基于FPGA的正弦波逆变器的设计开题报告

1. 研究目的与意义

设计基于FPGA的正弦波逆变器，通过直接数字频率合成（DDS）技术结合数字算法产生双极性SPWM波，方案机构简化，控制灵活稳定，可方便的实现相位调整、频率改变、保护等功能，并能输出较低失真度的正弦波。采用FPGA作控制器，采用数字算法处理，有效的简化硬件电路，提高控制的灵活性和稳定性。

随着电力电子技术的飞速发展，正弦波输出变压变频电源已被广泛应用在个个领域中，与此同时对变压变频电源的输出电压波形质量也提出了越来越高的要求。对逆变器输出波形质量的要求主要包括两个方面：一时稳态精度高；二是动态性能好。因此，研究开发既简单又具有优良动，静态性能的逆变器控制策略，已成为电力电子领域的研究热点之一。现今，正弦波逆变器广泛运用于各类：微机系统、通信系统、家用、航空、应急、通讯、工业设备、卫星通信设备、军用车载、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域等需要应急后备电源的场所，可构成EPS应急电源系统，对未来的发展有重要的意义。

2. 国内外研究现状分析

随着微电子技术与电子电力技术的迅速发展，逆变技术也从通过直流电电动机交通发电机的旋转方式逆变技术，发展到二十世纪六、七十年代的晶闸管逆变技术，而到二十一世纪的逆变技术多采用了MOSFET/IGBT/GTO/IGCT/MCT等多种先进且易于控制的功率器件，控制电路也从模拟集成电路发展到单片机控制甚至采用数字信号处理器（DSP）控制。

3. 研究的基本内容与计划

针对小功率应用场合．要求用现场可编程门阵列(fpga)控制单向高频链逆变器，其输入采用12v直流电源，输出为220v／50hz／10ow 正弦交流电。本设计基于fpga的正弦波逆变器，通过直接数字频率合（dds）技术结合数字算法产生双极性spmw波，然后对正弦波和三角波查表产生的数值进行比较，即可产生spmw波，对查表产生的数值经行调整，即可调整输出的spmw波。电压电流采样值由采样电路经fpga数字算法处理，用于改变调制比，以实现稳压输出。

2013年寒假 阅读相应的参考文献，拟定相应的设计方案，准备好开题报告。

2013年开学一周 完成开题报告

4. 研究创新点

本设计基于FPGA的正弦波逆变器，通过直接数字频率合（DDS）技术结合数字算法产生双极性SPMW波，方案结构简化，控制灵活稳定，可方便的实现相位调整、频率改变、保护等功能，并能输出较低失真度的正弦波。采用FPGA作控制器，采用数字算法处理，有效的简化了硬件电路，提高了控制的灵活性和稳定性。

简化硬件电路，利用FPGA的可编程有事，也为逆变器日后的升级和改进提供了便利。