电力电子毕业设计

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基于MATLAB电力电子系统仿真研究毕业设计论文

基于MATLAB电力电子系统仿真研究毕业设计论文

毕业设计论文

基于Matlab的电力电子系统仿真研究

【摘要】

针对电力电子电路,使用MATLAB/SIMULINK进行了仿真。包括三相交流桥式整流电路、斩波电路、逆变电路、基于SPWM的交流电机调速控制系统和A C-DC-AC PWM 变换器。首先介绍各个元器件的使用和它在电路中作用,并了解整个电路的工作原理,在此基础上,通过MATLAB/SIMULINK软件来建立各电路的仿真模型,并且对各个模块和系统内部的参数进行设置,例如仿真算法、电子器件的选择和电源幅值和频率等,最终实现电力电子系统在MATLAB中的仿真。仿真结果和理论分析结果相一致,验证了仿真建模的有效性和正确性。

【关键词】

电力电子,MATLAB,仿真,模型, 调速

Simulation of Power Electronics System Based on

MATLAB/SIMULINK

【Abstract】

In the light of power electronics circuit, used MATLAB/SIMULINK to carry on the simulation. Including three-phase Full-Bridge controlled rectifier,chopping circuit, inverter circuit , alternating-current machine speed regulating based on SPWM and AC-DC-AC PWM inverter. First introduced each component the use and it affected in the electric circuit, and understood the whole circuit theory, in this foundation, established various electric circuits through MATLAB/SIMULINK software the simulation model, and set the establishment to each module and the interior parameter of system, for example simulation algorithm, electronic device choice and electrical source peak-to-peak value and frequency and so on, finally realized simulation that the electric power electronics alternating-current circuit in MATLAB. Simulation result and theoretical analysis result consistent, has confirmed the simulation modelling validity and the accuracy.

单相交流调压电路(1000W)电力电子技术 课程设计(论文)

单相交流调压电路(1000W)电力电子技术 课程设计(论文)

电力电子技术课程设计(论文)题目:单相交流调压电路(1000W)

院(系):电气工程学院

专业班级:

学号:

学生姓名:

指导教师签字:

教师职称:

起止时间:09-7-6至09-7-12

课程设计(论文)任务及评语

目录

第1章课程设计方案 (1)

1.1概述 (1)

1.2 系统总体结构 (1)

第2章课程设计内容 (3)

2.1 (3)

2.2 (5)

2.3 (7)

2.4 (8)

第3章课程设计总结 (9)

参考文献 (9)

(10)

第一章课程设计方案

1.1交流调压电路概述

把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中,通过对晶闸管的控制就可以控制交流电力。这种电路不改变交流电的频率,称为交流电力控制电路。在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制,可以方便的调节输出电压的有效值,这种电路称为交流调压电路。交流调压电路可分为单相交流调压电路和三相交流调压电路。单相交流调压电路是后者的基础,和整流电路一样,交流调压电路的工作情况也和负载性质有着很大的关系,因此分别对电阻负载和阻感负载分别予以讨论。

1.2 系统总体结构

将一种交流电能转换为另一种交流电能的过程称为交流-交流变换过程,凡能实现这种变换的电路为交流变换电路。对单相交流电的电压进行调节的电路。用在电热控制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等场合。与自耦变压器调压方法相比,交流调压电路控制方便,调节速度快,装置的重量轻、体积小,有色金属消耗也少。结构原理简单。该方案是由变压器、触发电路、整流器、以及一些电路构成的,为一台电阻炉提供电源。输入的电压为单相交流220V,经电路变换后,为连续可调的交流电。下图为系统总体结构框图。

[毕业设计精品答辩PPT]电力电子技术-可控整流电路-三相半波共49页文档

[毕业设计精品答辩PPT]电力电子技术-可控整流电路-三相半波共49页文档
当Tc电压变为零后, Tc继续导通,a相承 受Ua-Uc
c相电流为id,其余 为零
19
三相半波可控整流电路
二、电感性负载
(二)基本数量关系
整流电压平均值的计算
在电流连续条件下,晶闸管导通120时,
U d 2 1 6 5 6 2 U 2 sitn ( d t) 3 2 6 U 2 co 1 .s 1 U 2 7 co
[毕业设计精品答辩PPT]电力电子技术可控整流电路-三相半波
三相半波可控整流电路
一.电阻性负载 (一)波形
1.控制角α=0(相当于三个整流管情况)
共阴极电路:相电压最高则导通, 其余两相上的整流管承受反压而 截止
ud波形为三相相电压的包络线, 每相序每管依次导通120度
二极管换相时刻(三相相电压正 半周波形的交点)为自然换相点, 是各相晶闸管能触发导通的最早 时刻,将其作为计算各晶闸管触 发角a的起点,即a =0
(一)波形
3.控制角30º<α<150º
负载电流断续
晶闸管导通角小于120
晶闸管的电压波形由6段组成: 0,ua,uab,ua,uac,ua
4
三相半波可控整流电路
一.电阻性负载
◆ α移相范围 150º
5
三相半波可控整流电路
一.电阻性负载
(二)基本数量关系
整流电压平均值的计算

最新中南大学电力电子课程设计

最新中南大学电力电子课程设计

前言:

电力电子课程设计的意义:

电力电子课程设计是电气工程及其自动化专业学生在整个学习过程中一项综合性实践环节,复习巩固本课程及其他课程的有关内容,对学生的实践能力的培养和实践技能的训练具有相当重要的意义。通过设计获得电力电子技术必要的基本理论、基本分析方法以及基本技能的培养和训练,为学习后续课程以及从事与电气工程及其自动化专业有关的技术工作和科学研究打下一定的基础,也便于学生加深理解和灵活运用所学的理论,提高学生独立分析问题、解决问题的能力,为毕业后的工程实践打下良好的基础。

直流斩波可逆调速系统简介:

自从全控型电力电子器件问世以后,就出现了采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式,形成了脉宽调制变换器----直流电动机调速系统,简称直流脉宽调速系统或直流PWM调速系统。与V—M系统相比,PWM系统在很多方面有较大的优越性:

1.主电路简单,需用的功率器件少;

2.开关频率高,电流容易连续,谐波少,电机损耗及发热都比较小;

3.低速性能好,稳态精度高,调速范围宽,可达1:10000左右;

4.若是与快速响应的电机配合,则系统频带宽,动态响应快,动态抗干扰

能力强;

5.功率开关器件工作在开关状态,导通损耗小,当开关频率适中时,开关

损耗也不大,因而装置效率高;

6.直流电流采用不控整流,电网功率因素比相控整流器高。

由于以上优点直流PWM系统应用日益广泛,特别是在中小容量的高动态性能系统中,已完全取代了V—M系统。为达到更好的机械特性要求,一般直流电动机都是在闭环控制下运行,且经常采用的闭环系统有转速负反馈和电流截止负反馈。

电气控制毕业设计

电气控制毕业设计

电气控制毕业设计

电气控制毕业设计可以选择以下几个方面:

1. 家庭智能化系统:设计一个基于电气控制的智能家居系统,可以控制灯光、电器、窗帘等设备,实现远程控制、定时开关和能耗监测等功能。

2. 电机控制系统:设计一个电机控制系统,实现电机的运行、启停、加速、减速、定位控制等功能。可以选择直流电机、步进电机或交流电机进行控制。

3. 温度控制系统:设计一个温度控制系统,实现对温度的精确控制。可以选择使用温度传感器和PID控制算法来实现控制。

4. 自动化生产线控制系统:设计一个自动化生产线控制系统,实现对生产过程中的设备和工序的自动控制。可以包括传送带控制、机器人控制、传感器检测与反馈等功能。

5. 光伏发电系统:设计一个光伏发电系统,实现对太阳能光伏电池组的电流、电压、功率的测量与控制。可以结合电网并网与离网的控制策略。

以上只是一些常见的电气控制毕业设计方向,具体还可以根据自己的兴趣和学习情况进行选择。

现代电力电子技术课程设计毕业设计

现代电力电子技术课程设计毕业设计

现代电力电子技术

课程设计

目录

一、可调直流稳压电源总体方案设计 (1)

1.1 设计任务与要求 (1)

1.2 总体方案论证与设计 (1)

二、主电路设计及元器件选型 (2)

2.1 主电路的拓扑结构选择 (2)

2.2 IGBT管的选型 (3)

2.3 交流侧电感设计 (3)

2.4 直流侧电容设计 (4)

三、控制电路设计及元器件选型 (5)

3.1 本设计采用的控制方式 (5)

3.2 检测电路的设计 (5)

3.3 调制比m的确定 (6)

3.4 电流PI调节器的设计 (7)

3.5 电压PI调节器的设计 (9)

3.6 保护电路设计 (12)

四、驱动电路设计 (14)

4.1 驱动芯片选型 (14)

4.2 驱动电路的设计 (14)

五、控制软件流程 (15)

六、设计总结 (18)

一、可调直流稳压电源总体方案设计

1.1 设计任务与要求

(一)设计目标

设计一个可调直流稳压电源。基本技术参数为:

输入电压:三相380V AC;

输出电压:0~550V DC连续可调;

最大输出电流:DC 200A;

输出电压纹波因数:<1.0%。

(二)设计要求

(1)、确定主电路设计方案,完成主电路参数计算,并确定主电路元器件选型;

(2)、完成控制电路设计并确定相关元器件选型;

(3)、研究确定该电源电路的有效控制方法,要求提供控制策略的原理框图、控制参数的确定及相关模型的建立等;

(4)、提供控制软件的设计流程并说明其基本原理;

(5)、总结。

1.2 总体方案论证与设计

本次设计的是一个输入为交流电的可调直流电源,因此从本质上来说是要设计一个整流电路。在所有电能基本转换中,整流是最早出现的一种,自20世纪20年代迄今已经历以下几种类型:旋转式变流机组、静止式离子整流器和静止式半导体整流器。旋转式变流机组和静止式离子整流器目前已经被半导体整流器取代。目前常用的半导体整流器主要有普通晶闸管(Thyristor),又称可控硅整流器(Silicon Controlled Rectifier,SCR)和绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)、集成门极换电流晶闸管(Integrated Gate Commutated Thyristors,IGCT)。IGBT是目前比较常用可控的整流器件,因此本次设计选用IGBT作为整流器件。

电气工程及其自动化 电力电子毕业设计19页版

电气工程及其自动化 电力电子毕业设计19页版

电力电子技术课程设计——三相交流调压电路的设计

姓名:魏星

班级:自动化11-2

学号:25

指导教师:刘春喜

李国华

张继华

完成日期:2012年6月10日

摘要

整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离(可减小电网与电路间的电干扰和故障影响)。整流电路的种类有很多,有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。

关键词:整流,变压,触发,过电压,保护电路。

目录

1主电路设计及原理 (1)

1.1 主电路设计 (1)

1.2 主电路原理说明 (1)

2 触发电路的设计 (5)

2.1 电路图的选择 (5)

2.2 触发电路原理说明 (6)

3 保护电路的设计 (8)

3.1 过电压保护 (8)

3.2 过电流保护 (10)

4 各参数的计算 (12)

4.1 输出值的计算 (12)

4.2 输出波形的分析 (14)

5 应用举例 (15)

6 心得体会 (16)

参考文献 (16)

第一章绪论

整流电路技术在工业生产上应用极广。如调压调速直流电源、电解及电镀的直流电源等。整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。

电力电子毕业设计

电力电子毕业设计

中原工学院

本科毕业设计(论文)开题报告题目:单相交流电源的设计

教学单位:电子信息学院

专业:自动化

学号:200800494125

姓名:李杨

指导教师:巫付专

2012年2月

一、题目背景、研究意义及国内外相关研究情况。

(1)题目背景

现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。

开关电源稳压:利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,

维持稳定输出电压的一种电源。开关稳压电源(以下简称开关电源)问世后,在很

多领域逐步取代了线性稳压电源和晶闸管相控电源。早期出现的是串联型开关电

源,其主电路拓扑与线性电源相仿,但功率晶体管工作于开关状态。随着脉宽调

制(PWM)技术的发展,PWM开关电源问世,它的特点是用20kHz的载波进行脉

冲宽度调制,电源的效率可达65%~70%,而线性电源的效率只有30%~40%。

因此,用工作频率为20 kHz的PWM开关电源替代线性电源,可大幅度节约能

电气自动化专业 毕业设计

 电气自动化专业 毕业设计

电气自动化专业毕业设计

电气自动化专业的毕业设计通常涉及以下几个方面:

1. 电力系统设计:设计一个电力系统,包括电力输配电网络的规划、变电站的设计、电缆的敷设和配电盘的设计等。可以考虑使用MATLAB或其他电力系统仿真软件进行模拟和分析。

2. 控制系统设计:设计一个控制系统,包括传感器的选择和布置、控制器的设计和实现、以及系统的反馈和调节等。可以使用PLC(可编程逻辑控制器)或其他控制器进行实验和测试。

3. 自动化设备设计:设计一个自动化设备,例如机器人、自动化生产线或智能家居系统等。可以使用CAD软件进行设备的建模和设计,并使用控制系统进行设备的自动化控制。

4. 电力电子技术应用:设计一个电力电子系统,例如变频器、电力电子变压器或光伏逆变器等。可以使用PSIM或其他电力电子仿真软件进行系统的建模和分析。

5. 电力负载管理:设计一个电力负载管理系统,用于实时监测和控制电力负载,以提高电力利用效率和降低能耗。可以使用物联网技术和云计算技术进行数据采集和分析。

以上只是一些常见的电气自动化专业毕业设计方向,具体的设计内容和要求可能会根据学校和导师的要求而有所不同。建议你在选择毕业设计方向时,根据自己的兴趣和专业知识进行选择,并与导师进行沟通,以确定最适合你的设计方向。

单相桥式整流电路设计毕业设计(论文)word格式

单相桥式整流电路设计毕业设计(论文)word格式

《电力电子技术》课程设计任务书

一、设计课题一

单相桥式整流电路设计

二、设计要求

1、单相桥式相控整流的设计要求为:

负载为感性负载,L=700mH,R=500欧姆.

2、技术要求:

(1). 电网供电电压为单相220V;

(2). 电网电压波动为+5%--10%;

(3). 输出电压为0~100V.

在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力要求具体电路方案的选择必须有论证说明,要说明其有哪些特点。主电路具体电路元

器件的选择应有计算和说明。课程设计从确定方案到整个系统的设计,必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上,经过剖析、提炼,设计出所要求的电路(或装置)。课程设计中要不断提出问题,并给出这些问题的解决方法和自己的研究体会。

在整个设计中要注意培养独立分析和独立解决问题的能力

要求学生在教师的指导下,独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计(包括计算和器件选型)。严禁抄袭,严禁两篇设计报告基本相同,甚至完全一样。

课题设计的主要内容是主电路的确定,主电路的分析说明,主电路元器件的计算和选型,以及控制电路设计。报告最后给出所设计的主电路和控制电路标准电路图

前言

电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。它主要研究各种电力电子器件,以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置,以完成对电能的变换和控制。它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支,又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支,或者说是强弱电相结合的新科学。电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。

电力电子毕业论文范文2篇

电力电子毕业论文范文2篇

电力电子毕业论文范文2篇

qqq范文一:电力电子技术在智能电网中的应用

摘要:随着社会科学事业的不断发展,我国的现代化技术越来越成熟,这对我国智能电网的发展起到了一定的促进作用。但目前,智能电网的相关技术还不够完善。因此,分析了智能电网对电力电子技术的要求及其应用。

关键词:电力电子技术;智能电网;资源利用率;变压器

目前,我国的科学技术正在逐渐向时代化、信息化、数字化、科学化、自动化、多元化的方向发展,而智能电网也应以此为发展方向。因此,在智能电网的建设中,要运用先进的电力电子技术,这影响着我国智能电网的进一步发展和进步。但近年来,我国智能电网行业的发展受到了社会、环境等方面的限制。因此,我们要不断地从实践中积累经验和汲取教训,进一步健全和完善智能电网行业的各项机制。

1智能电网对电力电子技术的要求

1.1安全要求

目前,智能电网对电力电子技术的安全要求不断提高。在电力生产中,安全是最重要的问题,没有安全一切要求都是空谈。

1.2质量要求

目前,社会各界十分关注电力电子技术的应用。因此,相关单位应在注重安全问题的同时,兼顾电力电子技术的质量水平。

1.3资源和环境要求

智能电网对电力电子技术在资源和环境方面的要求也是社会关注的焦点。该要求不仅对资源的优化配置和环境保护有积极意义,还可以提高资源利用率,这对智能电网的发展起着重要的促进作用。

2电力电子技术在智能电网中的应用

2.1在大型能源基地中的应用

大型能源基地输送电力的特点为距离远、容量大,进而导致智能电网在输送大型能源基地生产的电力时更加困难。因此,在智能电网的运行中,应采用新一代的电力电子技术与常规技术相结合的方案。无功率经典变压器和可控制分流电阻对整个电力系统的无功功率起着一定的补偿作用,可保证电力系统在减少电路和无功电流的过程中不损失电能。

电力电子——BOOST CUK 电路

电力电子——BOOST  CUK 电路

电力电子技术课程设计

姓名

班级

学号

一、 设计要求

1.根据给定指标,设计BOOST 电路参数,根据公式计算两个电路中的电感、电容值,计算电路中功率器件的额定电流、电压,进行选型。

BOOST 电路给定参数:

● INPUT VOLTAGE:80V

● OUTPUT VOLTAGE:91-128V

● DUTY:13.6-41%

● LOAD RESISTANT:1K

● SWITCH PERIOD: 2.2 ×10-5s

2.根据给定指标,设计CUK 电路参数。根据公式计算两个电路中的电感、电容值,计算电路中功率器件的额定电流、电压,进行选型。

CUK 电路给定参数

● INPUT VOLTAGE:80V

● OUTPUT VOLTAGE:50-105V

● DUTY:27-58.9%

● LOAD RESISTANT:1K

● SWITCH PERIOD: 2.2 ×10-5s

3.利用Simulink 软件,对上述电路进行验证,验证电路参数是否正确。

4.在实验平台上,进行实验,观察重要参数,观察电路中主要波形,并记录(仿真、实验)。

5.撰写课程设计报告。

二、 设计原理及设计方案

1. 升压斩波电路(Boost Chopper )的基本原理

电路图

当可控开关IGBT 处于通态时,时间为on t ,电源向电感L 充电,充电电流基本恒定为1I ,同时电容C 的电压向负载R 供电。因C 值很大,基本保持输出电压0U 。为恒值,L 上积累的能量为on t EI 1。当IGBT 处于断态时,时间为off t ,E 和L 共同向电容C 充电并向R 提供能量,此期间电感L 释放的能量为off t I E U 10)( 。当电路工作处于稳态时,一个周期中电感L 积蓄和释放的能量相等,即

优秀毕业论文——基于matlab的电力电子技术仿真实验设计

优秀毕业论文——基于matlab的电力电子技术仿真实验设计
§
电力电子技术是一门实践性较强的专业科学知识,基于MATLAB的虚拟实验的设计思想,开发出相应的仿真平台,既可用于模拟实验改善实验条件,又可以成为自学的辅助工具。基于silmulink模块库,可以对电力系统的发电输电和用电三个方面进行建模与仿真,可以研究电力系统的安全和稳定运行,可以研究电动机的变频调速系统。
(2)改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业。据发达国家预测,今后将有95%的电能要经电力电子技术处理后再使用,即工业和民用的各种机电设备中,有95%与电力电子产业有关,特别是,电力电子技术是弱电控制强电的媒体,是机电设备与计算机之间的重要接口,它为传统产业和新兴产业采用微电子技术创造了条件,成为发挥计算机作用的保证和基础。
在美国的一些大学里,MATLAB软件正成为对数值,线性代数以及其他一些高等应用数学课程的辅助教学的有力工具;在工程技术界,MATLAB也被用来构建与分析一些实际课程的数学模型,其典型的应用包括数值计算,算法预测与验证,以及一些特殊矩阵的计算应用,如自动控制理论,统计,数字信号处理,图像处理,系统辨识和神经网络等。它包括了被称为工具箱的各类应用问题的解求工具。工具箱实际上是对MATLAB软件进行扩展应用的一系列MATLAB函数,它可以用来求解许多科学门类数据处理与分析问题。
武汉科技大学中南分校
本科毕业设计(论文)
题 目:基于matlab的电力电子
技术仿真实验设计

电力电子技术课程设计

电力电子技术课程设计

电力电子技术课程设计

变流器技术应用设计

专业班级:09自动化一班

时间:2011.12.19-2011.12.26

姓名:

学号:0908060211

指导教师: :李荣生

大同大学电气工程系

电力电子技术课程设计任务书

课题:晶闸管整流电路分析与设计

一设计目的

1.熟悉巩固课本所学的理论知识与实践能力.

2.学会分析电路和设计电路的基本技能.

3.了解不同变流电路的工作原理及应用.

4.培养学生查询技术资料的能力,培养学生综合运用所学理论知识和

实践知识独立完成课题的工作能力.

二技术数据

某造纸机传动用直流调速系统中,采用ZZK-32型快速无补偿直流电动机,其额定参数:P N=30kw,U N=230V,I N=136A,n N=1460r/min,磁极对数p=2.电网电压380V,若电网电压波动系数为0.95.

三设计任务

1.主电路方案确定及主电路器件选择;

2.整流变压器的额定参数选择;

3.平波电抗器选择;

4.触发电路选择;

5.保护电路设计和参数计算;

6.电路的原理分析;

7.整流变压器漏抗对电路的影响分析.

四设计说明书装订格式

1.封面与目录

2.按设计任务列节次

3.参考文献

五应完成的技术资料

1.设计计算说明书一份(含任务书,指导教师评阅页,目录(章节),正文,

参考文献);

2.绘制设计主电路原理;

3.封面格式(计算机打印课题名称).

六设计时间及进度安排

第一天:准备资料,设计方案确定;

第二~三天:电路参数计算;

第四天:电路分析;

第五天:检查整理绘制主电路图;

其他.

七参考资料

1.吕如良等编<<电工手册>>上海科学技术出版社;

对于电力电子系统的分析与仿真的毕业设计

对于电力电子系统的分析与仿真的毕业设计

目录

1 绪论 (1)

1.1 课题的背景及意义 (1)

1.1.1 我国能源状况 (1)

1.1.2 电力电子技术的应用 (2)

1.1.3 国内外电力电子技术发展概况 (3)

1.2 计算机仿真的意义 (5)

1.3 本论文研究的主要内容 (6)

2 SIMULINK模型库及使用 (7)

2.1 SIMULINK的模块库介绍 (7)

2.2 电力系统模块库的介绍 (7)

2.3 SIMULINK仿真的步骤 (8)

3 交流-直流变流器 (10)

3.1 单相半波可控整流电路 (10)

3.1.1 电路结构与工作原理 (10)

3.1.2 单相半波可控整流电路建模 (10)

3.1.3 仿真与分析 (11)

3.2 单相桥式全控整流电路 (16)

3.2.1 电路结构与工作原理 (16)

3.2.2 单相桥式全控整流电路建模 (17)

3.2.3 仿真与分析 (17)

3.3 三相桥式全控整流电路 (22)

3.3.1 电路图及工作原理 (22)

3.3.2 建立仿真模型 (22)

3.3.3 仿真结果分析 (23)

4 直流-直流变流器 (37)

4.1 直流降压变流器 (37)

4.1.1 电路图及工作原理 (37)

4.1.2 建模与仿真 (37)

4.2 直流升压变流器 (40)

4.2.1 电路图及原理 (40)

4.2.2 建模与仿真分析 (40)

5 直流-交流变流器 (43)

5.1 电路原理图 (43)

5.2 建立仿真模型 (43)

5.3 仿真结果 (46)

6 交流-交流变流器 (48)

6.1 单相交流调压器仿真 (48)

6.1.1 电路图及原理 (48)

电力电子毕业设计

电力电子毕业设计

电力电子毕业设计

【篇一:毕业设计:基于电力电子技术led节能的设计】报告编码:

安阳师范学院本科学生毕业设计报告

基于电力电子技术led节能灯

的设计

作者冉中帅

系(院)专业电气工程及其自动化

日期

学生诚信承诺书

本人郑重承诺:所呈交的设计报告是我个人在导师指导下进行的研

究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致

谢的地方外,报告中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也

不包含为获得安阳师范学院或其他教育机构的学位或证书所使用过

的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在报告

中作了明确的说明并表示了谢意。

签名:日期:

报告使用授权说明

本人完全了解安阳师范学院有关保留、使用学位报告的规定,即:

学校有权保留送交报告的复印件,允许报告被查阅和借阅;学校可

以公布报告的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手

段保存报告。

签名:导师签名:日期:

基于电力电子技术led节能灯的设计

(安阳师范学院物理与电气工程学院,河南安阳 455000)

摘要:本文主要研究利用电力电子技术中直流斩波技术制作节能灯。从电力电子技术中直流斩波原理出发,结合实际照明要求,在

相应电压波动参数下设计相应的方案,并针对不同的设计方案,进

行定性分析并作出定量参数计算。分析这些方案优缺点,作出最优

方案。

关键词:电力电子技术直流斩波原理定性分析定量参数计算

1 绪论

1.1 研究现状

电力电子技术的应用十分广泛。它不仅用于一般工业,也广泛用于

交通运输,电力系统,通信系统,计算机系统,新能源系统等,在

照明,空调等家用电器及其他领域中也有广泛的应用,照明在家用

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中原工学院

本科毕业设计(论文)开题报告题目:单相交流电源的设计

教学单位:电子信息学院

专业:自动化

学号:200800494125

姓名:李杨

指导教师:巫付专

2012年2月

一、题目背景、研究意义及国内外相关研究情况。

(1)题目背景

现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。

开关电源稳压:利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,

维持稳定输出电压的一种电源。开关稳压电源(以下简称开关电源)问世后,在很

多领域逐步取代了线性稳压电源和晶闸管相控电源。早期出现的是串联型开关电

源,其主电路拓扑与线性电源相仿,但功率晶体管工作于开关状态。随着脉宽调

制(PWM)技术的发展,PWM开关电源问世,它的特点是用20kHz的载波进行脉

冲宽度调制,电源的效率可达65%~70%,而线性电源的效率只有30%~40%。

因此,用工作频率为20 kHz的PWM开关电源替代线性电源,可大幅度节约能

源,从而引起了人们的广泛关注,在电源技术发展史上被誉为20kHz革命。随

着超大规模集成(ultra-large-scale-integrated-ULSI)芯片尺寸的不断减小,电源的尺

寸与微处理器相比要大得多;而航天、潜艇、军用开关电源以及用电池的便携式

电子设备(如手提计算机、移动电话等)更需要小型化、轻量化的电源。因此,对开关电源提出了小型轻量要求,包括磁性元件和电容的体积重量也要小。(2)发展阶段

开关稳压电源发展阶段主要分为以下三个阶段:

第一个阶段是功率半导体器件从双极型器件(BPT、SCR、GT0)发展为MOS型

器件(功率MOS-FET、IGBT、IGCT等),使电力电子系统有可能实现高频化,并大

幅度降低导通损耗,电路也更为简单。

第二个阶段自20世纪80年代开始,高频化和软开关技术的研究开发,使功

率变换器性能更好、重量更轻、尺寸更小。高频化和软开关技术是过去20年国

际电力电子界研究的热点之一。

第三个阶段从20世纪90年代中期开始,集成电力电子系统和集成电力电子

模块(IPEM)技术开始发展,它是当今国际电力电子界亟待解决的新问题之一。(3)研究目的及意义

在当代科技与经济高速发展的过程中,电源起到关键性的作用。电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。电力电子技

术是电能的最佳应用技术之一。

在用电高峰期,很多地方存在电网电压跌落严重的现象,但在用电低谷期,电网电压又上升太高;一些边远地区,电网电压长期偏低;一些负荷变化较快的地区,电网电压波动严重⋯。这些都很容易给用电设备带来损害,甚至可能造成很大的损失。有些地方需要非常稳定的交流工作电压,同时又和电网电压不同。例如当电力机车运行时,便需要牵引电机得到稳定的正弦交流电压,且不同部分所使用的电压可能不同。由此可见,高稳定度的交流稳压电源具有非常广大的应用空间。

(4)国内外发展状况

电力电子技术已发展成为一门完整的、自成体系的高科技技术,电源技术属于电力电子技术的范畴。电源技术主要是为信息产业服务的,信息技术的发展又对电源技术提出了更高的要求,从而促进了电源技术的发展,两者相辅相成才有了现今蓬勃发展的信息产业和电源产业。迄今为止,电源已成为非常重要的基础科技和产业,并广泛应用于各行业,从日常生活到最尖端的科学都离不开电源技术的参与和支持,其发展趋势为高频、高效、高密度化,低压、大电流化和多元化。同时,封装结构、外形尺寸日趋接国际标准化,以适应全球一体化市场的要求。

当前在国内外电源产业中,占主导地位的产品有各种线性稳压电源、通讯用的AC/DC开关电源、DC/DC开关电源、交流变频调速电源、电解电镀电源、高频逆变式整流焊接电源、中频感应加热电源、电力操作电源、正弦波逆变电源、UPS、可靠高效低污染的光伏逆变电源、风光互补型电源等。而产品价格、性能指标、品牌效应及使用寿命一直是用户最关心的问题。这就促使国内外电源生产商朝着应用技术数字化、硬件结构模块化、产品性能绿色化智能化的方向发展。因此,交流稳压电源的发展前景还是很广阔的。

二、设计任务

(1)熟悉单相交流稳压电源系统的模型、基本原理及其工作特性。

(2)研究单相交流稳压电源系统的基本应用领域和应用方法。

(3)分析系统产生的谐波对单相交流稳压电源输出特性的影响并设法改进。(4)掌握DSP单片机基本原理及应用,并且熟悉一些外围电路的扩展,以及进一步提高C语言的硬件编程能力。

(5)掌握仿真软件simulink在电力电子领域中的应用。

三、设计内容

(1)单相交流稳压电源系统的模型、基本原理

单相交流稳压电源系统的模型如下:

图1 单相交流电源的原理框图

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