基于单片机的级联型升压逆变器的设计及实现

【摘要】：本篇文章研究并分析了逆变器的发展过程,详细了解了逆变器的国内外发展现状,基于逆变器的需求量和要求越来越高的这一现状,根据实验室需要,设计了一款级联型、输出10W的小功率数控变频逆变器。该逆变驱动器具有的两个特性是:拓扑结构采用DC-DC升压变换器和逆变器级联,输出采用数控变频技术,使输出频率可调。其中,整体拓扑结构中,利用全桥变换器将12V直流电压升压为100V直流电压,在后端电路中利用DC-AC逆变器将100V直流电源转换为100V交流电源输出。此外,采用数控变频技术,用户可以通过设置控制器,使逆变器输出相应的频率。本文通过对全桥变换器电路拓扑原理分析,采用了全桥隔离式拓扑结构设计出第一级的DC-DC升压电路,能够提高电压升压倍数,满足高电压的要求。在电路中第二级逆变驱动电路采用的是MOSFET全桥驱动电路,MOSFET具有的优点是开关速度相比较快、导通电阻较低,可以应用到本文的逆变驱动方面。主要完成的工作有:针对直流12V输入交流100V输出的DC-AC升压逆变进行了以下技术的研究,其中DC-DC升压部分主要包括全桥变换器的升压原理与设计、MOSFET驱动电路设计、全桥变换器建模、峰值电流控制、反馈补偿、隔离驱动设计、数字变频、MATLAB升压仿真设计。最后对设计电路进行了测试,得出功率,效率,体积和升压效果等基本达到预期目标和要求。