基于STM32單片機(jī)設(shè)計(jì)的正弦波逆變器300W輸出（原理圖、PCB圖、源代碼、設(shè)計(jì)說明）

基于STM32單片機(jī)設(shè)計(jì)的正弦波逆變器300W輸出（原理圖、PCB圖、源代碼、設(shè)計(jì)說明）

該系統(tǒng)為STM32單片機(jī)設(shè)計(jì)的正弦波逆變器，實(shí)現(xiàn)電池電壓轉(zhuǎn)220V交流輸出；

概要：

市電或其他的交流電可以通過二極管或可控硅的單向?qū)щ娦哉鞒?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/1534453.html">直流電供給需要使用直流電的場(chǎng)合。

這種把交流電變換成直流電的過程我們叫做整流，也叫做順變。那么逆變呢？我們自然地就會(huì)想到，應(yīng)該就是把直流電變換成交流電的過程。逆變電源就是相對(duì)于整流器而言通過半導(dǎo)體功率開關(guān)器件的開通和關(guān)斷把直流電變換成交流電的這么一個(gè)裝置。 逆變電源也叫做逆變器， 附件里分單元地講一下逆變器主要的單元電路。

主要內(nèi)容為：

一．電池輸入電路

二．輔助電源電路

1. 12V 電池輸入的輔助電源電路
2. 24V-48V電池輸入的輔助電源電路
3. 多路隔離輔助電源電路

三．高頻逆變器前級(jí)電路的設(shè)計(jì)

1. 閉環(huán)前級(jí)變壓器匝數(shù)比的設(shè)計(jì)
2. 準(zhǔn)開環(huán)前級(jí)變壓器匝數(shù)比的設(shè)計(jì)

四．高頻逆變器后級(jí)電路的設(shè)計(jì)

1. 米勒電容對(duì)高壓 MOS 管安全的影響及其解決辦法
2. IR2110應(yīng)用中需要注意的問題
3. 正弦波逆變器 LC 濾波器的參數(shù)

五．逆變器的部分保護(hù)電路

1. 防反接保護(hù)電路
2. 電池欠壓保護(hù)
3. 逆變器的過流短路保護(hù)電路的設(shè)計(jì)
4. IGBT 的驅(qū)動(dòng)和短路保護(hù)

制作了這一款純正弦波逆變器。設(shè)計(jì)功率在300W。從DC升壓到SPWM產(chǎn)生正弦波，均采用stm32c8t6（STM32C8T6數(shù)據(jù)手冊(cè)）作為主控芯片，并同時(shí)提供高壓，低壓，過功率，和短路保護(hù)功能?，F(xiàn)開源。希望和喜歡做逆變的朋友交流，共同提高。

SPWM穩(wěn)壓方式暫時(shí)采用310/DC求調(diào)制比的方式。從調(diào)試到現(xiàn)在已經(jīng)燒毀了5片stm32都是cpu短路，等有空查查是什么原因。

本機(jī)帶載過手電鉆，豆?jié){機(jī)，電視機(jī)，和一臺(tái)臺(tái)式電腦。豆?jié){機(jī)空載沒問題，放上豆子后，幾秒鐘后會(huì)觸發(fā)保護(hù)。臺(tái)式電腦工作10分鐘后電瓶沒電了，就沒再試。

一．電池輸入電路

逆變器大多用在車載上，利用汽車上的蓄電池和發(fā)電機(jī)組成的低壓直流供電系統(tǒng)供電。這個(gè)系統(tǒng)上往往還給其他的用電器供電，所以有必要在逆變器的輸入端設(shè)計(jì)一個(gè)輸入電路保證能濾除大部分來自直流供電系統(tǒng)的紋波和干擾，同時(shí)也濾除逆變器對(duì)直流供電系統(tǒng)上其他用電器的干擾。輸入電路一般由LC構(gòu)成，如上圖所示：

輸入電路設(shè)計(jì)中需要注意的是L要能過足夠的電流不會(huì)飽和和過熱。LC的參數(shù)還要能起到濾波效果。在實(shí)際的電路中也往往在節(jié)省成本或要求不高時(shí)省去L.

二．輔助電源電路。

逆變器除了功率變換回路外，還包含了小信號(hào)部分的供電，例如PWM信號(hào)芯片的12V供電，運(yùn)放的單電源或雙電源供電，單片機(jī)的5V或3.3V供電等。對(duì)上述電路提供一個(gè)穩(wěn)定的純凈的電源供電在逆變器中也顯得很重要。

1.12V電池輸入的輔助電源電路

對(duì)于12V電池供電的逆變器，一般經(jīng)過一級(jí)RC濾波給PWM芯片如TL494,SG3525等供電即可。需要注意的是R的壓降控制在0.5V-1V比較合適，因?yàn)橐话鉖WM芯片最低工作電壓在8V左右，為了使電池在10V電壓時(shí)還能工作，R上的壓降不能過大。還有PWM芯片供電電壓過低容易引起不工作或?qū)β?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/MOS%E7%AE%A1/">MOS管驅(qū)動(dòng)不足。

在要求比較高的情況下可以先把10-15V的電池電壓升壓到15V,再用L7812降壓到穩(wěn)定的12V給PWM芯片供電，電路如下：

上圖中BT為來自12V電池，電壓變動(dòng)范圍為10-15V.采用了MC34063單片DCDC芯片比較簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)了上述功能。

2.24V-48V電池輸入的輔助電源電路

在輸入24V以上的逆變器中，要是用L7812,LM317之類的線性降壓會(huì)造成比較大的發(fā)熱損耗，因此本人設(shè)計(jì)了一個(gè)自激開關(guān)式降壓電路，現(xiàn)在介紹給大家：在這個(gè)電路中，BT輸入電壓范圍可以達(dá)到15-60V,而輸出穩(wěn)定在12V.Q6也可以用P型的MOS管。

下面來講一下這個(gè)電路的工作原理，電路起動(dòng)的瞬間，電源通過R13提供Q6足夠大的基極電流，Q6飽和導(dǎo)通，其集電極電流一部分通過L1給C15充電供給負(fù)載，一部分儲(chǔ)存在L1里。當(dāng)C15兩端的電壓超過15V時(shí)Q7導(dǎo)通，Q5也導(dǎo)通導(dǎo)致Q6的基極電位上升，電流減小，C11的上端的電位下降，由于C11兩端的電壓不能突變，Q5基極的電位繼續(xù)迅速下降，Q6的基極電位迅速上升直到快速關(guān)斷，Q6關(guān)斷后L1的儲(chǔ)能通過續(xù)流二極管D2釋放給C15和負(fù)載，然后開始下一個(gè)周期的循環(huán)。

3.多路隔離輔助電源電路

對(duì)于需要一路或多路隔離輔助電源供電的時(shí)候，一般采用反激式開關(guān)電源供電比較好實(shí)現(xiàn)

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