基于TMS320F2812的变压变频电源设计

第10卷第4期

2011年8月

淮阴师范学院学报(自然科学)JO URNAL OF HUAIYIN TEACHERS CO LLEGE (Natural Science) Vol 10No 4Aug.2011

基于TMS320F2812的变压变频电源设计

潘 建

(淮阴师范学院物理与电子电气工程学院,江苏淮安 223300)

摘 要:基于TMS320F2812DSP 的智能化特点,设计了一种新型变压变频中频电源.该电源采

用斩波调压和逆变调频相结合的方法实现变压变频功能,具有电压、频率独立调节的优点.利

用面积中心等效法原理产生SPW M 信号,与传统SPW M 方式相比,输出波形具有更好的对称

度,显著减小高次谐波分量.为验证理论分析,设计了一台1KW/2KHz 的实验样机.实验结果表明该电源电压幅值和频率可实现独立调节而互不干涉,结构简单,在内圆磨床和电动工具等应

用中频电源的领域具有实用价值.

关键词:变压变频;正弦脉宽调制;面积中心等效

中图分类号:TM46 文献标识码:A 文章编号:1671 6876(2011)04 0307 05

收稿日期:2010 12 12

作者简介:潘建(1983 ),男,江苏灌南人,助教,硕士,研究方向为电力电子新技术.

0 引言

传统的内圆磨床电源通常采用旋转机组式,即采用工频电动机 中频发电机 中频电动机的方式来实现钢材的高速打磨,但采用这种方式设备过于笨重且控制精度不高.近些年,随着电力电子技术的发展,提出了静止变流机组式方式,即引入变频电源来对内圆磨床进行控制.传统的变频电源采用V/F 等于恒定的协调控制方式,优点是电路简单,但却具有输出电压幅值和频率相互制约的缺点

[1 3].采用对称规则采样法产生SPW M,谐波较大[4 6],难以满足内圆磨床的控制要求.本文设计的中频电源选用TI 公司TMS320F2812DSP 作为主控芯片,利用面积中心等效法产生SPW M 驱动信号,采用斩波调压和逆变调频相结合的方式实现电源的电压幅值和频率独立调节,选用MOSFE T 模块作为开关器件,和IGB T 相比,MOSFET 具有更高的开关频率,可保证正弦电压波形在中频条件下的无失真输出[7]

,并且系统能够自我检测,可实现过流、过压和过热保护.本文给出系统的理论分析和软硬件设计方法,并给出实验波形并分析实验结果.实验结果证明该系统设计具有良好的运行性能和较高的可靠性.1 电源系统设计

1 1系统结构

系统结构如图1所示,主开关管(S1~S4)采用MOSFET 构成全桥逆变电路.市网电源U AC 整流后变为直流电压U i ,输入B UCK 电路进行斩波调压变.调压后的直流电压U dc 作为全桥逆变电路的输入.逆变电路在驱动信号的作用下根据正弦波脉宽调制原理(SPWM)将U dc 转换为所需要的正弦波电源.输出电压经隔离取样、信号调理后送给单片机.单片机对取样信号经PI 控制算法处理后输出修正后的SP W M 控制信号,使输出电压稳定在所设定的期望值上.该电源系统的基本功能包括变压变频,过压/欠压保护,过流保护,过热保护,短路保护等.

图1 系统结构原理框图

1 2 控制策略

图2 面积中心等效法原理图1 2 1 斩波电路的PW M 控制

本文设计的变压变频中频电源通过B UCK 电路进行斩波调压实

现系统的变压功能.与逆变调压相比,斩波调压具有更宽的调压范

围,且实现更为方便.只需改变斩波电路的占空比即可改变逆变器输

入电压U dc ,从而改变输出正弦波电压的幅值,简化了程序的设计.

1 2 2 逆变电路SPWM 控制

SPW M 技术是逆变电源的核心,本文所设计的VVVF 中频电源通

过对逆变电路SPW M 驱动信号的控制来实现系统的变频功能.本文

采用软硬件相结合的方法,利用面积中心等效法,基于TMS320F2812

DSP 产生SPWM,实现对整个变频系统的控制.

2 SPWM 控制算法选择

本文所设计的系统采用面积中心等效法产生SPWM 驱动信号.

面积中心等效法原理如图2所示(图2中:S 1= k -1N

k N M sin ( )d ;S 2= (k )*1).将正弦半波分为N 等

份,每一等份的正弦曲线与 (令 = t )轴所包围的面积都用一个与此面积相等的等高矩形脉冲来代替,即面积等效.第k 等份的正弦曲线与 轴所围平面的面积中心的横坐标为 k ,将作为第k 等份的正弦曲线对应的矩形脉冲与 轴所围平面的中心的横坐标即面积中心等效.这样,用N 个等幅而不等宽的一系列矩形脉冲所构成的波形来等效正弦半波.正弦波的负半周也可用同样的方法来获得等效的矩形脉冲序列[8 10].

根据面积中心等效原理,可得 (k )= k -1N k N M sin ( )d =M cos k -1N -cos k N

(1) (k =1,2,3, ,N -1) k k -1N M sin ( )d =

k N

k M sin ( )d (2) k =(3)308淮阴师范学院学报(自然科学)第10卷

因此可得SPWM 信号的开关角为:

on (k )= k - k 2

off (k )= k + k 2(4)

式中, (k )为第k 个脉冲的宽度;M 为调制深度,本文设计的中频电源取M =1;N 为载波调制比,即半个周期内的脉冲个数,系统通过调节N 值的大小来实现输出电压的变频功能.

3 硬件电路设计

3 1 TMS320F2812介绍

TMS320F2812是TI 公司推出的一款高档电机控制专用DSP [10],采用先进的静态C MOS 技术,性能高达150MIPS.片内含有非易失性的程序和数据存储器,包括128K 的系统内可编程FLASH,4K 的EEP ROM,8K 的SARAM 和多达1 5M 的优化的外部存储器空间,同时可以通过SPI 实现系统内编程.TMS320F2812含有3个32位定时器/计数器,这些定时/计数器都具有独立预分频和比较器功能,因此可方便地产生12路PWM.DSP 同时还具有16路12位ADC,可灵活地实现反馈电压信号的采样.3 2 驱动电路设计

驱动电路采用IR2110芯片.IR2110内部应用自举技术来实现同一集成电路可同时输出两个驱动逆变桥中高端与低端的通道信号,它的内部为自举操作设计了悬浮电源,悬浮电压保证I R2110直接可用于母线电压为-4~+500V 的系统来驱动功率MOSFE T,其电路原理图如图3所示.

3 3 保护电路设计

中频电源的保护功能是通过TMS320F2812的I/O 端口来实现的.首先通过传感器检测直流母线电压、电流和电源温度,经过比较放大单元分别形成控制信号

,接到DSP 的I/O 端口.当出现过流、过压和过热其中任何一种情况时,DSPI/O 口检测到高电平,PW M 输出封锁,中频电源停止工作.其电路原理图如图4所示.

图3 驱动电路原理图 图4保护电路原理图

4 软件设计

4 1 软斩波调压PWM 信号产生

利用16位定时器/计数器来产生软斩波调压PWM 信号.首先设置状态控制寄存器来确定波形产生模式和PWM 的输出频率,本文设计方法采用快速PW M 模式,PW M 输出频率设定为10K.其次设置输出比较寄存器,由此来确定输出PW M 信号波形的占空比.本系统是通过改变PW M 信号的占空比来实现软斩波调压的,因此只需调用中断程序,改变比较寄存器的值,便可改变PWM 的占空比,由此实现系统的调压功能.309第4期潘 建:基于TMS320F2812的变压变频电源设计

4 2 逆变调频SPW M 信号产生图

5 系统主程序流程图

由SPW M 调制原理可知,保持载波频率不变,改变载波调

制比可以得到频率变化的输出电压波形.为了实现调频功能,

以及减小SPW M 输出滤波后的正弦波畸变率,在软件设计中

通过实时计算和查表法共同作用利用16位定时器/计数器来

产生SPW M 信号.通过设置状态控制寄存器来确定波形产生

模式和频率,的本文设计方法采用相位和频率可调模式,SP

W M 频率设置为100K.在进行调频时,首先根据要求进行实

时计算,计算出载波调制比N =f C /f S ,其中f C 为SPWM 频率,

f S ,为所要产生的正弦电压频率.然后再根据公式(1)计算出脉

冲宽度,生成对应的计数数组.将数组中的值写入输出比较寄

存器中,周期性地改变PWM 脉冲的宽度,便可生成所需的SP

W M 脉冲信号,从而实现系统的调频功能.系统流程图如图5

所示

.图6 逆变电路滤波输出正弦波

5 实验结果

根据实验的要求,依照以上的设计方法研制了一台1KW/2KHz 的变压变频电源实验样机.主要实验参数如下:交流输入220V/50Hz,输出滤波电感2m H,输出滤波电容10uF/1000V.系统针对固定电压不同频率,固定频率不同电压两种设定进行了实验(电压30V/div;时间2ms/div),得出实验波形(图6).图6为输出滤波后的输出电压,从实验波形可以看出,在额定负载下,当输出频率单独变化时,输出电压幅值基本不变;当输出电压幅值单独变化时,输出频率基本不变.在保证输出波形无失真情况下,电压幅值可在0~200V,频率在0~2KHz 范围内独立调节.

6 结语

本文采用TI 公司推出的TMS320F2812DSP 作为主控芯片设计的变压变频中频电源电压幅值和频率可实现独立调节而无不干涉,具有可靠的运行性能.本系统设计的中频电源可实现远程控制,智能化310

淮阴师范学院学报(自然科学)第10卷

管理,是专用于中频电机的驱动电源,在内圆磨床、电动工具等应用中频电机领域具有推广应用价值.参考文献:

[1] Zhao L M,Chan H H.Design of an opti mal V/f con trol for a Super high speed Permanent Magnet Synchronous Motor [J].Indus

trial Electronics Conference,2009(3):2260 2263.

[2] 张蓉.数字控制SPWM 逆变器研究[D].南京:南京航天航空大学,2006.

[3] Yu Y,Jung S L,Ye H C.Adaptive Repective Control of PWM Inverter for Very Low THD AC Voltage Regulation wi th Unknown

Loads [J].IEEE Trans Power Eletronics,2009,14(5):973 981.

[4] Zhou K L,Wang D W.Digi tal Repeti tive Con trolled Three Phase PWM Rectifier [J].IEEE Transaction on Power Electronics,

2008,18(1):309 316.

[5] Huang Y,Shen M S.Z Source Inverter for Residential Photovoltaic Systems [J].IEEE Transactions on Power E lectronics,2006,

21(6):275 279.

[6] Strong S J.World Overview of Building integrated Photovol taics [M].//Conference Record of the Twenty Fifth IEEE.Washing

ton D C:IEEE,2006:1197 1202.

[7] Antonio L,Steven H.Handbook of Photovoltaic Science and Engineering [M].Wiley:Chichester Hoboken,2003:113 117.

[8] Peng F Z.Z Source Inverter [J].IEEE Trans Ind Appl,2003,39(2):504 510.

[9] Hsiao Y H,Huang M C.Developmen t of MSP430Based Underwater Acoustic Recorder with Mui ti MC U Framework [J].IEEE

Press,2007(4):101 106.

[10] 徐科军,陈志晖,傅大丰.TMS320F2812DSP 应用技术[M].北京:科学出版社,2010.

The Design of Variable Voltage and Variable Frequency

Inverter Supply Based on TMS 320F 2812

PAN Jian

(School of Physics and Electronics Electrical Engineering,Huaiyin Normal Univers ity,Huaian Jiangs u 223300,China)

Abstract : A ne w Variable Voltage and Variable Frequency (VVVF)middle frequency supply was introduced based on the intellec tualizedsingle chip TMS320F2812.The supply achieves the function of VVVF adopting the methods of chooper variable voltage and inverter variable frequency.It has the characteristics that voltage regulation and frequency regulation of the supply can implement independently.The theory of SPW M area center equivalent which has greater harmonic suppression is used to produce SPW M drive signal in this syste https://www.wendangku.net/doc/5918840188.html,pared with the traditional SPW M,the output voltage waveform has greater symmetry,and reduces high order harmonic obviously.A sample system of 1KW/2KHz is designed to prove the theoretical analysis.The results of experiments demonstrate that the volta ge regulation and frequency regulation of the supply can imple ment independently without any interac tions,also the new inverter supply has more simpler structure The ne w supply has finer practicability in the fields using middle frequency supply such as internal grinding machine and electric tools.

Key words : VVVF;SPWM;area center equivalent

[责任编辑:蒋海龙]311第4期潘 建:基于TMS320F2812的变压变频电源设计

基于DSP的三相SPWM变频电源的设计

基于DSP的三相SPWM变频电源的设计 变频电源作为电源系统的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到整个系统的安全和可靠性指标。现代变频电源以低功耗、高效率、电路简洁等显著优点而备受青睐。变频电源的整个电路由交流-直流-交流-滤波等部分构成，输出电压和电流波形均为纯正的正弦波，且频率 和幅度在一定范围内可调。 本文实现了基于TMS320F28335的变频电源数字控制系统的设计，通过有效利用TMS320F28335丰富的片上硬件资源，实现了SP WM的不规则采样，并采用PID算法使系统产生高品质的正弦波，具有运算速度快、精度高、灵活性好、系统扩展能力强等优点。 系统总体介绍 根据结构不同，变频电源可分为直接变频电源与间接变频电源两大类。本文所研究的变频电源采用间接变频结构即交-直-交变换过程。首先通过单相全桥整流电路完成交-直变换，然后在DSP控制下把直流电源转换成三相SPWM波形供给后级滤波电路，形成标准的正弦波。变频系统控制器采用TI公司推出的业界首款浮点数字信号控制器TMS320F28335，它具有150MHz高速处理能力，具备32位浮点处理单元，单指令周期32位累加运算，可满足应用对于更快代码开发与集成高级控制器的浮点处理器性能的要求。与上一代领先的数字信号处理器相比，最新的F2833x浮点控制器不仅可将性能平均

提升50%，还具有精度更高、简化软件开发、兼容定点C28x TM控制器软件的特点。系统总体框图如图1所示。 图1 系统总体框图 （1）整流滤波模块：对电网输入的交流电进行整流滤波，为变 换器提供波纹较小的直流电压。 （2）三相桥式逆变器模块：把直流电压变换成交流电。其中功率级采用智能型IPM功率模块，具有电路简单、可靠性高等特点。 （3）LC滤波模块：滤除干扰和无用信号，使输出信号为标准正 弦波。 （4）控制电路模块：检测输出电压、电流信号后，按照一定的控制算法和控制策略产生SPWM控制信号，去控制IPM开关管的通断从而保持输出电压稳定，同时通过SPI接口完成对输入电压信号、电流信号的程控调理。捕获单元完成对输出信号的测频。

电缆交流耐压试验作业指导书

TSSY-ZW-06 电缆交流耐压试验作业指导书 第 4 部分：电气试验 电缆交流耐压试验作业指导书 编码：TSSY-ZW-06 193

目次 1 适用范围 (43) 2 编写依据 (43) 3 作业流程 (43) 4 安全风险辨析与预控 (44) 5 作业准备 (44) 6 作业方法 (45) 7 质量控制措施及检验标准 (45)

1 适用范围 交接试验是能及时有效地发现电力设备因运输、安装等方面的问题造成的缺陷、防范电力设备事故、保证电力系统安全运行的有效手段，是保证电力设备安全投产工作中必不可少的一个重要环节。为了强化一次设备交接试验工作，规范交接试验现场作业，广东电网公司组织编制交接试验标准化作业指导书。作业指导书的编写参照国家标准、行业标准、企业标准、南方电网标准及相关的技术规范、规定。 本作业指导书适用于 110～500kV 电压等级新安装的、按照国家相关出厂试验 标准试验合格的电气设备交接试验，本作业指导书不适用于安装在煤矿井下或其他 有爆炸危险场所的电气设备。本作业指导书对电缆交流耐压交接试验的操作步骤、 技术要点、安全注意事项、危险点分析等内容进行了详细的规范，用于指导 110～500kV 电缆的交流耐压交接试验工作。 2 编写依据 表2-1 编写依据 3 作业流程 作业（工序）流程见图3-1。

图3-1 作业（工序）流程图

4 安全风险辨析与预控 4. 1 电缆交流耐压试验施工前，施工项目部根据该项目作业任务、施工条件，参照《电网建设施工安 全基准风险指南》（下简称《指南》）开展针对性安全风险评估工作，形成该任务的风险分析表。 4. 2 按《指南》中与电缆交流耐压试验施工相关联的《电网建设安全施工作业票》（编码： TSSY-ZW-06-01/01），结合现场实际情况进行差异化分析，确定风险等级，现场技术员填写安全施工作业票，安全员审核，施工负责人签发。 4. 3 施工负责人核对风险控制措施，并在日站班会上对全体作业人员进行安全交底，接受交底的作业人员负责将安全措施落实到各作业任务和步骤中。 4. 4 安全施工作业票由施工负责人现场持有，工作内容、地点不变时可连续使用10 天，超过10 天须重新办理作业票，在工作完成后上交项目部保存备查。 表 4-1 作业任务安全基准风险指南

变频器工作原理图解

变频器工作原理图解 1 变频器的工作原理 变频器分为 1 交---交型输入是交流，输出也是交流 将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流，又称直接式变频器 2 交—直---交型输入是交流，变成直流再变成交流输出 将工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流电 又称为间接变频器。 多数情况都是交直交型的变频器。 2 变频器的组成 由主电路和控制电路组成 主电路由整流器中间直流环节逆变器组成 先看主电路原理图

三相工频交流电经过VD1 ~ VD6 整流后，正极送入到缓冲电阻RL中，RL的作用是防止电流忽然变大。经过一段时间电流趋于稳定后，晶闸管或继电器的触点会导通 短路掉缓冲电阻RL ，这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上，这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。由于一个电容的耐压有限，所以把两个电容串起来用。 耐压就提高了一倍。又因为两个电容的容量不一样的话，分压会不同，所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ，这样，CF1 和CF2 上的电压就一样了。 继续往下看，HL 是主电路的电源指示灯，串联了一个限流电阻接在了正负电压之间，这样三相电源一加进来，HL就会发光，指示电源送入。 接着，直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间，VB的导通由控制电路控制，VB上还串联了变频器的制动电阻RB，组成了变频器制动回路。我们知道， 由于电极的绕组是感性负载，在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势，这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高，这个电压 高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。当有反向电压产生时，控制回路控制VB导通，电压就会通过VB在电阻RB释放掉。当电机较大时，还可并联外接电阻。 一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的，如果断开，这里可以接外加的支流电抗器，直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。 直流母线电压加到V1~V6 六个逆变管上，这六个大功率晶体管叫IGBT ，基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流，产生磁场使电机运转。 例如：某一时刻，V1 V2 V6 受基极控制导通，电流经U相流入电机绕组，经V W 相流入负极。下一时刻同理，只要不断的切换，就把直流电变成了交流电，供电机运转。 为了保护IGBT，在每一个IGBT上都并联了一个续流二极管，还有一些阻容吸收回路。主要的功能是保护IGBT，有了续流二极管的回路，反向电压会从该回路加到直流母线 上，通过放电电阻释放掉。 变频器主电路引出端子

D题-单相正弦波变频电源

2016年TI 杯大学生电子设计竞赛 参赛注意事项 （1）7月25日8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参 赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效 证件（如学生证）随时备查。 （4）每队严格限制3 人，开赛后不得中途更换队员。 （5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不 得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。 （6）7月28日20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 D 题：单相正弦波变频电源 【本科组】 1.任务 设计并制作一个单相正弦波变频电源，其原理框图如图1所示。变压器输入电压U 1=220V ，变频电源输出交流电压U O 为36V ，额定负载电流I O 为2A ，负载为电阻性负载。 AC-DC DC-AC U 1 变压器U O I O U 2 图1 单相正弦波变频电源原理框图 2.要求 （1）输出频率范围为20Hz~100Hz ，U O =36±0.1V 的单相正弦波交流电；（15分） （2）输出频率f O =50±0.5Hz ，电流I O =2±0.1A 时，使输出电压U O =36±0.1V ；（10分） （3）负载电流I O 在0.2～2A 范围变化时，负载调整率S I ≤0.5%；（15分） （4）负载电流I O =2A ，U 1在198V ～242V 范围变化时，电压调整率S U ≤0.5%；（15分） （5）具有过流保护，动作电流I O(th)=2.5±0.1A ，保护时自动切断输入交流电源；（10分） （6）I O =2A ，U O =36V 时，输出正弦波电压的THD≤2%； （15分） （7）I O =2A ，U O =36V 时，变频电源的效率达到90%；（15分） （8）其他；（5分） （9）设计报告。（20分）

三相正弦波变频电源课程设计

三相正弦波变频电源设计 1设计任务分析 设计并制作一个三相正弦波变频电源，输出频率范围为20-100Hz，输出线电压有效值为36V，最大负载电流有效值为3A，负载为三相对称阻性负载（Y型接法）。三相正弦波变频电源原理方框图如图1-1所示。 图1-1 三相正弦波变频电源原理框图 2 三相正弦波变频电源系统设计方案选择 2.1 整流滤波电路方案选择 方案一：三相半波整流电路。该整流电路在控制角小于30°时，输出电压和输出电流波形是连续的，每个晶闸管按相序依次被触发导通，同时关断前面已经导通的晶闸管，每个晶闸管导通120°；当控制角大于30°时，输出电压，电流的波形是断续的。 方案二：三相桥式整流电路。该整流电路是由一组共阴极电路和一组共阳极电路串联组成的。三相桥式的整流电压为三相半波的两倍。 三相桥式整流电路在任何时候都有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管中一个是共阴极组的，一个是共阳极组的。他们同时导通，形成导电回路。 比较以上两种方案，方案二整流输出电压高，纹波电压较小且不存在断续现象，同时因电源变压器在正，负半周内部有电流供给负载，电源变压器得到了充分的

利用，效率高，因此选用方案二。滤波电路用于滤波整流输出电压中的纹波，采用负载电阻两端并联电容器C的方式。 2.2 逆变电路方案选择 根据题目要求，选用三相桥式逆变电路 方案一：采用电流型三相桥式逆变电路。在电流型逆变电路中，直流输入是交流整流后，由大电感滤波后形成的电流源。此电流源的交流内阻抗近似于无穷大，他吸收负载端的谐波无功功率。逆变电路工作时，输出电流是幅值等于输入电流的方波电流。 方案二：采用电压型三相桥式逆变电路。在电压型逆变电路中，直流电源是交流整流后，由大电容滤波后形成的电压源。此电压源的交流内阻抗近似于零，他吸收负载端的谐波无功功率。逆变电路工作时，输出电压幅值等于输入电压的方波电压。 比较以上两种方案，电流型逆变器适合单机传动，加，减速频繁运行或需要经常反向的场合。电压型逆变器适合于向多机供电，不可逆传动或稳速系统以及对快速性要求不高的场合。根据题目要求，选择方案二。 2.3 SPWM（正弦脉宽调制）波产生方案选择 在给设计中，变频的核心技术是SPWM波的生成。 方案一：采用SPWM集成电路。因SPWM集成电路可输出三相彼此相位严格互差120°的调制脉冲，随意可作为三相变频电源的控制电路。这样的设计避免了应用分立元件构成SPWM波形发生器离散性，调试困难，稳定性较差。 方案二：采用AD9851DDS集成芯片。AD9851芯片由告诉DDS电路，数据输入寄存器，频率相位数据寄存器，告诉D/A转换器和比较器组成。由该芯片生成正弦波和锯齿波，利用比较器进行比较，可生成SPWM波。 方案三：利用FPGA通过编程直接生成SPWM波。利用其中分频器来改变脉冲信号的占空比和频率，主要是可通过外部按钮发出计数脉冲来改变分频预置数，实现外部动作来控制FPGA的输出信号。

单相正弦波变频电源设计

摘要 随着现代工业和科技的发展，电源在工作、生活等方面的作用越来越重要但许多用户的用电设备并非直接使用通用交流电网提供的交流电作为电能源，而是通过各种形式对其进行变换，从而得到各自所需的电能形式。把直流电能转变成交流电能供给负载的DC-AC逆变器，特别是正弦波逆变器，其种类繁多，应用领域广泛，优越性明显。因此，高性能的逆变器成为目前电力电子领域的研究热点之一。 正弦脉宽调制(SPWM)逆变器作为逆变器的一种，可输出谐波含量小的正弦波形。正弦波逆变电源已广泛用于基础直流电源、交流电源、各种工业电源、计算机电源，UPS 不间断电源、医疗和照明电源、雷达高压电源、音响和视频电源等。随着数字化控制技术的发展，SPWM脉冲波的生成和逆变器的全数字化控制渐趋方便，并可使逆变器的输出波形的稳态精度、暂稳态响应、可靠性等得到进一步提高。 论文设计的单相正弦波逆变电源属于交流电源(AC-DC-AC逆变)。该电源系统的设计包括主电路和控制电路。论文首先介绍了逆变电源的发展现状；阐述了逆变系统的工作原理；对PWM技术和IGBT进行了简单介绍；分析了正弦脉宽调制的原理及其几种主要的调制方式；还研究了逆变电源主电路的参数，包括整流滤波电路，IGBT的选择，输出滤波参数的确定；最后介绍了系统的软件设计实现的具体过程，并给出了系统主程序流程图和中断流程图，程序清单。 关键词：逆变电源；正弦脉宽调制；IGBT

Abstract With the development of modern industry, science and technology, power supply becomes more and more important in work and life. But many users' devices can't work with AC directly provided by public electricity, which should be converted by power electronics technique to the forms needed. DC-AC inverters, especially sinusoidal inverters, which convert alternating current to direct current, are various, widely used and excellent. Therefore, High performance inverters have been one of points of power electronics. As one of inverters, Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) inverters can achieve low total harmonic distortion (THD) output wave. Sinusoidal Pulse Width Modulation(SPWM) inverters have been applied in the following aspects widely. They are DC power supply, AC power supply, industry power supply, computer power supply, UPS power supply, power supply of medical treatment and lighting, high voltage power supply of radar, power supply of sound and video frequency and so on. With the development of digital control techniques, the production of SPWM and digital control of inverters become convenient, which makes the output wave's steady-state precision, transient and steady-state response, reliability improved. Single-phase Sinusoidal Pulse Width Modulation Inverter Power Supply in this thesis belongs to AC power supply (AC-DC-AC convert). The power supply system includes the main circuit design and control circuits. The thesis presents the current situation and development trends of the inverters, discusses the inverter system's working principle and mathematic model; gives an outline of PWM technology and IGBT device; analyses the principles of the sine width modulate and major modulate methods; describes the major parameters of the system to identify, including the rectifier filter circuit, IGBT choice, the output filter parameters of. Finally, it introduces specific achieved process of software design in the last chapter, providing the system flow chart of main program and interrupt program, and program list. Key words: Inverter; SPWM;IGBT

电力电子课程设计--三相变频电源的设计

电力电子课程设计学院：电气与动力工程学院专业：电气工程及其自动化班级： 姓名： 学号： 指导老师： 目录

第一章：课程设计的目的及要求 (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.2课程设计的要求 (1) 1.3课程设计报告基本格式 (3) 第二章：三相变频电源介绍 (3) 第三章MATLAB软件的介绍 (4) 第四章：整流电路的设计 (5) 4.1 整流电路工作原理 (5) 4.2电容滤波的不可控整流 (6) 4.3 整流模块的计算及选型 (10) 第五章：逆变电路的设计 (13) 5.1 逆变电路的工作原理及波形 (13) 5.2 二极管和IGBT参数选择 (16) 第六章：SPWM逆变电路 (18) 第七章：驱动电路 (22) 第八章：MATLAB软件仿真 (22) 第九章：附录及参考文献 (25) 第十章：课程设计的心得体会 (26) 第一章：课程设计的目的及要求

1、课程设计的目的 通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的： 1）培养文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。 2）培养综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3）培养运用知识的能力和工程设计的能力。 4）培养运用工具的能力和方法。 5）提高课程设计报告撰写水平。 2、课程设计的要求 题目：三相变频电源的设计 注意事项： 1）根据规定题目进行电力电子装置设计 2）通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。首先要明确自己课程设计的设计内容。 设计装置（或电路）的主要技术数据 主要技术数据

单相正弦波变频电源

摘要 该变频电源以ST公司的STM32F103VET6芯片为主控芯片，利用内部PWM模块生成SPWM信号，驱动全桥逆变电路，将直流电压转化为交流电压，其幅值和频率由STM32芯片内部程序控制调节。另外本系统外接彩屏及键盘，可手动设定电源输出电压的有效值及频率，并实时显示输出电压、电流、功率和交流电压的效率。同时该系统具有过流保护功能，可以在输出大于2A电流的情况下切断交流输入，大大增加了系统的安全性和稳定性。 Abstract The variable frequency power to S T’s STM32F103VET6 chip for the master core internal modulation SPWM signal generation to drive full-bridge inverter circuit, the DC voltage into AC voltage, amplitude and frequency of its internal procedures by the STM32 chip control and regulation. External color screen and keyboard of the system, manually set the power output RMS voltage and frequency, and real-time display output voltage, current, power and efficiency of AC voltage. While the system has over-current protection, high current output can be cut case of AC input, improve system security and stability. 1、方案论证与选择 1.1、系统整体方案设计 整个系统以STM32F103VET6芯片为主控芯片，输出两路互补的SPWM信号，通过驱动电路驱动全桥逆变器，得到电压有效值和频率可控的交流电压。输出端通过采样电路对电压极电流进行采样,构成闭环控制。然后通过PID算法调节SPWM信号控制输出电压值大小，实现稳压。 考虑到STM32芯片的性能，SPWM输出采用开环控制。 输入部分由触摸屏实现，手动输入设定值。显示部分采用彩屏输出交流电的有效电压值、电流值、频率及效率。 过流保护通过接入继电器实现，当电流大于2A的时候控制继电器切断交流电输入。 1.2、方案选择 1.2.1功率开关管选择 本设计要求能够输出电压有效值为20V，最大电流2A的交流电，采用MOSFET无疑是开关器件的最佳选择。IRF520的最大漏源极电压为100v，导通电流为———，符合设计要求。 1.2.2 MOS管驱动电路设计

变频电源作业指导书

编 号：QA---03 版本/次：3/3 支 持 性 文 件 变频电源作业指导书 日 期：2011年 页 次：1/3 1.目的 让操作人员在使用变频电源时能规范操作步骤,以避免由于操作不当引起的品质事故或仪器损坏. 2.范围 HY9320B 变频电源 3.定义 无 4.权责 4.1 品质部:数字变频电源校验,测试 4.2 相关部门:数字变频电源日常维护,保养,使用 5.电工知识 美国、日本等国家采用的是单相电压为110V ，三相电压为220V 的制式 线电压 相线(火线)与相线(火线)之间的电压 .380v,660v 指线电压 相电压 相线(火线)与零线之间的电压, 220v 指相电压 操作时需注意△/Y 接线方式正确. 6. 操作步骤 6.1如图(变频电源内面板),打开设备右侧总电源开关,启动设备. 6.2 设备报警后按控制面板上红色复位按纽,如下图(变频电源外面板) 变频电源设备总开关 变频电源输入电缆接线端 有电,严禁接触! 0-150/0-300V 转换开关 左边两个开关均为电源输出开关,功能相同 变频电源输出接线端 有电,严禁接触!

编 号：QA---03 版本/次：3/3 支 持 性 文 件 变频电源作业指导书 日 期：2011年 页 次：1/3 6.3 等待控制面板参数显示正常,如上图. 6.4 根据被测电机要求旋转变频电源控制面板上的“频率调节”档位,直至显示为所需要的频率. 6.5 根据被测电机要求旋转变频电源控制面板上的“电压调节”档位,直至显示屏上显示出所要求的电压.(注:显示屏显示电压为相电压,如显示为220V 即为我们通常所说三相380V 电).如需220V/380V 转换,则需按变频电源内面板上的“0-150/0-300V ”红色转换按纽. 6.6 根据电机要求,将变频电源输出线缆夹在被测电机接线柱上,确认无松动. 6.7 启动变频电源绿色输出开关. 6.8 关闭变频电源输出开关. 6.9确认电机旋转方向,如方向错误,需跳线. 6.10 重新启动变频电源输出开关 6.11 旋转“三相切换开关”,分别记录电机三相电流,有功功率,功率因数. 6.12关闭变频电源输出开关. 6.13将电源输出线缆收回. 6.14关闭总电源开关. 相电压 输出频率 输出单相电流 单相输出功 率 有功功率及功率因数切换开关

单相正弦波变频电源自动化毕业设计(论文)

单相正弦波变频电源 摘要：本设计是通过模拟和数字的方法来产生SPWM信号。采用89C51单片机产生正弦波基波，采用NE555芯片产生高度线性等腰三角波载波。基波和载波通过高速电压比较器LM311比较产生与之对应的SPWM驱动信号。SPWM驱动信号经整形电路、死区电路、驱动功放隔离电路完成对全桥场效应管的开通和关断,从而完成将直流电压逆变成所需频率的正弦交流电。而调压电路采用前级DC-DC独立调压来实现，实现直流稳压。改变单片机正弦波输出频率来实现逆变输出SPWM 交流调频的功能。采用芯片AD637对输出电压、电流进行真有效值变换，经A/DTLC549变换后送单片机处理，实时对逆变输出进行监控，保证输出电压的稳定性。输出电压波形为正弦波，输出频率可变，能够测量和显示电源输出电压、电流、具有过流保护、过压保护电路、空载报警电路等。同时基于UC3845多路隔离反击式开关电源为系统供电。 在研究和设计的基础上制作了样机，完成了大部分的调试工作，达到了预期的目的。 关键词：升压；场效应管；检测电路；逆变

Abstract:The SPWM signal is produced by the way of analog and digita in the design.The fundamental wave is produced by 89C51 chip,and the sine t riangle carrier wave is produced by NE555 chip.SPWM drive signal is generated by the high-speed voltage comparator LM311. The turn-on and turn-off of mosfet are controlled by SPWM drive signal from the shaping circuit, the dead zone circuit, the power am plifier circuit to bring out the required frequency of the sinusoidal alternating current in DC/AC convertion.The voltage regulating circuit uses DC-DC independent voltage regulating to realize, Change the frequence of the sine wave that is the output of the MCU will realize the function of inverse output SPWM AC frequency modulation .Use AD637 to complete voltage and current true effective value transform and then send the result to A/DTLC549. Through AD exchange the output will be send to the MCU to be processed,according to the result to monitor the inverse output and to ensure the stability of the output voltage. The waveform of the output voltage is sine-wave,its frequence can be changed.The voltage and current of the Power source can be e over-current and over-voltage protection circuit, an o-load alarm circuit and smeasured and the result can be displayed on the LCD.The power source include tho on. At the same time use multi-channel isolate Counter type switch power as system power supply. On the basis of research and design,a prototype of principle is produced.the most of debugging of the whole system is completed. Keyword:boost；mosfet；detection circuit；inverter

课程设计----基于MATLAN的三相正弦波变频电源的仿真设计

毕业设计(论文) 题目三相正弦波变频电源仿真设计专业电气工程及其自动化 二〇〇九年六月二十日

目录 第一章变频器概述 1.1.变频电源的原理 (3) 1.2.变频电源的特点及应用 (3) 1.3.MATLAB简介及仿真技术 (4) 1.4.MATLAB仿真技术在电力电子中的应用 (6) 1.5.本论文完成内容 (8) 第二章变频器硬件设计 2.1整流单元及供电电源 (9) 2.2逆变输出装置及其驱动电路 (10) 2.3滤波输出及过压过流缺相检测与保护 (14) 2.4变频电源的控制 (17) 第三章变频器软件设计 3.1控制模块设计 (21) 第四章变频器的MATLAB仿真 4.1MATLAB在电力电子中的应用 (25) 1电力系统工具箱 (25) 2 MATLAB在变频器中应用及仿真框图 (27) 第五章结语 (34)

摘要:本文采用MATLAB对变频电源进行系统分析。基于Simulink做了系统仿真，并做了原理性的论证。硬件部分采用IT公司的低功耗单片机MSP430F149作为主控器件，IR2130驱动3相功率管。控制方式采用传统的SPWM，用SPWM专用集成芯片SM2001产生SPWM信号以控制IR2130的通断。系统采用PI反馈控制使硬件系统具良好的稳压功能。另外本文在硬件设计中对变频电源的过流，过压，缺相等保护功能进行了阐述。

第一章变频器概述 由于我国市电频率固定为50 Hz，因而对于一些要求频率大于或小于50 Hz的应用场合，则必须设计一个能改变频率的变频电源系统。目前最常用的是三相正弦波变频电源。该电源系统主要由整流、逆变、控制回路3部分组成。其中，整流部分用以实现AC／DC的转换；逆变部分用以实现DC／AC的转换；而控制回路用以调节电源系统输出信号的频率和幅值。 1-1 变频电源的原理 经过AC→DC→AC变换的逆变电源称为变频电源，它有别于用于电机调速用的变频调速控制器，也有别于普通交流稳压电源。变频电源的主要功用是将现有交流电网电源变换成所需频率的稳定的纯净的正弦波电源。理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波（无失真）。变频电源十分接近于理想交流电源，因此，先进发达国家越来越多地将变频电源用作标准供电电源，以便为用电器提供最优良的供电环境，便于客观考核用电器的技术性能。变频电源主要有二大种类：线性放大型和PWM开关型HY系列程控变频电源，以微处理器为核心，以多脉宽调制(MPWM)方式制作,用主动元件IGBT模块设计，采用数字分频、D/A转换、瞬时值反馈、正弦脉宽调制等技术, 使单机容量可达100kV A, 以隔离变压器输出来增加整机稳定性, 具有负载适应性强、输出波形品质好、操作简便、体积小、重量轻等特点，具有短路、过流、过载、过热等保护功能，以保证电源可靠运行。 现在使用的变频电源主要采用交一直一交方式,先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源.变频电源的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成.整流部分为单相或三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率.变频电源的主电路大体上可分为两类，分别为电压型和电流型。电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波器件是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波器件是电感。 1-2 变频电源的特点及应用 20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。 交流变频电源调速技术在工业发达国已得到广泛应用。美国有60% -

基于单片机的变频电源控制器设计

本科毕业设计（论文）题目：基于单片机的变频电源控制器设计

变频器是从上世纪中叶发展起来的一种交流调速设备。它是为了解决传统的交流电机调速困难、传统的交变速设备不但结构复杂且效率和可靠性均不尽人意的缺点而出现的。由于其使交流电机的调速范围和调速性能均大为提升，因此交流电机逐渐代替直流电机出现在各种应用领域，即便是以往只可能是直流电机出现的伺服控制领域。随着电力半导体长足发展，变频器也随之不断进步。今变频器已深入我们的日常生活，随处可见其为我们服务的身影。本文从变频器的基础理论出发，对主要器件和开发环境进行分析，之后对硬件设计进行研究，主要包含变频器的总体结构、交流功率模块、变频控制模块等内容的设计。在系统软件设计方面主要进行SPWM参数的计算和串行通信中断程序等内容。希望本文的研究可以为我国变频器的研究带来具有价值的参考和借鉴。 关键词：变频器；STC单片机；智能功率模块( SPM )；SPWM

引言 (1) 第一章绪论 (2) 1.1课题研究背景及意义 (2) 1.2变频器的现状与发展方向 (3) 1.3主要内容 (4) 第二章逆变电路的拓扑结构及工作原理 (5) 2.1逆变电路常用拓扑结构简介 (5) 2.2 变换电路常见拓扑结构的工作原理及其特点 (5) 第三章硬件系统设计 (9) 3.1变换电路选择 (9) 3.2主电路设计 (9) 3.3 SPWM逆变器的设计 (10) 3.4控制电路设计 (12) 3.5 IGBT驱动电路设计 (12) 3.6 电压、电流、频率测量电路 (13) 3.7 键盘、显示电路 (14) 第四章系统软件设计 (18) 4.1 控制模块设计 (18) 4.2 初始化程序 (22) 4.3 显示中断程序 (22) 4.4 显示子程序及键盘服务程序流程图 (23)

2016年TI杯大学生电子设计竞赛题D-单相正弦波变频电源V3

2016年TI 杯大学生电子设计竞赛 D 题：单相正弦波变频电源 1． 任务 设计并制作一个单相正弦波变频电源，其原理框图如图1所示。变压器输入电压U 1=220V ，变频电源输出交流电压U O 为36V ，额定负载电流I O 为2A ，负载为电阻性负载。 AC-DC DC-AC U 1 变压器U O I O U 2 图1 单相正弦波变频电源原理框图 2． 要求 （1） 输出频率范围为20Hz~100Hz ，U O =36±0.1V 的单相正弦波交流电。 （15分） （2） 输出频率f O =50±0.5Hz ，电流I O =2±0.1A 时，使输出电压U O =36±0.1V 。 （10分） （3） 负载电流I O 在0.2～2A 范围变化时，负载调整率S I ≤0.5%。 （15分） （4） 负载电流I O =2A ，U 1在198V ～242V 范围变化时，电压调整率S U ≤0.5%。 （15分） （5） 具有过流保护，动作电流I O(th)=2.5A （允许电流误差4%），保护时自动 切断输入交流电源。 （10分） （6） I O =2A ，U O =36V 时，输出正弦波电压的THD≤2%。 （15分） （7） I O =2A ，U O =36V 时，变频电源的效率达到90%。 （15分） （8） 其他。 （5分） （9） 设计报告 （20分） 项 目 主要内容 满分 方案论证 设计与论证，方案描述 3 理论分析与计算 电路结构设计，器件选择，仿真分析 5 电路与程序设计 电路图及有关设计文件 5 测试方案与测试结果 测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析 5 设计报告结构及规范性 摘要，正文结构规范，图表的完整与准确性 2 总 分 20

采用DSP TMS320F28335的三相SPWM变频电源的设计

采用DSP TMS320F28335的三相SPW M变频电源的设计 作者：佚名来源：世界电子元器件发布时间：2009-4-27 12:12:32 [收藏] [评论] 变频电源作为电源系统的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到整个系统的安全和可靠性指标。现代变频电源以低功耗、高效率、电路简洁等显著优点而备受青睐。变频电源的整个电路由交流-直流-交流-滤波等部分构成，输出电压和电流波形均为纯正的正弦波，且频率和幅度在一定范围内可调。 本文实现了基于TMS320F28335的变频电源数字控制系统的设计，通过有效利用TMS320F28335丰富的片上硬件资源，实现了SPWM的不规则采样，并采用PID算法使系统产生高品质的正弦波，具有运算速 度快、精度高、灵活性好、系统扩展能力强等优点。 系统总体介绍 根据结构不同，变频电源可分为直接变频电源与间接变频电源两大类。本文所研究的变频电源采用间接变频结构即交-直-交变换过程。首先通过单相全桥整流电路完成交-直变换，然后在DSP控制下把直流电源转换成三相SPWM波形供给后级滤波电路，形成标准的正弦波。变频系统控制器采用TI公司推出的业界首款浮点数字信号控制器TMS320F28335，它具有150MHz高速处理能力，具备32位浮点处理单元，单指令周期32位累加运算，可满足应用对于更快代码开发与集成高级控制器的浮点处理器性能的要求。与上一代领先的数字信号处理器相比，最新的F2833x浮点控制器不仅可将性能平均提升50%，还具有精度更高、简化软件开发、兼容定点C28x TM控制器软件的特点。系统总体框图如图1所示。 图1 系统总体框图 （1）整流滤波模块：对电网输入的交流电进行整流滤波，为变换器提供波纹较小的直流电压。 （2）三相桥式逆变器模块：把直流电压变换成交流电。其中功率级采用智能型IPM功率模块，具有 电路简单、可靠性高等特点。 （3）LC滤波模块：滤除干扰和无用信号，使输出信号为标准正弦波。

线路参数测试作业指导书

交流输电线路工频电气参数测量作业指导书 批准： 审核： 编制： 深圳市鹏能投资控股有限公司试验分公司

交流输电线路工频电气参数测量作业指导书 编号：版本号： 状态：执行 目录 1.试验项目 2.适用范围 3.编制依据 4.作业流程 5.作业准备 6.作业方法 7.安全风险辨析与预控 8.质量控制及检验标准 9.附表（1、2、3） 文件修改记录： 创建 版本号修改说明修改人审核人批准人

1. 试验项目 1.1测试要求 1.1.1 新建和改建的单回交流输电线路，在运行前应进行线路单位长度电阻、电感、电容等工频电气参数的测量； 1.1.2 新建和改建的同塔双回输电线路，在运行前应进行双回线路之间的工频单位长度的耦合电感、耦合电容测量。 1.2线路电气参数测试前的试验项目 (a) 感应电压； (b) 感应电流； (c) 绝缘电阻； (d) 核对相别。 1.3线路电气参数测量项目 (a) 直流电阻 (b) 直流电阻测量 (c) 正序阻抗测量 (d) 零序阻抗测量 (e) 正序电容测量 (f) 零序电容测量 (g) 双回线路之间的工频单位长度的耦合电感和耦合电容测量（无特殊要求不用测试， 详细测试方法见附表1）。 1.4架空线和电缆混合线路参数的测量 当一条输电线路由架空线路和电缆线路串联构成时，可测量混合线路的电气参数，必要 时分别测量架空线段和电缆线段的电气参数。 1.5测量用电源的频率选取 待测线路不存在工频感应电压和感应电流的条件下，可直接选用工频电源进行测量。 待测线路存在工频感应电压和感应电流的条件下，为保证参数测量结果的准确度，宜采用异频法进行测量。一般情况下，选取f -f S ?和f f S ?+两个频率点进行测量。 f ?通常可取2.5 Hz ，5 Hz ，7.5 Hz ，10 Hz 。

变频器工作原理及应用

一、变频器的定义 CVCF 是Constant Voltage and Constant Frequency 的缩写，意为恒电压、恒频率，也就是人们所说的恒压恒频。 我们使用的电源分为交流电源和直流电源，一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压，整流滤波后得到的。交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95%左右。 无论是用于家庭还是用于工厂，单相交流电源和三相交流电源，其电压和频率均按各国的规定有一定的标准，如我国大陆规定，直接用户单相交流电为220V，三相交流电线电压为380V，频率为50Hz，其它国家的电源电压和频率可能于我国的电压和频率不同，如有单相100V/60Hz，三相200V/60Hz等等，标准的电压和频率的交流供电电源叫工频交流电。 通常，把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。 为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC），这个过程叫整流。 把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。 一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。 变频器输出的波形是模拟正弦波，主要是用在三相异步电动机调速用，又叫变频调速器。 对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器，要对波形进行整理，可以输出标准的正弦波，叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的15－－20倍。 由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为“inverter”，即：变频器 变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中，不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。 用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。 变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电 二、变频器的结构与分类简介 变频器的基本结构 变频器是把工频电源（50HZ或则60HZ）变换成各种频率的交通电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应电路。 变频器的分类 变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式份类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关式分类，可以分为PAM控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/F控制变频器、转差变频控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、专用变频器、高频变频器单相变频器等。