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高频逆变电源中IGBT(绝缘栅双极型晶体管,Insulated Gate Bipolar Transistot,IGBT)开关频率较高,硬件系统中的一些滤波器件可以选择更小的,这样不仅可以减少逆变电源的体积和重量,还可以大大提高逆变器的功率密度和指标性能,因此高频逆变器系统在航海、航空、车载冰箱以及野外等场合得到了广泛的应用。但逆变器的高频化也带来了一些问题,如对环境电磁干扰增大,IGBT开关损耗增加;滤波器件的小型化也可能造成逆变器输出波形的畸变度增大。随着电力电子技术的飞速发展,高频逆变器的应用领域不断拓展,因此对逆变器的输出波形的失真度、可靠性以及动态响应的要求也越来越高。因此进一步开展对高频小功率单相逆变器的设计和试验研究具有必要性和现实意义。论文选题针对高频小功率单相逆变器,在保障输出波形质量的条件下,选择较小电容、电感等滤波元件,实现整个逆变器的进一步小型化,并根据单相逆变器系统的工作原理,确定了单相逆变器的总体设计方案。在硬件电路上,选用Microchip公司的PIC18F23K20为主控芯片,该芯片具有四路增强型PWM(脉冲宽度调制,Pulse Width Modulation, PWM)输出,10位分辨率模数转换器模块,且芯片解密度高,具有出色的计算性能,可对采集的数据进行快速分析,并给出准确的处理;为保障电路工作可靠性,减少外部环境的电磁干扰,选用集成于IGBT驱动电路、过温保护电路和全桥逆变电路为一体的英飞凌公司的IKCS12F60F2A芯片。对单相逆变电源中的电流、电压、温度保护功能进行了设计分析,完成了逆变电源的波形控制试验。试验以逆变电源的IGBT开关频率、极性电容、LCL滤波电感和电容为因素,进行单因子试验,分析研究对逆变器输出波形的影响。试验结果表明:提高IGBT开关频率可以有效改善输出单相正弦波形畸变度,输出谐波较少;增加直流侧极性电容,其输出波形可得到明显改善,正弦度大大提高;同时增大电解电容也会使整个逆变系统体积增大,且电解电容易老化,故需合理选择电解电容大小,既要保证输出波形质量,又需保障整个逆变系统体积不能过大;经LCL滤波输出正弦波形比经LC滤波输出正弦波形波动小,输出更稳定,波形质量较高。分析可知,在提高IGBT开关频率同时可适当减小极性电容、LCL滤波器件,既可减小逆变系统体积,又能保障输出波形。