便携式多功能电源研究

摘要

目前供电系统中，一旦系统故障，用电客户要求抢修时，因为现场停电，往往无法应用电能表或应用起来极不方便，导致难以满足客户当场明确告知电量的需求。如今，蓄电池技术已经十分完善，不仅方便而且便携，把蓄电池提供的直流电逆变为电压等级合适的交流电供给电能表，能够有效解决上述矛盾，提高工作效率。
　　首先，分别从发展现状和技术现状简单介绍了一下便携式多功能电源的核心逆变电源的情况以及发展趋势，比较了市场上常见逆变电源的各类拓扑形式及其优点和缺点。
　　其次，确定了便携式多功能电源所采用的电路拓扑结构，分析了系统控制策略。结合本课题的性能要求，选择了单相高频链的拓扑结构，减小了电源的重量体积。前级高频逆变电路将锂电池提供的直流电逆变为高频交流电，经过高频变压器隔离升压、全桥整流、后级逆变和滤波最终输出所需交流电压。前级高频逆变电路以固定占空比的PWM波进行调制，而后级逆变电路采用双极性SPWM波进行调制，通过改变后级逆变电路驱动波形的调制比M，实现了不同电压等级的输出。确定了系统拓扑结构后，进而讨论了系统的数学模型，最后在前述研究的基础上确定了在控制策略上采用单电压环的PI控制。
　　再其次，详细给出了便携式多功能电源的硬件电路设计、器件选型和软件程序编写原则。首先对主控芯片DSP28035及其最小系统进行了简单介绍；而后分别从功率回路和控制回路的器件选型与参数计算入手对便携式多功能电源硬件电路完成了总体设计；最后从主程序结构到子程序分析多个方面介绍了系统的软件程序设计。
　　最后，根据设计要求完成硬件电路的焊接、调试及各项实验，给出了实验具体操作步骤和相关实验波形。
　　本文所研究的便携式多功能电源，可以分别输出220V、100V、57.7V三种电压等级的单相交流电，通过实验证明，系统输出稳定、运行可靠安全。

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第1章 绪论

1.1 逆变电源国内外发展现状与发展趋势

1.2 逆变电源拓扑结构的技术现状

1.3 本文研究的主要内容与框架

第2章 便携式多功能电源拓扑结构的选择与控制策略的分析

2.1 便携式多功能电源拓扑结构的选择

2.2 便携式多功能电源控制策略的分析

2.3 本章小结

第3章 便携式多功能电源硬件电路的设计

3.1 便携式多功能电源功率回路的设计

3.2 便携式多功能电源控制回路的设计

3.3 本章小结

第4章 便携式多功能电源软件的设计

4.1 主控芯片TMS320F28035介绍

4.2 主程序设计

4.3 子程序设计

4.4 本章小结

第5章 便携式多功能电源实验结果分析

5.1搭建实验硬件平台

5.2 实验结果分析

5.3 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献