[实用新型]一种基于IGBT的变频电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，尤其是涉及一种基于IGBT的变频电源。

背景技术

众所周知，我们所使用的市电频率是50Hz，但是，在实际生活中，有时需要的电源频率不是50Hz。电气化铁路是我国铁路发展的方向，25Hz电源是电气化铁路区段信号系统的关键设备。在航空航天领域大量使用的电源是400Hz的电源。由此可以看出在很多场合，需要电源的频率并不是市电所提供的50Hz。结果造就变频电源的产生。在现实生活中变频电源广泛应用于航空、机械、轻工等行业。1969年世界上诞生第一台逆变电源，由于其具有调节特性优良、而且体积小、重量轻、功耗低，在电子和电气领域得到了迅速的推广应用。

逆变器从1969年发展到今天，经历了几十年的发展过程。其控制方法也出现了许多，大致可以分为：变压和变频控制方法。目前采用较多的是变压中的脉宽调制技术即PWM控制技术，即利用控制输出电压的脉冲宽度，将直流电压调制成等幅宽度可变的交流输出电压脉冲，来控制输出电压的有效值、控制输出电压谐波的分布和抑制谐波。PWM技术可以迅速地控制输出电压，及其有效地进行谐波抑制，它的动态响应好，在输出电压质量、效率等诸方面有着明显的优点。

根据形成PWM波原理的不同，可以分为以下几种：矩形波PWM、正弦波SPWM、空间相量PWM(SVM)、特定谐波消除PWM、电流滞环PWM等。这四类PWM波各有优缺点，因而适用于不同的场合。传统的电源采用都是模拟控制系统，模拟控制经过多年的发展，己经非常成熟。然而，模拟控制有着固有的缺点：控制电路的元器件比较多，电路复杂，所占体积大，制造成本比较高；灵活性不够，硬件电路设计好了，控制策略就无法改变；最主要的是逆变电源不便于调试，大量的模拟元器件使其之间的连接相当复杂，从而使系统的故障检测与维修比较困难。模拟器件的老化问题和不可补偿的温漂问题，以及易受环境(如电磁噪声，上作环境温度等)干扰等因素都会影响控制系统的长期稳定性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于IGBT的变频电源，本实用新型将SPWM信号发生模块产生的SPWM波形经隔离驱动放大，最后滤波输出，得到所需要的正弦波形。同时，通过89S52单片机控制ADC0809采集输出的电压值并在数码管上作相对应的显示。其成本低，体积小，灵活性好，性能可靠，无需调外部元件，接口简单，操作方便，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于IGBT的变频电源，其特征在于：包括依次连接的EMI滤波模块、整流滤波模块、电压调节模块，所述电压调节模块输出端分别与桥式逆变模块和电压采集模块相连，所述桥式逆变模块输入端与驱动电路连接，所述桥式逆变模块输出端与输出滤波模块连接，所述驱动电路输入端连接第一电源电路和SPWM信号发生模块，所述SPWM信号发生模块输入端与第一电源电路连接，所述第一电源电路输出端还与单片机和电压采集模块相连，所述单片机和电压采集模块相连接，所述单片机通过显示驱动模块与电压显示模块连接。

上述的一种基于IGBT的变频电源，其特征在于：所述SPWM信号发生模块通过光电耦合电路与驱动电路相连。

上述的一种基于IGBT的变频电源，其特征在于：所述单片机为单片机AT89S52。

上述的一种基于IGBT的变频电源，其特征在于：所述驱动电路为由PNP三极管和NPN三极管串联组成的互补推挽驱动电路。

上述的一种基于IGBT的变频电源，其特征在于：所述桥式逆变模块为四个IGBT管组成的桥式逆变电路。

上述的一种基于IGBT的变频电源，其特征在于：所述输出滤波模块为LC低通滤波器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型将SPWM信号发生模块产生的SPWM波形经隔离驱动放大，最后滤波输出，得到所需要的正弦波形。同时，通过89S52单片机控制ADC0809采集输出的电压值并在数码管上作相对应的显示。其成本低，体积小，灵活性好，性能可靠，无需调外部元件，接口简单，操作方便，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的IGBT的变频电源结构框图；

图2为本实用新型的光电耦合电路原理图；

图3为本实用新型的驱动电路原理图；

图4为本实用新型的桥式逆变电路原理图；

图5为本实用新型的低通滤波电路原理图；