《以STM32F103C8T6作为主控芯片的单相交流逆变器的硬件及软件设计》10000字（论文）

以STM32F103C8T6作为主控芯片的单相交流逆变器的硬件及软件设计摘要随着当前环境污染和能源短缺的问题越来越严重，我们对新能源的开发和利用产生了兴趣。太阳能作为许多新能源之一，以其清洁和经济等优点而备受推崇。作为太阳能发电的主要形式，光伏发电正引起全世界的关注。光伏发电系统的逆变器是光伏发电系统的核心组件，其高效率和可靠性极大地影响了电力系统的整体性能。本文以单相全桥式电压逆变器为例，分析了其设计过程中的各个步骤，采用STM32F103C8T6作为主控芯片，使用IR2103进行驱动，并且设计了升压模块和逆变电路，最后使C语言在Keil环境下进行编程，得到了所期望的输出波形。关键词：单片机；逆变器；光伏发电目录第一章绪论 11.1研究背景及意义 11.2光伏发电国内外发展现状分析 21.2.1光伏发电在国内的现状 21.2.2光伏发电在国外的现状 21.3论文的主要内容 3第二章单相交流逆变器的总体设计 42.1单相交流逆变器结构及原理 42.2单相交流逆变器的控制策略 42.2.1逆变器的输出控制模式 42.2.2逆变器输出电流的控制方式 42.3单相交流逆变器总体设计 5第三章单相交流逆变器硬件设计 73.1主控制器的选型及介绍 73.2升压模块的设计 93.3全桥逆变电路的介绍 113.4LCL滤波电路的设计 123.4.1LCL滤波器的作用 123.4.2LCL滤波器的原理 123.4.3LCL滤波器设计的约束条件 123.5驱动电路的设计 13第四章单相交流逆变器软件设计 144.1Keil软件的介绍 144.1.1STM32F10X程序下载的方法 154.2AltiumDesigner软件的介绍 154.3仿真结果及分析 16第五章结论与展望 18参考文献 19附录A 19第一章绪论1.1研究背景及意义一次能源逐渐面临着枯竭的趋势，以前在我们的生活中使用的更多的是煤炭、石油和天然气等一次能源。当然，现在大多数行业或者地区仍然也在使用，但是由于一次能源的使用对于我们生存环境带来的危害日益严重，这使得人们认识到了使用一次能源所造成的问题的严重性。在化石能源的开发利用过程中，每天约有一亿吨,这是主要的温室气体在大气中,由于世界能源利用率主要依靠传统能源,燃烧和这些化石燃料的燃烧会产生大量的温室气体,如果这些温室气体的排放得不到有效限制,这将大量的污染空气从而影响人类正常生活。从上面说到的这些问题中，我们看出来了为了人类能够可持续的发展，那么开发利用可再生能源和新的能源将是非常有必要的。太阳能因为它分布很广泛，可以说是有光的地方就有太阳能，而且他还是可再生的能源，所以又有了一个优点就是它是清洁的没有任何污染问题的。也正是因为这些优点他就被全世界所关注。根据以前数据进行估计的话，地球上每年可以利用的太阳能量的总量相当于是世界上已经知道的化石能源总量的一万多倍了。光伏发电技术的话是主要的利用太阳能的方式，这种发电的方式他没有任何的污染、安全可靠、使用起来的话寿命也是比较长的、而且他的电路结构等各方面简单，所以它的运行维护成本比较低，在几乎每个地区都有都可以得到，只是量多量少的问题，这种发电方式是世界上公认的最优前景的新能源发电方式了。现在好多的国家都已经意识到了太阳能发电的好处，所以都纷纷开始了开展新能源发电的浪潮，各个国家也都已经制定了相关的政策方针研究新能源发发电。在整个世界上，尤其是像美国、日本、德国等这些发达国家都开始启动了大规模发展光伏产业的一个计划，还有主要的明显的是太阳能屋顶计划。这几年来，光伏产业一直是每年平均超过了百分之二十的速度在发展，光伏产品都已经是形成了一直产业化商业化。光伏发电技术中并网技术是最关键的也是最核心的一门技术。光伏并网技术在这几年已经是成为了最主要最受关注的热门的研究领域。光伏并网发电技术中逆变器是整个发电系统最主要的环节，它对于提高整个光伏系统的发电的效率是很有作用的，同时也可以提高系统的可靠性，能够使得电网电压更加稳定，使得整个系统的使用寿命还有系统的成本都有着十分重要的作用。和国外的利用太阳能进行发电的技术来比的话，我们国家的逆变器在这个太阳能向电能转化的效率、它的结构、智能化的程度还有在整个系统中使用时的稳定性等各个方面都是与外国有一定的差距的。在光伏并网技术的不断发展过程中，和那些含有高频或者工频的并网逆变器相比较的话，非隔离性的光伏并网逆变器他有很多优点，在市场上更占据优势。比如非隔离性的逆变器它的体积小、重量也轻，这样的话它的成本就更低了，同时所产生的损耗也就减低了，进一步他就可以提高光伏发电的效率。根据以上的分析，无变压器隔离的光伏并网逆变器更加受欢迎，它也在全国各地收到了广泛的关注，并且很多国家加大力度进行这一方面的研究工作。进行研究和开发非隔离性的并网逆变器有很重要的意义。它可以推动着我们国家港服产业更加有序快速的发展，可以解决环境污染的问题，还有避免了能源短缺带来的一系列的问题。1.2光伏发电国内外发展现状分析光伏发电技术作为新能源发电的主要方式之一，以其独特的优势在国内外诸多国家得到青睐，外国在光伏发电方面的技术和投入远多于我们国家，并且技术也相对更加成熟，但是近年来我们国家在光伏领域的投入也是非常之大，这使得我国光伏产业在外国也有很多的拓展空间。1.2.1光伏发电在国内的现状我国在1950年代开始研究太阳能电池，首个有价值的太阳能电池也是1959年开发的。1971年3月是我国的第二颗卫星。太阳电池是1973年天津港海边使用的浮标首次使用。单晶硅单元是1979年制造的。1980年代以后，在我国一部分偏远地区推进了太阳能发电技术。2002年，中央政府和政府对西部地区的城镇政府没有供电的城镇投资了共计18亿元。设立太阳能发电站。国家发展改革委员会也在2002-2004年通过了“送电到乡”这一伟大工程的实时，建立了大概八百个光伏电站，总共的装机容量达到了19.6MW。从上面这些政策和方案的实施中我们可以看出来我们国家对于光伏发电产业的投入是巨大的。近年来，我们国家环境污染问题和能源短缺问题日益严重，这对于国家经济发展将十分不利，由此新能源发电以及新能源产品就出现了，国家也对相关产业大力支持。我们国家的光伏产业在不断的发展着，在这样一个时代背景下，中国从事光伏逆变器产品的公司也越来越多了，各个企业之间的竞争也是非常之大，这就让光伏逆变器技术越来越成熟，但是我们和国外的那些大企业相比较的话，我们国家的光伏逆变技术还是一直比较落后的。在技术层面上和外国的那些先进的大企业相比，在发电效率，逆变器电能转化效率，电路结构和可靠性以及对于电网电压的稳定性等各个方面来说的话都是非常落后的。在这几年的发展里，我们国家大力支持和扶持光伏产业的发展，许多的小企业也抓住了这一个好的机会。目前来说的话小功率的光伏逆变器这一领域里，我们国家已经达到了国外的那种先进的水平，甚至是已经远远的超过了外国的那些优秀企业。但是在大功率的光伏逆变器领域，我们国家到现在为止能够独立的去研发制造大功率产品的公司仍然是很少的，技术水平也是比较低下的。1.2.2光伏发电在国外的现状因为历史上曾经出现过的石油危机的原因，在这个事件的影响下，美国、日本和欧洲等国家逐渐开始意识到了寻找开发可以利用的新能源是一个必然的趋势，也是一个未来肯定可以持续下去的产业。所以就各自的开始制定符合自己国家情况的新能源发展产业的计划。在欧洲、德国、法国、意大利等国家，为了使太阳能发电产业更快发展，制定了各自制定了很多目标的计划，并且投入录入好多的资金，技术等。在这几年里，菲律宾、马来西亚等一些发展中国家也都开始了实施了太阳能屋顶计划，说到底就是把屋顶制成太阳能的那种，可以产生更多的热能供电。在国家意识到光伏产业的诸多优势之后，逐渐的减小了和欧洲其他国家之间的差距，预计在未来的几年的时间里，北美洲的光伏发电的市场将来会成为全球的一个主要的新的市场。现在世界上光伏发电这个技术领域有两个主要的研究方向。一个是对于太阳能电池的研究，因为组成太阳能电池的半导体材料是有着光生伏特的效应的，当太阳能电池在受到太阳辐射时，一部分的光就会被硅材料进行吸收然后转化成了电能，因此来说寻找一种将太阳能转化成电能效率高、而且还要价格比较低的这种半导体材料就成了很多国家研究的重点方向；另外一个就是对于逆变器的研究，因为逆变器是光伏发电技术的关键所在，它将影响着并入电网中的电能的质量以及电流转换的效率等等，所以说各个国家对于效率高，可靠性好，成本低的这样的光伏逆变器的研究也是非常的重视的。1.3论文的主要内容本文所要实现的内容主要是单相交流逆变器的设计，要设计一个DC\AC逆变电源，输入直流24V供电，输出正弦波的交流电的频率是50HZ，输出来的电压的有效值是30V，输出电流是大于1A。效率尽可能高。要达到的目的是在设计完成后，通过设计出的逆变器把输入的24V的直流电转化成30V的交流电并且输出来。本文首先在绪论部分介绍了光伏并网发电技术的背景及现状，其次分析了光伏并网逆变器的种类及不同逆变器之间的去区别和联系，最后使用单片机作为主控芯片设计了单相交流逆变器。第二章单相交流逆变器的总体设计2.1单相交流逆变器结构及原理整个光伏并网发电的系统中，并网逆变器是整个系统中最关键最主要的环节，对于并网起着非常重要的作用。甚至可以说是评价一个光伏系统转换效率或者并入电网的电能质量多半情况下是看这个系统的逆变器的好坏。由于逆变器结构的不同，逆变器在各种环境条件下可以安全、稳定、高效地工作。太阳光发电网格连接逆变器有很多种类，根据逆变器电路是否有变压器，太阳光发电网格连接逆变器可以分为隔离型和非隔离型，隔离还是非隔离其实就是说的变压器有无，因为变压器就是起到的隔离作用。同时隔离型逆变器又可以进一步细分，根据线路中变压器的工作频率的不同可以分为主要两种，工频型和高频性，工频型就是说工作频率是工频50Hz，而高频型就是工作频率一般高于50Hz；而非隔离性的逆变器根据本身的拓扑结构的不同又可以进行划分，主要分为单极性和双极性两种。一般情况下，我们把交流电变换为直流电这样一个过程叫做是整流，所使用到的变换电路叫做DC/DC直流变换器。而和它相反的是把直流电变成交流电这样的过程叫做逆变，所用到的变换电路叫做DC/AC逆变器。逆变器所使用的开关器件是半导体材料制成的，因此，逆变器是用于调整由半导体器件构成的电力特性的设备。主要用于将直流电转换成交流。一般来说，由布思托雷电路和反相器桥两部分构成。从字面意思上也可以理解，升压电路是由太阳能板收集的DC电力通过升压电路向逆变器输出所需振幅的DC电力升压的意思。逆变器桥电路在开机后，通过按不同顺序控制开关管的开关，将其反转为所需频率的交流电。逆变器的原理就是通过不同的方式使得开关器件在不同时刻内导通或者关断，从而产生我们需要的波形。但是，单单的通过让逆变器开关器件开和关这样的方式所产生的输出波形一般来说是不一定能够用的，所以越来越多的调制电路就出来了，这样的话目的是通过两个波形的调制，使得产生的波形更接近于正弦波，也就是更加符合我们的需要。2.2单相交流逆变器的控制策略2.2.1逆变器的输出控制模式网格连接逆变器有4种输出控制模式。输入电压源，控制输出电压源，控制输出电流，输入电流源，控制输出电压，输入电流源，控制输出电流。输入为电流源时，通常电感器与DC输入侧串联连接，由于这样系统的动态响应会变慢，逆变器的输入主要是电压源，所以连接到电容器和DC输入侧。2.2.2逆变器输出电流的控制方式把我们要期望的输出信号作为系统的输入，把实际要输出的信号作为反馈环节，然后把期望信号与反馈信号之间的瞬时值的差值当作逆变电路的开关器件的控制通断，这样就会使得实际的输出值能够跟随给定值的变化而发生变化，这样思想的控制方法叫做跟踪控制法。在电流型的跟踪控制中常见的几种比较方式包括：（1）电流滞环比较方式；（2）电流定时比较方式；（3）三角波比较方式。2.3单相交流逆变器总体设计本设计的逆变器总体设计方案电路图如图2-1所示。图2-1逆变器总体设计图由图2-1可知，单相交流逆变器由软件和硬件两部分组成，两部分都在设计中起着至关重要的作用。其中，硬件电路主要由以下部分组成。1.逆变主电路及其滤波电路；2.由STM32F103C8T6组成的控制电路；3.全桥逆变器的驱动电路；4.整个系统的供电模块即电源电路；5.直流电压的升压模块即升压电路。整个系统由STM32F103C8T6芯片作为主控制器，实现对于太阳能汇集到的直流电进行升压，然后把升压之后得到的直流电再经过逆变电路就可以逆变成我们真正想要得到的所需要的频率的交流电。所设计的逆变器的具体参数以及以上提到的各个硬件电路模块在文章第三章会有详细的讲解，在这里不做进一步的阐述。软件部分使用C语言进行了程序的编写，所使用的的环境是KeilC，主要实现的功能是对于输入直流24V供电，输出的正弦波形的交流电的频率是50HZ，输出的电压的有效值是30V，输出电流是大于1A。具体对于该环境以及实现本文功能的软件流程会在第四章进行讲解。第三章单相交流逆变器硬件设计在本文第二章主要讲述了本设计的总体设计方案，本章将进一步对于上述讲解到的各个电路模块进行详细的讲解。主要包括主控制器STM32F103C8T6芯片，升压模块，逆变模块，电源模块以及采样、保护电路等。3.1主控制器的选型及介绍（1）STM32内核STM32是基于ARMCortex-M3核的32位处理器，具备触点的耗电控制和多个外围设备。最重要的是性价比。Cortex-M3是32位处理器核心。内部寄存器32位，内存接口32位。Cortex-CM3使用了具有独立数据总线和命令总线的Haval结构，可以同时访问数据和指令取得，而不会相互影响。这样，访问数据时命令总线不会被占用，因此性能会提高。为了实现这个功能，Cortex-CM3内有几个内部总线接口，各自被优化为独自的应用程序，可以并行工作，但是命令总线和数据总线共享相同的存储空间，核心也有High。性能、低功耗、高度中断处理功能。STM32的原理图如图3-1所示：图3-1STM32最小系统图ALIENTEKMiniSTM32开发板结构如下：CPU：STM32F103C8T6、LQFP64、FLASH：128K、SRAM：20K；②1个标准的JTAG/SWD调试下载口；③1个IIC接口的EEPROM芯片，24C02，容量256字节；④1个标准的2.4/2.8寸LCD接口，支持触摸屏；⑤1个USB串口，可用于程序下载和代码调试；⑥1个USBSLAVE接口，用于USB通信；⑦1组5V电源供应/接入口；⑧1组3.3V电源供应/接入口；⑨1个复位按钮，可用于复位MCU和LCD；⑩除晶振所占的IO口之外，其余所有IO口全部引出，其中GPIOA和GPIOB按顺序引出。（2）STM32设计方便之处①IO口复用重映射功能②所有的引脚都能够用作中断输入③支持SWD调试（3）STM32的GPIO简介STM32的各IO端口有7个控制寄存器。这些如下。配置模式的两个32位端口配置寄存器CRL和CRH；2个32位数据存储器IDR及ODR；一个32比特集/复位寄存器BSRR；16-位复位寄存器BRR；32位锁存器寄存器LCKR。其中，CRL和CRH控制各个IO端口的模式和输出速率。（1）复位电路复位电路是一个系统必不可少的模块，其具体电路原理图如图18.3所示，单片机的复位按键是由按键、电容与电阻组成的，在按键开关为关闭状态时，电源供电，电阻本身不起作用，但是电容可以存储电量，在这个时候电路中的电流值非常的小，基本可以说是没有。相对于电源的电压VCC来说，复位IO口的引脚是处于低电平状态，此时单片机的工作状态没有受到干扰。当按键开关为关闭状态时，电源系统就会变成回路，在这个时候复位引脚的电压与电源按键的电压是一样的，为5V高电平，单片机发出复位指令。如图3-2所示。图3-2复位电路图（2）时钟电路STM32微型处理器其内部是不带时钟模块的，如果想要电路的正常运作，你需要添加晶态震荡来产生微芯片的主信号，但是外部信号必须由单片机来运行，像线性放大或线性缩小一样，可以产生单片机所需的各种频率信号。只要在晶体振动板上施加交流电压，晶体就会变形。这种现象称为逆压电效应。当外界电压的评价率与晶体振动的频率相同时，就会发生压电谐振，机械振幅会大大新增。本设计采用的晶振为12MHZ，其电路结构原理图如下3-3所示。图3-3时钟电路图3.2升压模块的设计本文中所使用的到的升压模块是UC3842，所要实现的功能是输入24V，输出50V，输出功率为40W。以下将简要介绍升压模块UC3842的参数特性及主要特点。UC3842AUC3843A是为离线及DC-DC转换器应用而设计的高性能固定频率电流模式控制器，向设计者提供需要最小限度外置部件的高成本效果解决方案。这些集成电路中有精确的占空比控制、温度补偿参考以及可微调高增益错误放大器的振荡器。电流采样比较器和高电流图腾柱输出是驱动功率MOSFET的理想设备。其他保护功能包括输入和参考的低电压锁闭功能，分别有滞回性、循环电流限制、可编程输出死时和单脉冲测量锁存器。这些设备由8针的双内联塑料包装和14针的塑料表面安装包装（SO-14）提供。SO-14封装的图腾柱输出级有独立的电源销和接地销。UCX842A具有16伏（ON）和10伏（OFF）的低电压锁定阈值，非常适合离线转换器。UCX843A是专门针对低电压应用而设计的。低电压锁定阈值为8.5伏（路径）及7.6伏（断）。UC3842主要特点有：电流模式工作到500KHz；自动前馈补偿；锁存脉宽调制，可逐周限流；大电流图腾柱输出；欠压锁定，带滞后；低启动和工作电流。UC3842引脚图如图3-4所示。图3-4UC3842引脚图-各管脚的功能定义如表所示。本文在AD软件中画出的UC3842模块电路图如图3-5所示。图3-5UC3842模块电路图3.3全桥逆变电路的介绍全桥逆变电路分为单相和三相，以及根据物理量不同又可分为电压型和电流型，本文主要讲述的是单相交流逆变器的设计，所以本章节将简单介绍一下单相全桥电压型逆变电路。如图3-6所示是单相全桥电压型逆变电路的电路连接图。图3-6单相全桥电压型逆变电路图如图3-6所示，单相全桥电压型逆变器电路由4个可看作两个半桥电路组合的桥接臂构成，2对桥接臂交替导通180。度。输出电压和电流的波形与半桥电路相同，振幅为2倍。要变更输出AC电压的有效值，必须变更DC电压的振幅。在直流电源电压恒定的情况下，输出电压的基本波尺寸不能控制，输出电压的谐波频率低，值大，直流电源电流的脉动频率低，脉动值小则大。因此，为了对负荷取得良好的输出电压波形，降低DC电源的脉动，需要使用更大的LCL滤波电路来对输出电压进行滤波。因此，本文也正是采用了LCL滤波电路实现输出电压的滤波功能。全桥逆变电路在AD软件中的电路连接图如图3-7所示。图3-7逆变电路图3.4LCL滤波电路的设计3.4.1LCL滤波器的作用LCL过滤器在网格连接的逆变器中起着重要的作用，将逆变器桥产生的开关脉冲的电压和电流转换成连续的模拟量。具体功能如下。抑制输出电流的过度变动和浪涌的影响。去除由开关动作产生的高频电流成分的滤波功能。为了控制与网格连接的逆变器的输出，能够控制与网格连接的电流的振幅和相位，连接网格和逆变器桥的介质和杆。功率因数等于1也可以根据需要发送到网格。实现无功功率、网格侧的纯电感和纯电容性动作特性。允许网格连接的逆变器获得特定的衰减特性。这有助于设计控制系统；EMC作用。3.4.2LCL滤波器的原理与L滤波器相比，LCL滤波器增加了滤波电感L2和滤波电容器C。基本原理是，L2和C将L1电流i1中包含的高频开关波纹除以阻抗，电容器C通过向高频成分提供低电阻路径，有效降低高频成分。当前的i2（即网格电流）。LCL滤波器的原理图如图3-8所示。图3-8LCL滤波电路图LCL滤波器比单一电感器滤波器性能更好，可以考虑到低频增益和高频衰减。与L过滤器相比，LCL过滤器增加了滤光器电感L2和滤光器电容器C。作为3次系统，LCL过滤器需要决定2个电感和1个电容，变得更难设计。但是，与L过滤器相比，LCL滤波器有更好的优势，所以设计也是很有必要的，是有很好的价值的。3.4.3LCL滤波器设计的约束条件LCL滤波器在设计时需要考虑诸多因素，其中最主要的因素主要有以下几点：使滤波电感和滤波电容吸收的无功功率尽可能小；满足电流跟踪响应的要求；桥臂侧电流脉动尽可能小。3.5驱动电路的设计驱动电路是光伏并网逆变器必不可少的一个电路，当然也是其他控制电路在设计时必须考虑到的电路，驱动电路顾名思义就是来驱动整个系统，使系统能够工作的电路，本文中的驱动电路主要目的是使得逆变器能将交流电变成直流电。本文中驱动电路选择的是IR2103驱动芯片，以下将简单介绍一下该芯片的相关功能引脚等。IR2103驱动芯片有以下主要特点：浮动通道设计自举操作；可完全工作到+600V；能承受瞬态负压；栅极驱动电压范围是10到20V；负压锁定；兼容3.3V，5V和15V；Cross-Conduction预防逻辑；两个信道的匹配传播延迟；内部设置停歇时间；高侧输出同向输入；LIN输入层低输出反相。本文中设计的IR2103驱动芯片在使用AD软件画出的驱动电路的电气连接图如图3-9所示。图3-9IR2103驱动电路图第四章单相交流逆变器软件设计软件的部分主要是，在这篇文章中使用的编程语言是C语言，程序在Keil操作环境中记述和调试，PCB电路图用AltiumDesigner软件绘制，本章节将简单介绍下这两种软件的使用，以及在此环境下所设计并搭建的单相交流逆变器的仿真图形。4.1Keil软件的介绍对于程序的编写主要有汇编语言和C语言，以下部分分析了汇编语言和C语言的优缺点，结合本设计借助的是KEIL软件，所以综合考虑选择使用C语言进行程序编写。解决方案1：使用汇编语言设计。汇编语言是相对较低的编程语言，与指令系统和硬件非常接近。汇编语言需要依赖硬件，兼容性低，移植到其他平台不容易，编程也非常困难，设计效率低，所以汇编语言的应用受到了很大限制。因此，这个系统不使用汇编语言。选项2：开发时使用C语言。C语言是考虑到各种高级语言特性的编译型编程语言，具备汇编语言的功能。C语言具有丰富的库函数、快速的计算速度、高编译效率、优秀的移植性，可以直接控制系统硬件。此外，C语言程序具有完全的模块程序结构，因此在软件开发中可以强力保证模块程序的使用。因此，C语言编程的使用成为软件开发的主流。在程序设计中使用C语言的话，开发周期会大幅缩短，会开发出更大规模、更完整的系统。使用C语言实现本设计功能的程序的编写，然后我们在Keil环境下进行编译调试。Keil软件它的功能也非常强大，我们可以实时编译、调试，能够节省很多的时间。通过自己尝试便可以发现这款软件的好处所在。如图4-1所示为Keil开发环境的主界面图。图4-1RealViewMDK集成开发环境界面从RealViewMDK的集成开发环境界面可以看出，RealViewMDK项目创建简单，程序的设计调试不需要第三方软件与硬件的支持。4.1.1STM32F10X程序下载的方法STM32的程序下载有两种方法：利用芯片内部固化的BootLoader通过串口下载；使用下载工具通过JTAG接口进行下载。图4-2JTAG接口电路4.2AltiumDesigner软件的介绍硬件电路的设计是在AD（AltiumDesigner）软件中进行的。AD软件已经不足单纯的PCB(印刷电路板)设计工具，而是由多个模块组成的系统工具，分别是SCH(原理圈)设计、SCH仿真、PCB设计、AutoRouter(自动布线器)和FPGA设训等，攫盖了以PCB为核心的整个物理设计。该软件内部有大量的元器件库，也可以根据需要建库。本设计中需要最后画出符合本文功能需求的硬件电路图，所以会用到PCB绘制的流程还有PCB得到的方法，本文得到PCB所使用的是先画出原理图，检查电气连接无误后，把元器件导出来绘制PCB，根据本设计在设计过程中的体会，设计PCB应该主要包括以下流程：设计PCB的流程为：1、新建封装库；2、在库里自己新建元件然后封装自己所需要的元器件；3、新建元件库；4、在元件库中新建元器件；5、新建工程组；6、在工程组中新建一个PCB的工程；7、在PCB工程中加入原理图中的文件；8、在原理图文件中添加自己封装好的元器件，然后进行连接，绘制原理图；9、在PCB工程中添加PCB文件；10、把设计好的原理图导入到PCB当中；11、设置设计规则；12、在PCB文件中进行元器件的布局以及铺铜，绘制PCB；13、PCB设计完成之后也需要进行电气规则的检查；14、电气连接规则检查没有错误之后，就可以导出PCB图，进行生产。15、在PCB加工生产过程中就可以导出PCB中的元器件，也就是BOM表。16、PCB生产出来之后，再加上BOM表，自己就可以进行焊接。17、板子焊接好之后，进行硬件软件的调试。4.3仿真结果及分析本文主要是采用STM32F103C8T6芯片实现了对于单相交流逆变器输出电压的控制，使用IR2103自举驱动电路来驱动整个系统进行工作，同时也使用UC3842模块进行升压，使用LCL滤波电路实现对于输出电