单相正弦波变频稳压电源设计与制作

　　设计并制作一个单相正弦波变频稳压电源。电源框图如图所示。

　　1．基本要求

　　（1）输出电压波形应尽量接近正弦波，用示波器观察无明显失真；

　　（2）输出频率范围为20～100Hz，电压有效值为10～18V的正弦交流电；

　　（3）当输入电压为198～242V，负载电流有效值为0.5～1A时，输出电压有效值应保持在15V，误差小于5％：

　　（4）具有过流保护，输出电流有效值达2A时动作（5）DC—AC逆变器效率．n≥70％。

　　2．发挥部分

　　（1）当输入电压为198—242V，负载电流有效值为0.5～1A时，输出电压有效值应保持在15V，误差小于1％；

　　（2）设计制作具有测量、显示该变频稳压电源输出电压、电流、频率和功率的电路，测量误差小于5％。

　　3．说明

　　（1）不能使用产生SPWM（正弦波脉宽调制）波形的专用芯片；（2）输出功率可通过电流、电压的测量值计算。

　　经过论证，在多种方案可供选择的情况下，我们选择了如下方案：

　　①隔离变压器：选择功率为200W、二次侧可提供50V、15V、15V三组交流电压。

　　②单相整流电路：选用单相半控整流电路如下图所示。该电路控制灵活，输出电压大小在一定范围内可调节，因此成为被选方案。但我们做完这部分电路时发现．这个电路的触发电路还是有一定难度的。在设计指标中没对整流器做出硬性指标规定的情况下，我们完全可以采用单相不可控整流电路，从而减少两个晶闸管的触发电路的设计。

　　本设计采用的RC过电压抑制电路R9、C5并联在变压器次级（元件侧），以吸收变压器铁心磁场释放的能量。并把它转换为电容器的电场能而储存起来，串联电阻是为了在能量转换过程中消耗一部分能量并且抑制RC回路可能产生的振荡。R10、C6作为直流侧阻容保护电路。

　　整流电路的触发电路选择由单结晶体管BT33（Q3）组成的触发电路如下图所示，虽然移相范围及功率不高，但成本低，可满足设计要求，因此成为被选方案。VD1、VD2输出的触发脉冲做为VT1和VT2晶闸管的触发信号。通过调节电位器RP0来改变触发角的大小，从而改变输出直流电压的大小。