零散学习笔记（一）—-单相逆变电路设计

全栈程序员-站长 • 2022年6月9日下午3:46 • 未分类 • 阅读 38

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

这几天帮别人设计然后画一个电路图，只设计电路图，没有具体实现功能。这题是一道电赛题，大家都知道设计一个电路简单，但是要具体实现功能可不是那么简单的。而本文章是最简单的一部分—电路部分，不涉及程序部分和调试。

AC-DC电路设计

电源输入电压为220V交流电压，在一般设计中只要是输入为220V交流电肯定需要将交流电转换成直流电压。一般有两个方法：

模电方法：使用转换电路——整流(几个二极管组合起来把正负电压变成单向)–滤波(使波形平滑)–稳压(固定输出)–直流电压
数电方法：使用DC-AC芯片进行转换（博使用的芯片是EA15-S24）

以上两种方法应用的场景有所区别。当设计电路的要求是大电流时，就必须使用模电方法，这样设计的器件的耐流值才能保证。而数电方法，芯片的耐流值一般都不高。本设计中的芯片EA15-S24的最大电流为625mA

5V、12V辅助电源

在电源设计中，都要使用辅助电源得到5V、-5V，12V、-12V电压来为芯片供电以及驱动。在选择降压芯片时，一般有两种工作方式：

LDO（Low Drop Out Voltagere Gulator），低压差线性稳压器，仅能使用在降压应用中，即输出电压必须小于输入电压。

优点：稳定性好，负载响应快，输出纹波小。

缺点：效率低，输入输出电压差不能太大，负载不能太大，目前最大的LDO为5A。
DC-DC，直流电压转直流电压，更多指开关电源。具有多种拓扑结构，如BUCK（降压电路），BOOST（升压电路），等。

优点：效率高，输入电压范围较宽。

缺点：负载响应比LDO差，输出纹波比LDO大。

以上两种根据不同的需求来选择。辅助电源一般用于给芯片供电，要求稳定好，纹波小，因此选择LDO。DC-DC一般用于对效率有要求的需求。

光耦隔离电路

隔离电路隔离的主要目的是通过隔离元器件把噪声干扰的路径切断，从而达到抑制噪声干扰的效果。在采用了电路隔离的措施以后，绝大多数电路都能够取得良好的抑制噪声的效果，使设备符合电磁兼容性的要求。隔离方法有：变压器隔离法、脉冲变压器隔离法、继电器隔离法、光电耦合器隔离法、直流电压隔离法、线性隔离放大器隔离法、光纤隔离法、A/D转换器隔离法等。

在本设计中采用光耦隔离法，本设计采用单片机输出SPWM波来得到正弦波电压，因此隔离电路最大的作用用于防止纹波电压较大，通过I/O口烧毁单片机。