一种汽油发电机逆变电源的设计方案

　　引言

 

　　随着电力电子技术、逆变技术、计算机控制技术的不断发展，以小型汽油发电机与逆变电源相结合的便携式一体化发电机成为新的发展趋势。此类发电机具有体积小、电压稳定、畸变小等特点，常应用于航空设备、医疗设备、通信设备、军事设备等各类应急场合…。逆变技术作为逆变电源的核心，其主要的分类方式如下：（1）按逆变器输出交流的频率，可以分为工频逆变、中频逆变和高频逆变；（2）按逆变器输出的相数，可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变；（3）按逆变器输出能量的去向，可分为有源逆变和无源逆变；（4）按逆变主电路的形式，可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变；（5）按逆变开关器件的类型，可分为晶闸管逆变、晶体管逆变、场效应管变、IGBT逆变等；（6）按输出稳定的参量，可分为电压型逆变和电流型逆变；（7）按输出电压或电流的波形，可分为正弦波输出逆变和非正弦波输出逆变；（8）按控制方式，可分为调频式（PFM）逆变和调脉宽式（PWM）逆变；（9）按逆变开关电路的工作方式，可分为谐振式逆变、定频硬关式逆变和定频软开关式逆变。本设计在充分考虑逆变电源系统体积与工业控制成本要求的基础上，采用交一直交不可控整流加单相逆变的变换模式，采用单片机作为控制芯片，引入数字PID和重复控制的复合控制策略，有效地提高了系统的动态特性与稳态特性，扰动小，抗干扰强。

 

　　逆变电源的组成

 

　　如图1所示，逆变电源系统主要由控制电路、主电路、检测保护电路、电源电路等组成。其中主电路又包括不可控整流电路、单相逆变电路、滤波电路；控制电路包括单片机电路、驱动电路、驱动保护电路等组成。主电路一般可以分为两个部分，即前级的整流部分和后级逆变部分，据此有三种方案可以选择。