2021年电力电子课设报告—刘福旭 - 复制
电力电子技术课程设计总结
电力电子技术课程设计总结篇一：电力电子技术课程设计报告成都理工大学工程技术学院TheEngineering&TechnicalcollegeofchengduUniversityofTechnology力电子技术课程设计报告姓名学号年级专业系（院）指导教师电三相半波整流电路的设计1设计意义及要求1.1设计意义整流电路是出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电，电路形式多种多样。
当整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小时，应采用三相整流电路。
其交流侧由三相电源供电。
三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等，均可在三相半波的基础上进行分析。
1.2初始条件设计一三相半波整流电路，直流电动机负载，电机技术数据如下：Unom?220V，inom=308a，nnom=1000r/min，ce=0.196Vmin/r，Ra?0.18。
1.3要求完成的主要任务1）方案设计2）完成主电路的原理分析3）触发电路、保护电路的设计4）利用maTLaB仿真软件建模并仿真，获取电压电流波形，对结果进行分析5）撰写设计说明书2方案设计分析本文主要完成三相半波整流电路的设计，通过maTLaB软件的SimULinK模块建模并仿真，进而得到仿真电压电流波形。
分析采用三相半波整流电路反电动势负载电路，如图1所示。
为了得到零线，变压器二次侧必须接成星形，而一次侧接成三角形，避免3次谐波流入电网。
三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，它们的阴极连接在一起，称为共阴极接法，这种接法触发电路有公共端，连线方便。
图1三相半波整流电路共阴极接法反电动势负载原理图直流电(:电力电子技术课程设计总结)动机负载除本身有电阻、电感外，还有一个反电动势E。
如果暂不考虑电动机的电枢电感时，则只有当晶闸管导通相的变压器二次电压瞬时值大于反电动势时才有电流输出。
电力电子技术课程设计报告
电力电子技术课程设计报告一、引言电力电子技术是现代电力系统中不可或缺的一部分。
它涉及到将电能转换为不同形式以满足不同需求的技术。
本文将介绍一个基于电力电子技术的课程设计报告，旨在帮助读者了解该设计的步骤和思考过程。
二、设计目标我们的设计目标是实现一个具有高效能转换和可靠性的电力电子系统。
该系统能够将直流电能转换为交流电能，并能够在不同负载条件下提供稳定的电力输出。
三、系统设计1. 选取合适的电力电子器件为了实现电能的转换，我们需要选取合适的电力电子器件。
在这个设计中，我们选择使用开关管作为主要的电力电子器件。
开关管具有快速开关和可控的特性，适合用于电能转换。
2. 设计电力电子控制电路为了控制开关管的工作，我们需要设计一个电力电子控制电路。
这个电路主要由控制芯片、传感器和驱动电路组成。
控制芯片用于生成控制信号，传感器用于监测电流和电压等参数，驱动电路用于控制开关管的导通和关断。
3. 进行系统建模和仿真在进行实际电路设计之前，我们需要对系统进行建模和仿真。
这可以帮助我们验证设计的正确性，并且可以提前发现潜在的问题和改进的空间。
我们可以使用电路仿真软件来进行系统建模和仿真。
4. PCB设计和元器件选型在完成系统建模和仿真后，我们需要进行PCB设计和元器件选型。
PCB设计是将电路设计转化为实际电路板的过程。
在PCB设计中，我们需要考虑电路的布局和走线，以及选择适当的元器件。
5. 制作和调试电路板在完成PCB设计后，我们可以开始制作电路板。
制作电路板可以通过将电路设计转移到电路板上，并使用电路板制作设备进行制作。
制作完成后，我们需要进行电路板的调试，以确保电路的正常工作。
6. 测试和优化系统性能在完成电路板的制作和调试后，我们需要对系统进行测试和优化。
测试可以帮助我们评估系统的性能，并发现潜在的问题。
根据测试结果，我们可以进行优化，以提高系统的效率和可靠性。
四、总结本文介绍了一个基于电力电子技术的课程设计报告的步骤和思考过程。
电力电子课程设计报告
电力电子课程设计报告目前电子课程设计教学方式方法面临的问题进行了分析，提出了分层次、环环相扣、逐步深入的新的教学层次结构，设计了以增强学生的工程实践能力为目的，以培养创新意识和创新能力为核心的新的教学模式。
下面是小编整理的电力电子课程设计报告，欢迎来参考！电子课程设计是在先修理论课：电路理论、模拟电子、数字电子，以及与其相对应的实验课：电路理论实验、模拟电子实验、数字电子实验的基础上开设的一门以培养学生的设计能力、综合应用能力和工程实践能力为目标的必修课。
我国经济、科技的发展和国际范围内电子技术的发展、电子新产品的涌现，对电子类人才的培养提出了一个更高的标准和要求。
而我国传统的教育思想和教学方法中重知识、轻能力，重理论、轻实践的教育思想已经不能适应现阶段人才培养的需要。
实践教学对于提高学生的综合素质，培养学生的创新精神和实践能力具有特殊的作用。
以“走出去，用得上”为目标，顺应现代科技的发展态势出发，采取工程集成的教学观点，加强课程设计的数字化、综合化、系统化实验。
重视设计方法学的变革，逐步培养学生熟练应用现代互设计工具，增强学生应用大规模复杂系统的能力。
在理论课教学和基础实验教学中，注重加强基础拓展知识面，增强学生的工程实践能力。
以人为本，把情感因素考虑进去，充分发展个性，因材施教。
把培养创新意识和创新能力放在核心地位。
打破院系甚至学校的壁垒，充分利用现有资源，本着“宁可用坏，不许放坏”的原则，为学生提供尽量多的实践环境和实践仪器设备。
分层次。
把理论教学、基础实验教学和课程设计融为一体，做到一条龙、不断线、重基础、分层次。
在新的教学模式中，电子技术分为三个层次：基础理论教学，基础实验教学，综合应用实验教学和科技创新实验教学。
其中电子设计课程属于第三层即综合应用层。
教学内容有着必然的连续性，“我要的是葫芦”使不得，既不能像传统的教学体制中重理论、轻实践，但也不能“改革过度”，片面强调实验的重要性。
电力电子课程设计报告
电力电子课程设计报告采用双PWM控制的风力发电并网变流器时间：2011年6月目录摘要 (3)第0章绪论 (4)0.1.课程设计要求 (4)0.2.风力发电并网系统简介 (4)0.3.课程设计流程 (5)第1章主电路选型 (6)1.1整流电路选型 (7)1.2后级变换电路选型 (8)第2章主电路有源器件参数计算 (11)2.1主电路开关器件选择 (11)2.1.1智能功率模块 MIG50Q201H 简介 (11)第3章主电路无源器件参数计算 (14)3.1直流电压的确定 (14)3.2交流侧电感的选择 (14)3.3直流侧稳压电容选择 (15)第4章有源电路的驱动、保护原理设计 (16)4.1有源IPM驱动电路设计 (16)4.2IPM 驱动电路设计 (18)4.3保护电路设计 (19)第5章控制、检测电路原理设计 (21)5.1控制电路设计 (21)5.1.1基于TMS320F2812 控制电路的设计 (21)5.1.2TMS320F2812 的主要特点 (22)5.1.3基于TMS320F2812 的控制电路板的设计 (23)5.2信号检测电路设计 (25)5.2.1电网电压相位过零点检测电路 (25)5.2.2直流母线电压检测 (26)5.2.3电流检测电路 (28)第6章散热设计 (30)6.1散热基础设计 (30)6.2IGBT散热计算 (32)第7章仿真 (33)7.1设计技术参数及要求 (33)7.2系统仿真设计 (33)7.3仿真结果 (34)第8章参考文献 (37)摘要随着全球能源危机和环境污染的日益严重，风能和太阳能作为当前最理想的绿色能源越来越受到各国的重视。
但是由于风力发电的波动性和分散性，如果直接并入电网会对电网产生冲击，所以必须使风力发电的输出电压稳定在一定的电压和频率值之后才能并入电网，实现柔性并网。
解决这一问题的核心就是风力发电并网变流器。
在本次课程设计中，我们组设计了双PWM脉宽调制技术控制的并网变流器。
电力电子技术课程设计报告
电力电子技术课程设计报告.doc本次课程设计的主题是电力电子技术，旨在通过实践操作及深入研究，掌握电力电子器件和系统的运行原理、设计与控制方法。
本报告将详细介绍本次课程设计的内容、目的及实施过程，并对结果进行总结与展望。
一、课程设计的内容及目的本次课程设计的主要内容为电力电子器件模块的设计及控制，具体包括以下内容：（1）电力电子器件模块的设计：本次课程设计的目标是实现一个电力电子器件模块，该模块采用的器件是MOSFET，要求能够实现输入电压与输出电压的变化控制，并具有良好的稳定性和可靠性。
（2）控制电力电子器件模块：本次课程设计还要求实现对电力电子器件模块的控制，包括输出电压的变化控制和保护性措施的设计等。
通过本次课程设计，学生可以了解电力电子器件的工作原理、性能特点和设计方法，掌握电力电子器件的调节和控制技术，提高学生的综合实践能力和创新能力。
二、课程设计的实施过程本次课程设计主要分为设计、制作及测试三个阶段。
1、设计阶段在设计阶段，学生需按照要求完成电力电子器件模块的设计，具体包括以下内容：（1）设计输入输出电压的大小和变化范围。
（2）选择合适的电力电子器件，确定电路拓扑结构。
（3）设计电力电路的关键参数，包括电流、电压、功率等。
（4）根据设计参数选择合适的控制电路，包括开关电路、反馈电路等。
（5）通过电路仿真软件进行仿真分析，调整电路参数，保证各项参数性能合理、稳定、可靠。
2、制作阶段在设计阶段完成电路模块的主要参数设定后，开始实际制作电路模块。
具体操作流程如下：（1）选购相关器件，如MOSFET、电容、电感等。
（2）通过电路图纸完成电路板原理图和PCB布局设计。
（3）利用PCB设计软件进行图纸制作，并进行打样检验。
（4）进行电路元器件焊接。
（5）检查焊接后电路元器件的连接情况是否正确。
（6）测试电路模块的基本性能，包括输入输出电压的测试、开关信号测试等。
3、测试阶段在电路模块制作完成后，需要进行测试，以检验电路的性能是否满足要求。
电力电子装置及系统课程设计报告
电力电子装置及系统课程设计报告1. 课程设计概述本课程设计的目的是通过对电力电子装置及系统的研究与实践，使学生掌握电力电子技术的基本原理、基本电路和基本器件，培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。
通过实际设计一个电力电子装置或系统，使学生了解电力电子装置在现代工业、交通运输、通信等领域的应用，为今后从事相关工作打下坚实的基础。
介绍电力电子技术的发展历程、基本概念、基本原理和发展趋势，使学生对电力电子技术有一个全面的了解。
介绍常用的电力电子装置及其基本电路，如半桥逆变器、全桥逆变器、谐振变换器等，使学生掌握这些电路的设计方法和工作原理。
介绍常用的电力电子器件，如晶闸管、MOSFET、IGBT等，使学生了解这些器件的结构、工作原理和性能参数。
根据课题要求，设计一个具有一定功能的电力电子装置或系统，并进行实际调试，使学生掌握电力电子装置及系统的设计方法和调试技巧。
指导学生撰写课程设计报告，并进行答辩准备，使学生养成良好的学术写作习惯和团队合作精神。
1.1 课程设计目的与任务本次电力电子装置及系统课程设计的目的是培养学生的工程设计能力和实践操作经验。
通过课程设计，使学生熟练掌握电力电子装置的基本原理、系统构成、运行控制和优化方法，从而能够独立完成电力电子装置的设计、安装、调试和运行维护工作。
课程设计还旨在提高学生的团队协作能力和创新意识，为将来的工程实践和技术创新打下坚实的基础。
电力电子装置的基本原理与设计：学生需掌握电力电子装置的基本原理、主要构成、电路设计及选型计算。
学生还需具备能够根据实际需求独立完成装置的初步设计能力。
系统的运行与控制：学生需理解并掌握电力电子系统的运行特性，包括稳定性、动态响应等。
学生还需掌握系统的控制策略，如PID控制、模糊控制等，并能够根据实际需求设计合适的控制系统。
优化与改进：学生需要根据实际需求和现场环境对电力电子装置进行优化和改进，以提高其性能和使用寿命。
这包括装置的节能优化、抗干扰设计以及可靠性提升等。
电力电子的课程设计报告
电力电子的课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电力电子器件的基本原理、分类及特性，了解其在电力转换中的应用。
2. 使学生了解电力电子电路的基本拓扑结构，能分析简单电力电子电路的工作原理。
3. 引导学生理解电力电子装置的控制策略，了解不同控制方法对电力转换性能的影响。
技能目标：1. 培养学生运用电力电子器件和电路知识，解决实际电力转换问题的能力。
2. 提高学生分析、设计和调试简单电力电子电路的能力。
3. 培养学生运用电力电子控制策略，优化电力转换系统性能的技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术的兴趣和热情，激发学生学习主动性和创新精神。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作的安全性和可靠性。
3. 引导学生关注电力电子技术在节能减排、可持续发展等方面的应用，培养环保意识和责任感。
本课程针对高年级学生，结合电力电子学科特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的专业知识水平和实践能力。
课程目标具体、可衡量，便于教师进行教学设计和评估，同时充分考虑学生的认知特点，使学生在掌握电力电子技术基本原理的基础上，能够解决实际问题，培养创新精神和实践操作能力。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 电力电子器件原理与特性- 基本电力电子器件（如：二极管、晶体管、晶闸管等）的工作原理、特性参数及应用。
- 教材章节：第1章《电力电子器件》。
2. 电力电子电路拓扑结构与分析- 常见电力电子电路拓扑（如：整流电路、逆变电路、斩波电路等）的组成、工作原理及性能分析。
- 教材章节：第2章《电力电子电路》。
3. 电力电子装置控制策略与应用- 电力电子装置控制策略（如：相控、PWM控制等）的原理、实现方法及其对电力转换性能的影响。
- 教材章节：第3章《电力电子装置的控制》。
教学进度安排：1. 课时分配：共12课时，每个部分各4课时。
2. 教学内容逐步深入，从基本器件原理到电路拓扑分析，最后探讨控制策略及其应用。
电力电子设计报告
.-2222234455667991010整流电路〔Rectifier〕是电力电子电路中浮现最早的一种，它的作用是将交流电能变为直流电能供应用电设备。
整流电路的应用十分广泛，例如直流电动机，电镀、店接电源，同步发机电励磁，通信系统电源等。
性质：电气工程及其自动化专业的必修实践性环节。
目的：1 、对 MATLAB 软件初步认识，学习 simulink的使用方法。
2 、培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力。
3 、加深理解"电力电子技术"课程的根本理论。
4 、初步掌握电力电子电路的设计方法。
5 、培养独立思量、独立采集资料、独立设计的能力；6 、培养分析、总结及撰写技术报告的能力。
单相全控桥式晶闸管整流电路设计〔纯电阻负载〕：1.电源电压：交流 1000V/50Hz；2.输出功率： 500KW；3.移相范围：0 °-180°。
：〔1〕熟悉设计任务书，分析设计要求，借阅参考资料；〔2〕掌握 MATLAB的根本操作和用法；〔2〕在 simulink仿真中上设计硬件原理图；〔3〕修改原理图；〔4〕计算元件参数；〔5〕调试和仿真；〔6〕依元件参数选取厂家元件；〔7〕撰写设计报告，绘图等。
本次设计中要明确整流中半波可控与全波可控区别，明确整流电路工作原理，定性分析电路工作情况。
之后是实际上对单相全控桥式整流晶闸管电路的研究和设计,其中包括主电路和触发电路；随后仿照参考电路发展Matlab仿真，选取适宜的仿真元件，发展初步仿真，并对仿真结果发展分析与总结；理解电路定量分析计算的方法，并计算出主电路的各部件的参数，然后依照参数在各厂家的产品中选出适宜的工作器件。
整流电路可从各种角度发展分类，主要的分类方法有：按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种；按电路构造可分为桥式电路和零式电路；按交流输入相数分为单相和多相电路；按变压器二次电流的方向是单相还是双向，又分为单拍电路和双拍电路。
电力电子课程设计总结范文第1篇
电力电子课程设计总结范文第1篇“电力电子技术”课程教学的基本框架还是以所选教材为基础，但在具体内容上应当以让学生认识该课程的用途与重要性为出发点进行设计，紧扣行业应用，提高学生的学习积极性与主动性。
首先，注意开好头，要重视绪论课的教学，如在介绍“1.3电力电子技术的应用”时应将重点侧重到交通运输和电子这一领域中，重点介绍电力电子技术在汽车与轨道车辆上的应用。
针对新能源汽车专业学生可举例介绍车辆能源系统的“骨架结构”，如油电混合动力汽车等新能源汽车的能量系统的基本结构图与基本工作原理；针对城市轨道车辆专业学生介绍地铁车辆的电源系统结构图等等，紧紧抓住行业应用为起始点引发学生的兴趣。
另外针对电子装置用电源可从大家时刻不离身的手机充电器说起，让学生认识到电力电子技术无处不在，实用性很强，提高学生积极性。
其次，随着课程内容教学的深入，应继续围绕专业行业应用，将原来的“骨架结构”补充上“血肉”，即实际具体电路，进行内容的丰富。
如介绍DC/DC变换时，可以将原先介绍的地铁车辆电源系统中DC/DC的变流电路具体化，在知识认知的体系结构中进一步具体化，加深知识点的理解和印象。
最后为提高学生对电力电子技术的关注度，提高学生资料收集与自学能力，一方面对部分内容调整为课后自学内容，要求学生利用网络、图书馆等资源条件完成学习，如器件中IGCT、功率集成电路、脉宽调节电路等的相关内容将由学生进行资料收集并选择部分主题由学生在课堂上给大家进行介绍，提高学习的相关性。
另外一方面提供一些已经完成的电源板，让有兴趣的同学进行实际调试，在实践中体会电能的变换与控制，实现“自主行走”。
这些同学能在今后相关的实践设计中有较好的基础，且能帮助并带动其他同学提高实践能力。
2“电力电子技术”课程设计改革“电力电子技术”课程应用性强，因此要求学生有较强的动手实践能力。
课程开设了6个学时的实验，对学生来说实践时间较少。
因此率先在车辆工程专业新能源汽车专业方向开设了“汽车电力电子技术课程设计”课题，时间为一周，精选了“太阳能电动车SPWM 控制逆变电路设计”、“车载逆变电源—推挽式直流变换电路设计”、“车载逆变电源—工频逆变电路设计”等设计课题，要求学生通过课程设计能充分了解电力电子技术在汽车上的应用以及应用设计，要求学生“脚踏实地”进行电路方案论证比较，完成电力电子电路的参数计算、器件的选型、绘制电路原理图等过程，掌握电力电子电路的设计，并能够掌握电力电子器件常用的驱动电路设计，合理设计保护电路。
电力电子课程设计报告结论
电力电子课程设计报告结论一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电力电子技术的基本原理，理解电力电子器件的工作特性和应用场合。
2. 使学生能够运用所学知识分析简单的电力电子电路，并解释电路的工作过程。
3. 引导学生了解电力电子技术在我国电力系统和工业控制中的应用及发展前景。
技能目标：1. 培养学生具备电力电子电路的设计和调试能力，能够使用相关软件工具进行电路仿真。
2. 提高学生运用电力电子器件和电路解决实际问题的能力，培养创新思维和动手实践能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术产生浓厚的兴趣，激发学习积极性，形成自主学习习惯。
2. 增强学生的团队合作意识，培养在团队中积极沟通、协作解决问题的能力。
3. 引导学生认识到电力电子技术在节能减排、可持续发展等方面的重要作用，树立环保意识和责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为电力电子技术相关课程设计，旨在让学生将理论知识与实际应用相结合。
考虑到学生所在年级的特点，课程目标以巩固基础知识、提升实践能力为主。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容1. 电力电子器件原理及特性：包括晶闸管、IGBT、MOSFET等器件的工作原理、主要参数和选型依据。
- 教材章节：第二章“电力电子器件”2. 电力电子电路分析与设计：介绍单相整流电路、逆变电路、斩波电路等基本电路拓扑及其工作原理。
- 教材章节：第三章“电力电子电路分析与设计”3. 电力电子电路仿真：运用相关软件（如PSPICE、MATLAB等）进行电力电子电路的仿真分析。
- 教材章节：第四章“电力电子电路的计算机仿真”4. 电力电子技术应用实例：分析电力电子技术在电力系统、工业控制、新能源等领域的应用案例。
- 教材章节：第五章“电力电子技术的应用”5. 课程设计实践：分组进行课程设计，完成一个小型电力电子装置的设计、制作和调试。
- 教材章节：第六章“电力电子课程设计”教学进度安排：第一周：电力电子器件原理及特性第二周：电力电子电路分析与设计第三周：电力电子电路仿真第四周：电力电子技术应用实例第五周：课程设计实践（分组讨论、设计方案）第六周：课程设计实践（制作、调试）第七周：课程总结与评价教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
电子电力课程设计报告书(doc 7页)
电子电力课程设计报告书(doc 7页)一、设计课题：DC/DC PWM控制电路的设计二、设计要求：1、设计基于PWM芯片的控制电路，包括外围电路。
按照单路输出方案进行设计，开关频率设计为10KHZ；具有软启动功能、保护封锁脉冲功能，以及限流控制功能。
电路设计设计方案应尽可能简单、可靠。
2、实验室提供面包板和器件，在面包板或通用板上搭建设计的控制电路。
3、设计并搭建能验证你的设计的外围实验电路，并通过调试验证设计的正确性。
4、扩展性设计：增加驱动电路部分的设计内容。
5、Buck电路图如下图：Buck电路图TL494的个引脚功能图如下表TL494引脚功能表引脚号功能引脚号功能1 误差放大器1的同相输入端9末极输出三极管发射极端2 误差放大器1的反相输入端10末极输出三极管发射极端3 输出波形控制端11末极输出三极管集电极端4 死区控制信号输入端12 电源供电端5 振荡器外接震荡电容连接端13 输出控制端6 振荡器外接震荡电阻连接端14基准电压输出端7 接地端15 误差放大器2的反相输入端8 末极输出三极管集电极端16误差放大器2的同相输入端六、各部分功能及工作原理首先设计其振荡电路，根据振荡公式f=1.1/（R3XC2）=10Khz，取R3=1KΩ,则电容C2=0.1uF；然后，将同样大小的电容电阻串联并加以电压接地后，在电容电阻中间引出一根信号线作为第四脚的输入端，作为死区控制信号的输入。
接着，通过示波器测量振荡电路的波形如图所示:震荡电路波形图根据实验所测得的波形图及TL494芯片的内部结构, 可得振荡电路的峰值为2.88V，若要对其输出波形进行控制，则在第三脚接入的电压需小于2.88-0.7=2.18V，即第三脚输入电压变化范围约为0-2.2V。
如原理图所示，将1KΩ电阻与1-10KΩ电位器按照如原理图所示方式进行串联即可得到0-2.2V范围内变化的电压，从而得到应有的波形。
最后，将末级三极管的集电极接电源，发射极通过1KΩ电阻接地，即可得到如下图所示的方波信号：输出驱动波形图1、输出电压为20V至60Ｖ功能的实现要想使得Buck电路的输出在20V至60V间变化，则根据其电压转换公式：Uo = αUi得其驱动波形占空比α变化范围为0.2-0.6。
电力电子课程设计任务书及报告规范要求
电力电子课程设计任务书及报告规范要求电力电子技术课程设计报告一种交流高频荧光灯电子镇流器的设计指导教师：王智慧学生：学号：专业：自动化班级： 2009 级 3 班设计日期： 2011.12.26—2011.12.30重庆大学自动化学院2011年12月课程设计指导教师评定成绩表指导教师评定成绩：指导教师签名：年月日自动化学院2009级自动化专业电力电子技术课程设计任务书一、课程设计的教学目的和任务电力电子技术是研究利用电力电子器件、电路理论和控制技术，实现对电能的控制、变换和传输的科学，其在电力、工业、交通、通信、航空航天等很多领域具有广泛的应用。
电力电子技术不但本身是一项高新技术，而且还是其它多项高新技术发展的基础。
因此，提高学生的电力电子领域综合设计和综合应用能力是教学计划中必不可少的重要一环。
通过电力电子技术的课程设计达到以下几个目的：1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Intel网检索需要的文献资料。
2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
4、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
二、课程设计的基本要求1. 教师确定方向，在教师的指导下，学生自立题目注意事项：①所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计，题目难度和工作量要适应在一周内完成，题目要结合工程实际。
学生也可以选择规定题目方向外的其他电力电子装置设计，如开关电源、镇流器、UPS电源等，但不允许选择其他班题目方向的内容设计（复合变换除外）。
②通过图书馆和Intel网广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计题目。
自立题目后，首先要明确自己课程设计的设计内容。
要给出所要设计装置（或电路）的主要技术数据（如输入技术数据，输出技术数据，装置容量的大小以及装置要具有哪些功能）。
如：直流电动机调压调速可控整流电源设计主要技术数据输入交流电源：三相380V 10% f=50Hz直流输出电压：0~220V50~220V范围内，直流输出电流额定值100A直流输出电流连续的最小值为10A设计内容：整流电路的选择整流变压器额定参数的计算晶闸管电流、电压额定的选择平波电抗器电感值的计算保护电路的设计触发电路的设计画出完整的主电路原理图和控制电路原理图列出主电路和控制电路所用元器件的明细表2. 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。
电力电子课设报告—刘福旭 - 复制之欧阳家百创编
欧阳索引创编 2021.02.02 H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y欧阳家百（2021.03.07）课程设计说明书（论文）课程名称：电力电子技术设计题目：可逆直流PWM驱动电源的设计院系：电气工程系班级：0706111设计者：王勃学号：1070610602指导教师：李久胜设计时间：2010年11月哈尔滨工业大学教务处哈尔滨工业大学课程设计任务书H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源的设计技术指标：被控直流永磁电动机参数：额定电压20V，额定电流1A，额定转速2000rpm。
驱动系统的调速范围：大于1：100。
驱动系统应具有软启动功能，软启动时间约为2s。
详细设计要求见附录2.1.整体方案设计本文设计的H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源由四部分组成：主电路，H型单极模式同频可逆PWM控制电路，IPM接口电路及稳压电源。
同时具有软启动功能，软启动时间为2s左右。
控制原理如图1所示：功率转换电路图1 直流PWM驱动电源的控制原理框图脉宽调制电路以SG3525为核心，产生频率为5KHz的方波控制信号，占空比可调。
经用门电路实现的脉冲分配电路，转换成两列对称互补的驱动信号，同时具有5us的死区时间，该信号驱动Ｈ型功率转换电路中的开关器件，控制直流永磁电动机。
稳压电源采用LM2575-ADJ系列开关稳压集成电路，通过调整电位器，使其稳定输出15V直流电源。
2.主电路设计2.1主电路设计要求直流PWM驱动电源的主电路图如图2所示。
此部分电路的设计包括整流电路和H桥可逆斩波电路。
二极管整流桥把输入的交流电变为直流电。
四只功率器件构成H 桥，根据脉冲占空比的不同，在直流电机上可得到不同的直流电压。
主电路部分的设计要求如下：1）整流部分采用4 个二极管集成在一起的整流桥模块。
2）斩波部分H 桥不采用分立元件，而是选用IPM （智能功率模块）PS21564来实现。
电力电子技术课程设计报告书
《电力电子技术》课程设计专业：电气工程及其自动化班级：2010级电气班学生姓名：吴世方学号：指导教师：祝敏时间：2012年12 月28 日----2013年1 月9 日题目：小功率晶闸管整流电路设计一设计的目的和要求电力电子技术的课程设计是《电力电子技术》课程的一个重要的实践教学环节。
它与理论教学和实践教学相配合，可加深理解和全面掌握《电力电子技术》课程的基本内容，可使学生在理论联系实际、综合分析、理论计算、归纳整理和实验研究等方面得到综合训练和提高，从而培养学生具有独立解决实际问题和从事科学研究的初步能力。
因此，通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：1）加深理解和掌握《电力电子技术》课程的基础知识，提高学生综合运用所学知识的能力；2）培养学生根据课程设题的需要，查阅资料和独立解决工程实际问题的能力；3）账务仪器的正常使用方法，和调试过程；4）培养分析、总结及撰写技术报告的能力。
设计技术数据及要求：1、V380交流供电电源；2、电路输出的直流电压和电流的技术指标满足系统要求。
3、电路应具有一定的稳压功能，同时还具有较高的防治过电压和过电流的抗干扰能力。
触发电路输出满足系统要求。
4、负载为并励直流电动机，型号为，电机参数为：一、课程设计方案的选择与确定电力电子技术课程设计报告1.系统总设计框图保护电路电源触发电路整流电路负载电路2.整流电路方案一：单相半波整流电路特点及优缺点：对于晶闸管整流装置在整流器功率较小时，用单相整流电路。
在单相电路中，半波电路比全波电路脉动成分高，滤波没有全波电路容易。
双半波整流电路由于使用的整流器件少，在电压不高的小功率电路中也可被采用。
方案二：单相桥式全控整流电路- 3 -特点及优缺点：此电路对每个导电回路进行控制，与单相桥式半控整流电路相比，无须用续流二极管，也不会失控现象，负载形式多样，整流效果好，波形平稳，应用广泛。
变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，平均值为零，即直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器的利用率也高。
电子行业电力电子课程设计报告
电子行业电力电子课程设计报告1. 引言本报告旨在介绍电子行业电力电子课程的设计过程和结果。
电力电子是电子工程的一个重要分支，研究电力的转换、控制和处理技术。
本课程设计旨在培养学生对电力电子原理和应用的理解和能力。
本课程设计的主要目标是通过理论知识与实践相结合的方式，帮助学生深入理解电力电子的基础原理和应用技术。
具体目标包括：•掌握电力电子的基本概念和原理；•了解常用的电力电子器件和电路拓扑结构；•熟悉电力电子系统的设计方法和过程；•实践运用电力电子技术解决实际问题。
本课程设计包含以下主要内容：3.1 电力电子器件和电路通过理论讲解和实验操作，学生将了解和掌握常见的电力电子器件，如整流器、变频器、逆变器等，以及它们的工作原理和特性。
3.2 电力电子系统设计本课程将引导学生了解电力电子系统的设计过程和方法。
学生将学习如何选择合适的电力电子器件，设计电路拓扑结构，并进行电路参数设计和电磁兼容性分析。
3.3 电力电子应用案例研究通过案例研究，学生将探索电力电子在工业、交通、能源等领域的应用。
学生将通过分析实际案例，了解电力电子技术在实际工程中的应用场景和效果。
4.1 教学方法本课程设计采用理论讲解、实验操作和案例研究相结合的教学方法。
理论讲解旨在传授基础知识和理论原理；实验操作旨在锻炼学生实际操作和实验设计的能力；案例研究旨在培养学生分析和解决实际问题的能力。
步骤一：理论讲解通过课堂讲解、教材阅读等方式，向学生介绍电力电子的基本概念、原理和应用。
步骤二：实验操作安排学生进行一系列的实验操作，如整流器电路实验、逆变器电路实验等。
通过实验操作，学生将加深对电力电子器件和电路的理解，同时培养实验设计和操作的能力。
步骤三：案例研究选取几个电力电子应用案例，引导学生进行深入研究和分析。
通过案例研究，学生将学会将理论知识应用到实际问题中，培养解决问题的能力。
5. 课程设计成果本课程设计的主要成果包括：•学生掌握电力电子的基本概念和原理；•学生熟悉常见的电力电子器件和电路拓扑结构；•学生具备电力电子系统设计的能力；•学生能够运用电力电子技术解决实际问题。
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*欧阳光明*创编 2021.03.07H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y欧阳光明（2021.03.07）课程设计说明书（论文）课程名称：电力电子技术设计题目：可逆直流PWM驱动电源的设计院系：电气工程系班级：0706111设计者：王勃学号：1070610602指导教师：李久胜设计时间：2010年11月哈尔滨工业大学教务处哈尔滨工业大学课程设计任务书H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源的设计技术指标：被控直流永磁电动机参数：额定电压20V，额定电流1A，额定转速2000rpm。
驱动系统的调速范围：大于1：100。
驱动系统应具有软启动功能，软启动时间约为2s。
详细设计要求见附录2.1.整体方案设计本文设计的H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源由四部分组成：主电路，H型单极模式同频可逆PWM控制电路，IPM接口电路及稳压电源。
同时具有软启动功能，软启动时间为2s左右。
控制原理如图1所示：功率转换电路图1 直流PWM驱动电源的控制原理框图脉宽调制电路以SG3525为核心，产生频率为5KHz的方波控制信号，占空比可调。
经用门电路实现的脉冲分配电路，转换成两列对称互补的驱动信号，同时具有5us的死区时间，该信号驱动Ｈ型功率转换电路中的开关器件，控制直流永磁电动机。
稳压电源采用LM2575-ADJ系列开关稳压集成电路，通过调整电位器，使其稳定输出15V直流电源。
2.主电路设计2.1主电路设计要求直流PWM驱动电源的主电路图如图2所示。
此部分电路的设计包括整流电路和H桥可逆斩波电路。
二极管整流桥把输入的交流电变为直流电。
四只功率器件构成H 桥，根据脉冲占空比的不同，在直流电机上可得到不同的直流电压。
主电路部分的设计要求如下：1）整流部分采用4 个二极管集成在一起的整流桥模块。
2）斩波部分H 桥不采用分立元件，而是选用IPM （智能功率模块）PS21564来实现。
该模块的主电路为三相逆变桥，在本设计中只采用其中U 、V 两相即可。
图2 主电路图3）在主电路设计中，应根据负载的要求，计算出整流部分的交流侧输入电压和电流，作为设计整流变压器、选择整流桥和滤波电容的依据。
该电路的整流输出电压较低，所以在计算变压器副边电压时应考虑在电流到达负载之前，整流桥和逆变桥中功率器件的通态压降。
2.2 整流电路设计整流部分采用4个二极管集成在一起的整流桥模块。
电动机的额定电压为20V ，通过查阅该型号IPM 的数据手册可知开关器件的通态导通压降为2V 左右，故可知dc V 电压为24V ，由全桥整流电路可知，20.9dc V V考虑整流桥中二极管压降为1V ，故可知变压器副边电压，从而可知变压器的变比。
滤波电容选择耐压40V 左右，容值450uF 左右即可。
2.3 H 型逆变桥设计IPM 内部集成该部分电路，参数可参考手册。
该模块为三相逆变桥，只使用其中的U 、V 两相即可。
3. 控制电路设计3.1 H 型单极模式同频可逆直流PWM 控制原理所谓单极性，即在控制指令的作用下，在一个开关周期之内，电动机电枢两端的调制脉冲电压是单一极性的。
同频，是指PWM 功率转换电路输出的调制脉冲电压频率与频率发生器给定的基准频率相同。
如图3所示，同一侧的1V 、3V 工作在交替的开关状态，另一侧两个晶体管中，2V 基极施加截止关断电压，4V 基极施加饱和驱动电压，当电机反向时，将两侧晶体管的驱动信号互换即可。
图3 单极性同频PWM 控制3.2 脉冲调制电路以SG3525为核心，采用该集成芯片的DIP 封装形式。
SG3525的13脚输出占空比可调（通过改变2 脚电压）的脉冲波形（占空比调节范围不小于0.1~0.9），同时频率可通过充放电时间的不同而改变，通过调节6脚的变阻器，将脉冲频率设定为5KHz 。
由于SG3525 输出的两路脉冲是互补形式，在本设计中其输出应并联使用（即11，14 管脚短接，从13 管脚通过外部上拉电阻输出驱动脉冲），以达到0～1.0 的占空比调整范围。
SG3525 的8 管脚接电容，以实现软启动功能。
SG3525的外围电路设计如图4所示。
(1) 6脚电阻RT 选择指定5脚的外接震荡电容为0.02uF ，通过查阅芯片手册可知，当输出频率设定为5KHz 时，6脚所接电阻约为15K ，实际电路中采用20K 的变阻器，便于调试。
(2) 8脚电容选择通过查阅芯片手册可知，8脚电容值与软启动时间的关系为：60ms/μF ，设计要求软启动时间为2s ，则8脚电容值为33uF 。
图4 SG3525原理图3.3 脉冲分配电路规定电机正转时驱动信号波形如图5(a)所示，则电机反转时驱动信号如图(b)所示。
图5(a) 电机正转时驱动信号 图5(b) 电机反转时驱动信号利用DIP 开关设定方向控制信号，以决定电机的方向，利用门电路实现驱动信号的转换。
为防止同一桥臂上下两管在驱动信号翻转时出现瞬时直通现象，应设计两路驱动信号的开通延时电路。
即利用RC 移相后，为每路驱动信号产生5us 的开通延时。
这部分电路中的门电路采用6反相器74LS04和74LS00，移相电路中C 的取值为0.01uF ，分析电路，利用三要素公式可计算电阻R 的取值，实际电路中采用变阻器，以便于调试。
电路原理图如图6所示。
图6 脉冲分配电路3.4自举电路设计为了简化设计，上桥臂两个器件，即V1 和V3 的驱动电源采用单电源的自举式供电，详细设计可参考IPM 的设计手册。
这样整个模块的控制部分只采用1 个15V 电源供电即可，而不必采用3 路独立的电源，简化了设计。
本设计中，自举电路中的二极管建议选用IN5819，电容值为10uF，电阻值为5欧左右。
电路图如图7所示。
图7 自举电路3.5稳压电源设计设计一个DC 15V的控制电源，为SG3525及IPM模块的驱动电路供电。
为了减小损耗，采用LM2575T－ADJ系列开关稳压集成电路，将主电路的直流母线电压33V作为输入，通过电位器的调节，经稳压后获得15V的直流电源。
LM2575T的封装形式为5脚TO-220形式。
另外TTL电路的5V工作电源可直接取自SG3525的内部参考电源管脚。
滤波电路中的二极管建议选用IN5819。
电路图如图8所示。
图8 15V 稳压电源电路通过查阅芯片手册知：211OUT REF R V V R ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 本设计中，115, 1.23,1OUT REF V V V V R K ===,计算得：211.3R K =。
实际电路中，采用变阻器代替1R ，2R ，便于调试。
4. 调试过程及结果分析4.1 调试过程(1) 调试15V 稳压电源电路只将控制板的J3接口与主电路板相连，J6和J7都不连接。
再将LM2575插在电路板的对应插座上。
模拟盒上断开S2开关，闭合S1开关。
调节电位器，直至稳压电路输出为所需的15V 为止。
(2) 调试脉宽调制信号发生电路接好电路，首先调节SG3525的6脚变阻器，使13脚输出脉冲的频率为5KHz ，之后调节2脚变阻器，确定输出脉冲的占空比可在0~1之间可调。
(3) 调试两路驱动信号的开通延时电路用示波器同时观察两路输出脉冲，分别调节两个RC 移相电路中的变阻器，使死区时间为5us 。
同时，观察最终的输出驱动信号，确定其逻辑满足设计要求。
图9死区时间(4)调试自举电路接好电路，测试自举电压为14V左右，自举电路工作正常。
(5)整体调试将驱动脉冲信号的占空比调到50%左右，将电机接入电路，电机开始运转，调节占空比，可调节电机的速度，切换开关，可改变电机的运行方向。
4.2调试结果及分析(1)电机负载1)调节占空比，电机能够正常运转且速度变化；切换开关，可改变电机的运行方向，满足设计要求。
2)电机电枢上电压和电流的波形。
（ch1为电流，ch2为电压）：如图10所示。
由波形可看出，当电机两端为正电压时，流过电枢的电流上升，电感储能；当外接电压断开时，电感释放能量，电流下降。
观察电压波形，发现电枢电压并不是标准的矩形波，在高电平时电压呈下降的趋势，这是由于电枢电感的储能作用，产生的反电动式引起的。
图10 电枢电压电流波形3)直流母线电压电流波形。
（ch1为电流，ch2为电压）：如图11所示：图11 母线电压电流波形4)H桥中各个IGBT驱动控制信号的波形，如图12所示。
驱动信号互补，且有明显的死区时间，满足设计要求。
图12 V1和V3 、V2和V4波形(2)电阻负载1)调节占空比，观察电阻电压，随着占空比的改变，电阻上的电压也相应改变。
2)电阻上电压和电流的波形。
（ch1为电流，ch2为电压）：如图13所示：图13 电阻上电压波形3)直流母线电压电流波形。
（ch1为电流，ch2为电压）：如图14所示：图14 母线电压波形4)H桥中各个IGBT驱动控制信号的波形，如图15所示。
且有明显的死区时间，满足设计要求。
图15 V1和V3 、V2和V4波形 5. 收获和体会通过本次课程设计，我们组两个人共同完成设计直流电动机的脉宽调制（直流PWM ）驱动电源，采用单极性同频可逆直流PWM 控制方式，经过我们的设计，焊制电路板，调试的全部流程，我们对于protel 的应用，电路板的焊接，调试电路时对于分析错误出现的原因都有了进一步的掌握。
在设计自举电路时，我们对于参数的设计不清楚，通过两人讨论、查资料、向同学和老师请教，得以解决；在调试电路时我们也出现了一些问题，通过具体分析也得到了解决。
总之，通过本次课程设计，我们对于电力电子装置的设计有了一定的掌握，提过了动手实践的能力，对于我们以后的工作和学习有很大帮助。
*欧阳光明*创编 2021.03.07附录主电路图和控制电路原理图。
主电路控制电路15V稳压电源*欧阳光明*创编 2021.03.07自举电路。