基于单片机的单相逆变电源设计开题报告
2022-09-09 15:04:02
1. 研究目的与意义
研究背景：逆变电源的发展与和电力电子器件的发展息息相关，可以说电力电子器件器件的发展引导着逆变电源的发展。上世纪60年代正是电力电子技术飞速发展的时期，逆变电源就是在这个时期产生的，直到现在，逆变电源已经经过了三代的发展。
最初的逆变电源用的是晶闸管作为逆变的开关器件，称为可控硅逆变电源，但是因为早期晶闸管没有自关断的能力，即使增加了换流电路使其拥有了这种能力，但换流电路的复杂结构和极低的效率等原因却使逆变电源下一步的发展进退维谷。
从上世纪70年代末开始，许多自关断器件相继被发明出来，例如可关断晶闸管、电力晶体管等，这也促进了逆变电源的发展，于是使用自关断器件作为开关器件的逆变器产生了，这就是第二代逆变电源。使用了自关断器件的逆变器的性能获得了极大的提升，使用了自关断器件的逆变器与初代逆变器相比有了许多优点，首先因为有了自关断功能，所以不再需要换流电路，这样使主电路得到简化以至于降低了成本；其次由于逆变器使用了自关断器件，其性能相比初代得到了极大的提升。这一代的逆变电源通常采用带输出电压有效值反馈的spwm控制技术来控制。虽然这一代的逆变器拥有简单的结构和容易实现的优点，但也并不意味这他没有缺点，由于它没有考虑信号传输过程中开关点的变化及负载的影响，所以还是有不少的缺点的，首先它如果负载是非线性的就没有良好的适应能力，非线性的负载会使输出电压的波形发生畸变；其次因为没有瞬时值的反馈所以它的动态特性也不好；最后因为有控制不到的时间域，同样会使输出的电压波形发生畸变，这些缺点使得第二代逆变电源依然不够完善。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
本课题系统的设计的目的是为了进行直流到交流的转换。所以采用逆变电源拓扑结构，用一个mcu作为控制核心，使得电路运行更加的智能化，电路中应该包含降压电路、驱动电路、逆变电路，以及显示器等。
（1）方案论证: 拓扑方案的选择和论证,降压电路的选择，驱动电路的选择，逆变电路的选择以及显示电路的选择。
3. 研究的方法与步骤
基于单片机的逆变电源设计，由stc单片机、同步buck（boost）电路、2104电路、辅助电源供电、按键电路、液晶电路等组成。
1．单片机的选择
本设计所采用的单片机是stc12c5a60s2，它能使系统的到充分的实现，能有效输出两路pwm波形，通过软硬件设计，实现多功能的电机控制，这种单片机的存储字节数能达到60k之多，它还拥有36个i/o口并且具有具有两路pwm输出、8路10位adc模数转换、每个i/o能设置成弱上拉、强上拉、高阻、开漏模式，该单片机内置上电复位电路，性价比高，抗静电，抗干扰，低功耗，低成本。
2．驱动电路的选择
4. 参考文献
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5. 计划与进度安排
①1周~4周：进行课题相关外文的翻译(电流–频率，模拟数字转换器)和文献的调研
②5周~7周：对方案进行初步分析，并且计算和验证各器件的参数
③8周~9周：绘制课题相关电路图并且仿真，得出结论
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