電感線圈的信號與誤差放大器輸出信號進行比較，從而調節占空比使輸出的電感峰值電流跟隨誤差電壓變化而變化。由于結構上有電壓環和電流環雙環系統，因此，無論開關電源的電壓調整率、負載調整率和瞬態響應特性都有提高，是目前比較理想的新

15、型控制器。和設定了PWM芯片的工作頻率，計算公式為。為死區時間編程電阻。,構成了電壓反饋回路。,構成了頻率補償網絡。為軟啟動時間設定電容。圖2.1.1 DC-DC變換器控制電路圖2.2 DC-AC電路的設計 全橋逆變電路圖如2.2.1所示。電路采用兩個半橋驅動芯片IR2110分別驅動全橋的兩邊場效應管IRF540按驅動信號SPWM波交替導通，輸出功率放大的SPWM波。可以補充一些IR2110芯片和IRF540資料（內部結構、封裝、引腳端功能）圖2.2.1 DC-AC電路圖2.3 SPWM波的實現（1）SPWM波的原理 在進行脈寬調制時，使脈沖系列的占空比按正弦規律來安排。當正弦值為最大值時，脈

16、沖的寬度也最大，而脈沖間的間隔則最小，反之，當正弦值較小時，脈沖的寬度也小，而脈沖間的間隔則較大，這樣的電壓脈沖系列可以使負載電流中的高次諧波成分大為減小，稱為正弦波脈寬調制。圖2.3.1 與正弦波等效的矩形脈沖序列波形（2）實現方法 U3990是數字化的、專為車載、太陽能、風力、數碼發電機而設計的純正弦波單相逆變電源主控芯片，它不僅可以輸出高精度的SPWM正弦波脈沖序列，還可以實現穩壓、保護、空載時自動休眠等功能，并且具備LED指示燈驅動、蜂鳴器控制、逆變橋控制引腳，從而可以利用該芯片組成一個性能優良的逆變電源系統。U3990 的內部構成主要有：正弦波發生器、雙極性調制脈沖產生邏輯、50Hz

17、（或 60Hz）時基、電壓反饋 / 短路檢測、正弦波峰值調壓穩壓單元、外部擴展的保護響應邏輯、負載檢測、過溫檢測、電池電壓測量、逆變控制、指示燈控制、蜂鳴器控制、抗干擾自恢復單元構成。整個電路封裝成一個18引腳IC（DIP18），其引腳圖如圖2.3.2所示。圖2.3.2 U3990引腳圖可以補充一些U3990芯片資料和電路（內部結構、封裝、引腳端功能）2.4 真有效值轉換電路的設計真有效值轉換電路采用高精度的AD637芯片，可測量的信號有效值高達7V，精度優于0.5%，3dB帶寬為8MHz，可對輸入信號的電平以dB形式表示?？梢匝a充一些AD637芯片資料和電路（內部結構、封裝、引腳端功能）其應

18、用電路如圖2.4.1所示。逆變電源的輸出電壓及電流經AD637進行有效值變換后的模擬電壓信號送A/D轉換器AD0832，由STC89C52控制AD0832進行模/數轉換，并對轉換結果進行運算處理。為輸出電壓經 5倍分壓后的輸入。為輸出電壓經5倍分壓后的真有效值電壓輸出口。最終輸出電壓真有效值可由下式決定。 （2.4.1）為電流傳感器TA1016-2對輸出電流采樣轉化為電壓后的輸入口，為輸出電流轉換為電壓后的真有效值輸出口。最終輸出電流真有效值可由下式決定。 （2.4.2）圖2.4.1 AD637構成的真有效值轉換電路2.5 保護電路的設計2.5.1過流保護電路的設計過流保護電路如圖2.5.1所

19、示。此電路是過流保護電路，其中100k電阻用來限流，通過比較器LM311對電流互感器采樣轉化的電壓進行比較，LM311的3腳接一10k電位器來調比較基準電壓，輸出后接一100的電阻限流它與后面的220F的電容形成保護時間控制。當電流過流時比較器輸出是高電平產生保護，使SPWM不輸出，控制場效應管關閉，等故障消除，比較器輸出低電平，逆變器又自動恢復工作。圖2.5.1 過流保護電路圖2.5.2空載檢測電路的設計 空載檢測電路圖如圖2.5.2所示。使用電流互感器檢測電流輸出，當沒有電流輸出時，使三極管截止 ，從而使RS_CK為高電平，停止輸出SPWM波。8s后，再輸出一組SPWM，若仍為空載，則繼續

20、上述過程。若有電流輸出，使導通，從而使RS_CK為低電平，連續輸出SPWM波形，逆變器正常工作。圖2.5.2 空載檢測電路圖2.5.3浪涌短路保護電路的設計浪涌短路保護電路原理圖如圖2.5.3所示。此電路是短路保護電路，用0.1進行采樣電壓，通過470k電阻得到電流，此電流流過光電耦合器，當電流高于光藕內二級管導通電流時光藕輸出端導通，U3990的10腳變成低電平，使SPWM波不輸出，關閉場效應管，形成保護，此過程非常快，當故障排除后，光電耦合器輸出關斷，逆變器正常工作。圖2.5.3 浪涌短路保護電路原理圖2.5.4電流檢測電路的設計圖2.5.4是電流檢測電路，通過電流互感器采樣輸出電流，通過

21、一個390的電阻轉化成電壓值，在用AD采樣進單片機,由12864液晶顯示電流。圖2.5.4 電流檢測電路圖2.6 死區時間控制電路的設計圖2.6.1是死區時間設置電路，通過用數字電路延時實現死區時間設置，很顯明獲得死區時間的方法是驅動信號的下降延不延時，只延時驅動信號的上升延，電路中采用了74HC08的與門邏輯電路集成芯片，為了使波形最小失真，死區時間設為150ns，電阻選47k，電容選30pF。圖2.6.1 死區時間控制電路圖2.7輔助電源一的設計 圖2.7.1是輔助電源一的電路圖，由前級12V蓄電池直接供電，采用Back電路拓撲結構的開關電源，使用的是MAX1776電源管理芯片，它是集成P

22、WM產生電路和場效應管于一體的電源芯片，電路中調節電位器可調節反饋，從而控制輸出。它的效率達到95%符合節能的要求，最高工作頻率是200kHz。其中輸出電壓的計算公式為： (2.7.1)輸出電感的計算公式為： (2.7.2)式中，為導通周期，單位為s。為輸出電流，單位為A。圖2.7.1 輔助電源一原理圖2.8 輔助電源二的設計輔助電源二的硬件電路圖如圖2.8.1所示，采用兩節9V電池串聯后，中間抽頭作為地，經兩個電容濾波后可獲得9V電壓輸出，給AD637供電，+9V電壓處再添加一個7805穩壓電路，可獲得+5V電壓輸出，給單片機以及液晶顯示器，ADC供電。圖2.8.1 輔助電源二的電路圖2.9

23、 高頻變壓器的繞制根據設計要求，依次根據公式計算參數。計算峰值磁通。 (2.9.1)其中為磁芯有效截面積，的單位為mT，的單位為，的單位為。為了避免偏磁的現象發生，設計時取值為0.32mT，較低于額定值。為77，經計算，的值為24.64。計算每伏最佳匝數。 (2.9.2) (2.9.3) 其中為導通時間，D為占空比，為頻率。=11.16。 （2.9.4）=0.453匝/伏 （2.9.5）計算原邊繞組匝數。 (2.9.6)取為10V，經計算，的值為4.53，取5匝。計算副邊繞組。 V=1.08(1.1 (2.9.7)為要求輸出電壓，為二極管和副邊繞組壓降。此處=51V，=1.2V，得為61.88

24、4V。計算副邊匝數。 (2.9.8)取=61.884V，所以的值為28.033匝，此處取28匝。選擇導線尺寸和線圈布局。初級采用0.35直徑的漆包線8線并繞5匝，次級采用0.35mm直徑的漆包線2線并繞28匝。2.10 低通濾波器的設計低通濾波器原理圖如圖2.10.1所示。低通濾波器采用一階無源LC低通濾波器，低通濾波器L、C的取值可由下式得到。 (2.10.1) (2.10.2)為了避免磁環電感飽和，Q值取0.1，截止頻率為3.5kHz，經計算，C的值為1.13F，實取0.68F。L為3.04mH，實取2.36mH。圖2.10.1 低通濾波器原理圖3. 軟件設計3.1 ADC0832的控制程

25、序的設計ADC0832是美國國家半導體公司生產的一種8位分辨率、雙通道A/D轉換芯片。它體積小，兼容性強，性價比高。正常情況下ADC0832 與單片機的接口應為4條數據線，分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的，所以電路設計時可以將DO和DI 并聯在一根數據線上使用。當ADC0832未工作時其CS輸入端應為高電平，此時芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。當要進行A/D轉換時，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉換完全結束。此時芯片開始轉換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端CLK 輸入時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端

26、輸入通道功能選擇的數據信號。在第1個時鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號。在第2、3個脈沖下沉之前DI端應輸入2位數據用于選擇通道功能。當此2位數據為“1”、“0”時，只對CH0 進行單通道轉換。當2位數據為“1”、“1”時，只對CH1進行單通道轉換。當2位數據為“0”、“0”時，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負輸入端IN-進行輸入。當2位數據為“0”、“1”時，將CH0作為負輸入端IN-，CH1 作為正輸入端IN+進行輸入。ADC0832工作時序圖如圖3.1.1所示。圖3.1.1 ADC0832工作時序圖 ADC0832的應用原理圖如圖3.1.2所示。ADC0832的接

27、線圖比較簡單，將D0和DI短接，CLK，和D0分別與STC89C52 單片機的端口連接。CH0和CH1分別為電壓輸入通道0和通道1，此處用到通道0來測量逆變電源輸出的電壓。圖3.1.2 ADC0832應用原理圖3.2 液晶顯示驅動的設計開發仿真軟件使用Keil uVision2，C語言編程。采用YJD12864C1（漢字圖形點陣液晶顯示模塊），可顯示漢字及圖形，內置8192個中文漢字（16X16點陣）、128個字符（8X16點陣）及64X256點陣顯示RAM（GDRAM），顯示內容為128列64行。該模塊有并行和串行兩種連接方法，在本設計中采用并行連接方法。該部分利用STC89C52單片機來控

28、制液晶顯示，顯示輸出電壓。程序流程圖如圖3.2.1所示。圖3.2.1 程序流程圖4.系統測試4.1 測試使用的儀器測試儀器與使用設備如表4.1.1所示。表4.1.1 測試儀器與設備序號名稱、型號、規格數量備注1TDS1012數字存儲示波器（60MHz、1.0GS/s）1泰克科技（中國）有限公司2UT70A數字萬用表1優利德有限公司3YB33150函數/任意波信號發生器（15MHz）1臺灣固緯電子有限公司4.2 指標測試和測試結果在測試前，先對整機進行調試，首先把接入跳線帽，使得系統進入調試狀態，調節RP1，使DC-DC變換器輸出電壓為52V，然后調節 使DC-AC變換器輸出真有效值電壓為36V

29、。然后取下跳線帽，在輸出端接入1個10電阻，調節 使DC-AC的輸出電壓真有效值為20V，得到的輸出電流為2A，調節使得，在輸出電流為2A的時候系統實現過流保護，此時現象為藍燈閃爍，蜂鳴器發生間斷的報警聲。然后斷開負載，接上跳線帽，把DC-AC的輸出電壓調到36V真有效值輸出，取下跳線帽。此時，系統調試完畢。4.2.1 輸出正弦波的測試 將示波器表筆接到輸出端，可以觀察到標準的50Hz的正弦波波形，無明顯失真。其波形圖如4.2.1所示。圖4.2.1 50Hz正弦波波形圖4.2.2輸出功率及效率的測試（1）定義：即為電源把其輸入有功功率轉換為有效輸出功率的能力。（2）測試方法：測試方框圖如圖4.

30、2.2所示。圖4.2.2 效率測試方框圖 先如圖4.2.1布置好測試電路。 各路輸出電壓、電流的測量應同時進行。 開啟所有設備，記錄輸入功率數值及各輸出電壓、電流值。 計算出輸出功率值。 效率，為輸入功率。（3）測試結果與分析：表4.2.1 效率測試結果電壓（V）電流(A)功率(W)輸入12.143.8646.9輸出36.21.20643.6由上表可計算得。4.2.3 過流保護的測試（1） 定義：當輸出電流大于設定保護值時，系統自動關閉輸出，形成過流保護。當輸出 電流低于設定保護值時，系統自行恢復正常工作狀態。（2）測試方法：測試方法如圖4.2.3所示。在輸出端接入3個串聯的10的電阻作為負載

31、。在系統正常工作之后，短路其中一個或兩個電阻來模擬過流狀況的發生。觀察系統是否進行過流保護。圖4.2.3 過流保護測試框圖（3）測試結果與分析：開機后蜂鳴器鳴叫一聲，系統進入逆變工作狀態，工作指示燈亮（紅色）。此時輸出電流真有效值為1.2A，系統工作正常。短路其中的一個10歐姆電阻，此時輸出電流真有效值為1.8A，系統仍正常工作。再短路負載的任意兩個電阻，系統檢測到過流信號后，在1s左右后開始進入過流保護狀態，此時過流保護指示燈（藍色）閃爍，蜂鳴器間斷性的鳴叫。取消那兩個電阻的短路狀態后，系統又恢復逆變工作狀態。4.2.4 空載待機功能測試（1）定義：當無負載接入時，系統關閉輸出進入待機模式。

32、當有負載接入時，系統進入正常工作狀態。（2）測試方法：接入負載然后斷開負載，觀察系統的輸出狀態。（3）測試結果與分析：輸出端不接入負載，開機5s后系統進入待機狀態，此時不進行逆變輸出，工作指示燈狀態（紅色）為間斷性的閃爍。接入負載后，系統就開始進入逆變工作狀態，此時工作指示燈（紅色）常亮。待機狀態時，每隔0.5s,輸出一個周期的正弦波，若仍無輸出電流（即無負載輸入），則繼續保持待機狀態?？蛰d時的輸出波形圖如圖4.2.4所示。圖4.2.4 空載時的輸出波形4.2.5 輸出電壓范圍的測試（1）定義：輸出電壓的最大值與最小值。（2）測試方法：調節電壓反饋回路的參數，觀察輸出電壓的大小。（3）測試結果

33、：接入30負載，調節，輸出電壓可在20到36之間變化。4.3 結果分析經過測試后，題目的基本要求都已完成，各項指標都完成的比較好。在輸出功率為43.6W的情況下，效率達到了93%。同時該電源還具有短路保護，空載保護，過流保護的功能。在所測試的項目中，電流顯示功能沒有成功，原因是AD637部分輸出與輸入不成線性比例關系，而電流互感器輸出是正確的。而電壓顯示部分，因為AD637的輸入信號較大（V級），所以輸入輸出基本成線性比例關系。在重載輸出的時候，輸出波形失真較嚴重，原因是前級DC-DC的輸出功率不足，又因為在效率測試的時候，效率較高，功率器件均無發熱的現象，所以判斷是變壓器的匝比低了。只要提高

34、變壓器的匝比就可以解決。5. 結論 該單相正弦波逆變電源的輸入為12VDC，輸出為36V/50Hz交流電。該設計基本完成了各項要求，輸出功率大于40W，效率達到了93%。同時該電源具有短路保護，空載保護，過流保護，過載保護的功能，增強了電源的安全性和穩定性。但是設計中沒有過壓保護和欠壓保護等功能，所以在今后還要繼續研究各種保護電路的實現方法。測試后發現到，在DC-DC電路中，變壓器的匝比制作的稍微少了一點，若增加副邊匝比5匝，則可以增大輸出功率，降低輸出正弦波的失真。該逆變電源的輸出功率和電流都較小，在以后的逆變器的制作中，爭取能做到1000W以上的逆變電源。參考文獻1 黃智偉.全國大學生電子

35、設計競賽系統設計M.北京:北京航空航天大學出版社,2006.2 黃智偉.全國大學生電子設計競賽技能訓練M.北京:北京航空航天大學出版社,2006.3 康華光.電子技術基礎模擬部分M.北京:高等教育出版社,2006.4 康華光.電子技術基礎數字部分M.北京:高等教育出版社,2006.5 徐德宏.開關電源設計指南M.北京：機械工業出版社，2004.6 劉勝利.現代高頻開關電源實用技術M.北京:電子工業出版社,2001. 7 王兆安,黃俊.電力電子技術M.北京：機械工業出版社，2008.附錄1 使用說明（1）輸入端接入12V的蓄電池后，蜂鳴器短鳴一聲，若電源未接入負載，則系統會自動進入待機狀態，此時

36、紅色工作指示燈閃爍。若接入了負載，系統進入逆變工作狀態，紅色指示燈長亮。（2）負載不可低于10。（3）輸入電壓不可高于18V，否則會燒壞芯片。附錄2 主要元器件清單附錄2表1 主要元器件清單序號名稱型號數量1單片機STC89C5212模數轉換器ADC083213真有效值轉換芯片AD63724電源管理芯片SG352515SPWM單片機U3990F616與門74HC0817非門74HC1418比較器LM31119場效應管驅動芯片IR2110210光電藕合器TLP521111整流橋DB107G212電源管理MAX1776113場效應管IRF540414場效應管IRF3205215三極管9014116

37、三極管8050117二極管1N4007218二極管1N4148119二極管HER107320電解電容47uF/100V1021CBB電容0.1F2222電解電容10F223CBB電容0.01F424瓷片電容33pF425CBB電容0.22F126電解電容47F/25V127電解電容220F/25V128CBB電容0.001F129CBB電容0.68F230CBB電容2.2F/680V131電解電容220F/10V132電解電容4.7F133瓷片電容20 pF234瓷片電容30 pF235晶振20M136晶振11.05926MHz137發光二極管紅色138發光二極管籃色139電流互感器TA101

38、62240電感2.3H241電感10H142電感90H143蜂鳴器/144電阻10845電阻100446電阻150247電阻200148電阻0.1/3W149電阻1k750電阻4.7 k451電阻10 k852電阻15 k253電阻20 k454電阻36 k155電阻2.2 k256電阻100 k657電阻100 k/1W258電阻47 k459電阻2M 160精密電位器500 k261精密電位器20 k162精密電位器10 k1附錄3 電路原理圖及印制板圖附錄3圖1 DC-DC電路原理圖附錄3圖2 DC-DC電路印制板圖元件布局圖附錄3圖3 DC-DC電路印制板圖底層圖附錄3圖4 DC-AC

39、電路原理圖附錄3圖5 DC-AC電路印制板圖元件布局圖附錄3圖6 DC-AC電路印制板圖頂層圖附錄3圖7 DC-AC電路印制板圖底層圖附錄3圖8 DC-AC電路控制板印制板圖元件布局圖附錄3圖9 DC-AC控制板印制板圖頂層圖附錄3圖10 DC-AC電路控制板印制板圖底層圖附錄3圖11 真有效值轉換電路原理圖附錄3圖12 真有效值轉換電路印制板元件布局圖附錄3圖13 真有效值轉換電路印制板底層圖附錄3圖14 單片機及外圍電路原理圖附錄3圖15 單片機及外圍電路印制板元件布局圖附錄3圖16 單片機及外圍電路印制板底層圖附錄4 程序清單文件名：ad12864.C功 能：完成對輸出電壓及電流的采樣，

40、并計算出功率，同時在液晶上顯示頻率、電壓、電流及功率的大小。最后修改時間：2009年8月15日#include #include #define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define _Nop() _nop_()#define nop() _nop_()/-sbit ADC0832_DIO = P10; /*定義ADC控制端口*/sbit ADC0832_CLK = P11; sbit ADC0832_CS = P12;/-sbit RS = P22; /H=data; L=command; /*定義LCD12864控制端口*/

41、sbit RW = P23; /H=read; L=write;sbit E = P32; /input enable;sbit PSB= P33; /H=并口; L=串口;sbit RST= P35; /Reset Signal 低電平有效sbit busy=P07; /lcd busy bit#define lcd_data_port P0/*以下是LCD12864驅動程序*/void lcd_delay(uchar ms) /*LCD12864 延時*/ uchar j;while(ms-) for(j=0;j=8)|(y_pos=4) ) return; /*X位置超出顯示范圍退出*/

42、if(y_pos=0) xy_pos = 0x80 + x_pos;else if(y_pos=1) xy_pos = 0x90 + x_pos; /*計算轉換地址*/else if(y_pos=2) xy_pos = 0x88 + x_pos;else if(y_pos=3) xy_pos = 0x98 + x_pos; lcd_command_write(xy_pos); /*命令字寫入*/ lcd_busy_wait(); RS = 1; RW = 0;lcd_data_port = lcd_dat; E= 1; _Nop(); _Nop();E=0;lcd_data_port = 0x

43、ff; /*釋放數據端口*/ void lcd_char_write1(uchar x_pos,y_pos,lcd_datH,lcd_datL) /*LCD12864漢字寫入*/ uchar xy_pos;if(x_pos=8)|(y_pos=4) ) return; /*X位置超出顯示范圍退出*/if(y_pos=0) xy_pos = 0x80 + x_pos;else if(y_pos=1) xy_pos = 0x90 + x_pos; /*計算轉換地址*/else if(y_pos=2) xy_pos = 0x88 + x_pos;else if(y_pos=3) xy_pos = 0

44、x98 + x_pos; lcd_command_write(xy_pos); lcd_busy_wait(); RS = 1; RW = 0;lcd_data_port = lcd_datH; E= 1; _Nop(); _Nop();E=0;lcd_data_port = 0xff; /*釋放數據端口*/lcd_busy_wait(); RS = 1; RW = 0;lcd_data_port = lcd_datL; E= 1; _Nop();_Nop();E=0;lcd_data_port = 0xff; /*釋放數據端口*/*以下是ADC0832驅動程序*/uchar ADC0832_

45、Read(uchar ch)/*讀取ADC的 CH 通道電壓值，ADC作為2路單獨電壓輸入*/uchar i;uchar ADC_buff=0;ADC0832_CS = 1;ADC0832_DIO = 1; /*啟動位*/ADC0832_CLK = 0;ADC0832_CS = 0;nop();ADC0832_CLK = 1; nop();ADC0832_CLK = 0;ADC0832_DIO = 1; /*送 SGL/DIF 位 */nop();ADC0832_CLK = 1;nop();ADC0832_CLK = 0;if(ch=0) ADC0832_DIO = 0; /*送轉換通道值*/

46、else ADC0832_DIO = 1;ADC0832_CLK = 1;nop();ADC0832_CLK = 0;nop(); ADC0832_DIO = 1; /*釋放DIO端口，轉由ADC控制*/for(i=0;i8;i+)nop();ADC0832_CLK = 0;nop();ADC0832_CLK = 1;nop();if(ADC0832_DIO=1) ADC_buff=ADC_buff+1; /*讀取8位數據*/ADC_buff=ADC_buff1;nop();nop();ADC0832_CS = 1;ADC0832_CLK = 1;return ADC_buff; /*返回轉換值*/ unsigned int ADC0832da_to_Volage(unsigned char da)/*將輸入的數據轉換成方便的電壓值*/*轉換公式 volage=da*Vref/255 其中Vref為4.95 */unsigned int Volage;float tt;tt=da*4.95/255;Volage= tt*100+0.5; /*對結果進行4舍5入*/return Volage;v