逆变电源的设计 专 业 电子信息工程 学生姓名 学 号 指导教师 二O一一年 12 月 30 日 第一章 绪论 第一章 绪论 1.1 研究背景及意义 逆变电源是一种采用电力电子技术、控制技术进行电能转换的电力装置,它可将输入的12V 或 24V 等直流电转换成220V/50Hz交流电或其它类型的交流电,它输出的交流电可用于各类设备,最大限度地满足移动供电场所或无电地区用户对交流电源的需要。 目前世界各国电源标准并不统一,各种新兴的能源形式也不断出现,逆变电源有着广泛的用途,它可用于各类交通工具,如汽车、各类舰船以及飞行器,在太阳能及风能发电领域,逆变电源有着不可替代的作用。有了逆变电源,就可利用直流电(蓄电池、开关电源、燃料电池等)转换成交流电为电器提供稳定可靠得用电保障,如笔记本电脑、手机、手持 PC、数码相机以及各类仪器等、小型逆变电源还可利用汽车、轮船、便携供电设备,在野外提供交流电源。逆变电源的研制将带来可观的经济效益和社会效益。 逆变技术的原理早在 1931 年就有人研究过。从 1948 年美国西屋电气公司研制出第一台 3kHZ 感应加热逆变器至今已有近 60 年历史了,而晶闸管SCR 的诞生为正弦波逆变器的发展创造了条件,到了 20 世纪 70 年代,可关断晶闸管(GTO)、电力晶闸管(BJT)的问世使得逆变技术得到发展应用。到了20 世纪 80 年代,功率场效应管(MOSFET)绝缘栅极晶体管(IGBT)、MOS 控制晶闸管(MCT)以及静电感应功率器件的诞生为逆变器向大容量方向发展奠定了基础,因此电力电子器件的发展为逆变技术高频化、大容量化创造了条件。进入 20 世纪 80 年代后,逆变技术开始从应用低速器件、低开关频率逐渐向采用高速器件、提高开关频率的方向发展,使逆变器体积进一步减小,效率进一步提高,正弦波逆变器的品质指标也得到很大提高。 而微电子技术的发展又为逆变技术的实用化建立了很好的平台,传统的逆变器需要通过许多的分立元件或模拟集成电路加以完成。随着逆变技术复杂程度的增加,所需处理的信息量越来越大,而微处理器的诞生正好满足了逆变技术的发展要求,从 8 位的带有 PWM 口的微处理器到单片机,发展到今天的 32 位 DSP 器件,使先进的控制技术如矢量控制技术、模糊控制等在逆变领域得到较好的应用。 总之,逆变技术的发展是随着电力电子技术、微电子技术和现代控制理论的发展而发展的,进入21 世纪,逆变技术正向着频率更高、功率更大、效率更高、...