无源逆变电源电力电子课程设计
无源三相PWM逆变器控制电路设计
无源三相PWM逆变器控制电路设计无源三相PWM逆变器的基本原理是通过将直流电源经过逆变器电路转换为交流电源。
逆变器电路通常由三相桥式整流器和逆变器两部分组成。
其中，桥式整流器将直流电源转换为三相交流电压，逆变器部分则通过PWM技术控制输出电压的大小和频率。
在PWM控制中，通过改变逆变器的开关状态和开关频率来控制输出电压的大小和频率。
通常采用三边交换桥输出电路结构，输出电压由六个IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和和六个反并联二极管组成。
控制电路的设计可以分为信号获取和信号处理两个部分。
信号获取部分包括测量输入电流、电压信号以及逆变器输出电流等参数的传感器电路；信号处理部分包括功率电流控制、PWM信号产生等电路。
在无源三相PWM逆变器的控制电路设计中，首先需要进行电路参数的选择和计算。
电路参数包括逆变器电路元件的选型和电压、电流换算公式的推导等。
其次，需要设计适合的信号获取电路，以获取输入输出电流、电压的实时测量值。
常用的测量电路包括霍尔元件、电流互感器等。
然后，对得到的电流、电压信号进行滤波和放大处理，以适应控制系统的要求。
在信号处理部分，需要设计适合的控制算法，来实现对逆变器的控制。
常用的控制算法有电流控制和PWM生成控制。
电流控制包括PI控制、PID控制等，以控制逆变器输出电流的大小。
PWM生成控制则通过改变逆变器的开关状态和频率，来控制输出电压的大小和频率。
常见的PWM控制算法有SPWM（正弦PWM）、SCPWM（三角PWM）等。
此外，还需要进行保护电路的设计，以保证逆变器的安全运行。
常见的保护电路包括过电流保护、过压保护、过温保护等，以防止逆变器的故障和损坏。
综上所述，无源三相PWM逆变器控制电路的设计需要考虑到电路参数的选择和计算、信号获取电路的设计、信号处理和控制算法的选择和设计，以及保护电路的设计等方面。
通过合理的设计，可以实现对逆变器输出电流和电压的精确控制，提高逆变器的工作效率和稳定性。
逆变电源课程设计
课程设计报告题目：逆变电源设计姓名：xxx学号：xxx逆变电源设计一、方案论证1、设计实现要求本次课程设计要求对逆变电源进行Matlab仿真研究，输入为100V，输出为380V、50Hz三相交流电，采用PWM斩波控制技术，建立Matlab仿真模型并得到实验结果。
2、设计方案确定由于要求的输出为380V、50Hz三相交流电，显然不能直接由输入的100V直流电逆变产生，需将输入的100V直流电压通过升压斩波电路提高电压，再经过逆变过程及滤波电路得到要求的输出。
设计思路：根据课本所学的，可以采用升压斩波电路和三相电压型桥式逆变电路的组合电路，将升压后的电压作为逆变电路的直流侧，得到三相交流电，同时采用PWM控制技术，使其频率为50HZ。
根据直流侧电源性质不同，逆变电路可分为电压型逆变电路和电流型逆变电路。
这里的逆变电路属电压型。
采用等腰三角波作为载波，用SPWM进行双极性控制。
该电路的输出含有谐波，除了使波形具有对称性减少谐波和简化控制外，还需要专门的滤波电路进行滤波。
滤波电路采用RLC滤波电路。
设计思路如下：二、原理简介1、升压斩波电路工作原理：t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压u o=E，负载电流i o按指数曲线上升。
t=t1时控制V关断，二极管VD续流，负载电压u o近似为零，负载电流呈指数曲线下降。
通常串接较大电感L使负载电流连续且脉动小数量关系：电流连续负载电压平均值： t on ——V 通的时间 t off ——V 断的时间 a--导通占空比E E Tt E t t t U α==+=on off on on o负载电流平均值：电流断续，U o 被抬高，一般不希望出现。
2、三相电压型桥式逆变电路基本工作方式——180°导电方式每桥臂导电180°，同一相上下两臂交替导电，各相开始导电的角度差120 °。
任一瞬间有三个桥臂同时导通。
每次换流都是在同一相上下两臂之间进行，也称为纵向换流。
电力电子技术课程设计mosfet电压型单相半桥无源逆变电路设计
电力电子技术课程设计一、课程设计的性质和目的1、性质：是电气自动化专业的必修实践性环节。
2、目的：1）培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力；2）加深理解《电力电子技术》课程的基本理论；3）初步掌握电力电子电路的设计方法。
二、课程设计的题目MOSFET电压型单相半桥无源逆变电路设计（阻感性负载）设计条件：（1）输入直流电压：Ui=200V（2）输出功率：500W（3）输出电压波形：1KHz方波三、课程设计的内容，指标内容及要求，应完成的任务1、课程设计的要求1）整流电路的选择2）整流变压器额定参数的计算3）晶闸管（全控型器件）电压、电流额定的选择4）平波电抗器电感值的计算5）保护电路（缓冲电路）的设计6）触发电路（驱动电路）的设计7）画出完整的主电路原理图和控制电路原理图2、指标要求（1）输入直流电压：Ui=200V；（2）输出功率：500W；（3）输出电压波形：1KHz方波。
3、整流电路的选择整流电路选择感容滤波的二极管整流电路，由于电容两端的电压不能突变，故能够保证输出电压为大小恒定的直流电压。
u d波形更平直，电流i2的上升段平缓了许多，这对于电路的工作是有利的。
4、触发电路（驱动电路）的设计实现逆变的主电路中用的是全控型器件MOSFET，触发电路主要是针对它的触发设计，电路的原理图如下图所示。
跟双极性晶体管相比，一般认为使MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一定的值，就可以了。
这个很容易做到，但是，我们还需要速度。
在MOS管的结构中可以看到，在GS，GD之间存在寄生电容，而MOS管的驱动，实际上就是对电容的充放电。
对电容的充电需要一个电流，因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路，所以瞬间电流会比较大。
选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。
第二注意的是，普遍用于高端驱动的NMOS，导通时需要是栅极电压大于源极电压。
而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压(VCC)相同，所以这时栅极电压要比VCC大4V或10V。
IGBT单相桥式无源逆变电路课程设计
IGBT单相桥式无源逆变电路是一种常见的电力电子变换器拓扑结构，广泛应用于各种领域的电力控制和调节中。
本文将详细介绍IGBT单相桥式无源逆变电路的设计原理、电路结构、控制策略以及性能评估等方面，并通过课程设计来深入理解和实践这一电路的工作机制。
一、设计原理IGBT单相桥式无源逆变电路是一种将直流电压转换为交流电压的电力电子变换器。
其基本工作原理是通过控制IGBT管的导通和关断，调节输出电压的大小和频率，实现对负载端的功率调节。
在正半周和负半周分别通过两个IGBT管来实现电压的逆变，从而产生交流输出。
二、电路结构IGBT单相桥式无源逆变电路主要由四个IGBT管和四个二极管组成，其中两个IGBT管和两个二极管串联构成半桥，两个半桥串联形成全桥结构。
通过PWM控制方法，控制IGBT管的导通和关断，实现对输出电压的调节。
三、控制策略1. PWM控制：采用脉冲宽度调制（PWM）控制方法，通过改变PWM信号的占空比来调节输出电压的大小。
2. 电压闭环控制：通过采集输出电压信号，与设定的参考电压进行比较，控制PWM信号的占空比，实现稳定的输出电压控制。
3. 过流保护：设计合适的过流保护电路，当负载过大时及时切断IGBT 管的导通，以保护设备和负载不受损坏。
四、性能评估1. 效率评估：通过测量输入功率和输出功率，计算电路的效率，评估电路的能量转换效率。
2. 谐波分析：通过示波器等工具对输出波形进行谐波分析，评估谐波含量，检查输出波形的质量。
3. 动态响应：测试电路的动态响应特性，如瞬态响应时间、稳定性等，评估电路的动态性能。
五、课程设计内容1. 电路仿真：使用仿真软件搭建IGBT单相桥式无源逆变电路模型，进行电路仿真分析。
2. 硬件设计：根据电路原理图设计PCB电路板，选取合适的元器件进行电路搭建。
3. 控制程序编写：编写微控制器控制程序，实现对IGBT管的PWM 控制和电压闭环控制。
4. 性能测试与优化：进行电路性能测试，如效率测试、谐波分析、动态响应测试等，根据测试结果进行电路性能优化。
IGBT单相桥式无源逆变电路设计
IGBT单相桥式无源逆变电路设计IGBT单相桥式无源逆变电路是一种将直流电能转换为交流电能的电路，广泛应用于电力电子领域中。
无源逆变电路由于不需要任何外部能源，使得其工作更加简单和可靠。
本文将介绍IGBT单相桥式无源逆变电路的设计原理、主要组成部分以及其工作原理等内容。
在设计IGBT单相桥式无源逆变电路时，需要考虑以下几个关键因素：1.选择合适的IGBT管：IGBT管是无源逆变电路的关键部件，应选择具有适当的功率、电压和电流特性的IGBT管。
同时需要考虑其导通和关断速度，以确保电路的稳定性和工作效率。
2.设计适当的驱动电路：由于IGBT管需要在高频环境下工作，需要设计适当的驱动电路，以提供恰当的电压和电流波形，确保IGBT的正常工作。
3.控制策略设计：无源逆变电路的控制策略是确保电路能够实现所需输出的重要因素。
可以采用脉宽调制（PWM）控制策略，通过控制开关的导通和关断时间，来实现电压和频率的调节。
4.滤波电路设计：逆变电路产生的输出电压可能存在较高的谐波成分，需要设计适当的滤波电路来消除这些谐波，从而获得稳定的交流输出。
1.当输入直流电源施加在桥式电路的直流侧时，根据控制策略，对四个IGBT管进行相应的开通和关断操作。
2.当Q1和Q4管开通，Q2和Q3管关断时，输入直流电源通过Q1管和Q4管流入负载电阻RL，形成正向电压。
3.反之，当Q1和Q4管关断，Q2和Q3管开通时，输入直流电源通过Q2管和Q3管流入负载电阻RL，形成反向电压。
通过适当控制IGBT管的导通和关断时间，可以调节输出的电压和频率，从而实现不同的应用需求。
在设计IGBT单相桥式无源逆变电路时，需要进行合理的元件选择、电路设计和控制策略设计，以确保电路的性能和稳定性。
此外，还需要考虑保护电路的设计，以确保电路和负载的安全性。
电源逆变器课程设计
电源逆变器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电源逆变器的基本原理，掌握其工作流程及关键部件功能。
2. 掌握电源逆变器的种类、性能指标及其在生活中的应用。
3. 了解电源逆变器相关的安全知识及使用注意事项。
技能目标：1. 能够分析电源逆变器的电路图，并进行简单的设计与搭建。
2. 学会使用万用表、示波器等工具对电源逆变器进行性能测试。
3. 能够运用所学知识解决实际生活中与电源逆变器相关的简单问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识，提高实践能力。
2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通、协作能力。
3. 培养学生关注环保、节能，提高社会责任感。
课程性质：本课程属于电子技术领域，以实践操作为主，注重理论知识与实践技能的结合。
学生特点：初中年级学生，具备一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. 电源逆变器的基本原理：包括逆变器的工作原理、关键部件（如整流器、滤波器、逆变器电路等）的作用及相互关系。
- 教材章节：第三章“电源逆变器原理及其应用”2. 电源逆变器的种类及性能指标：介绍不同类型的电源逆变器，如方波逆变器、正弦波逆变器等，及其性能参数、适用范围。
- 教材章节：第四章“电源逆变器的种类及性能参数”3. 电源逆变器的应用：分析电源逆变器在生活中的应用实例，如车载逆变器、太阳能逆变器等。
- 教材章节：第五章“电源逆变器的应用实例”4. 电源逆变器电路分析与设计：学习电源逆变器电路分析方法，进行简单电路设计与搭建。
- 教材章节：第六章“电源逆变器电路分析与设计”5. 电源逆变器性能测试：掌握使用万用表、示波器等工具对电源逆变器性能进行测试的方法。
- 教材章节：第七章“电源逆变器性能测试与调试”6. 安全知识及使用注意事项：了解电源逆变器使用过程中的安全常识，强调注意事项。
课程设计无源三相pwm逆变器控制电路设计
目录第一章课程设计的目的及要求 (03)第二章整流电路 (05)第三章三相桥式逆变电路 (10)第四章PWM逆变电路的工作原理 (15)第五章比较电路 (19)第六章死区生成电路 (23)第七章总电路图及波形 (26)第八章个人心得 (28)参考文献 (29)第一章课程设计的目的及要求一、课程设计的目的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Internet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、培养学生运用仿真工具的能力和方法。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
二、课程设计的要求1. 自立题目题目：无源三相PWM逆变器控制电路设计注意事项：①学生也可以选择规定题目方向外的其它电力电子装置设计，如开关电源、镇流器、UPS电源等，②通过图书馆和Internet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方案。
首先要明确自己课程设计的设计内容。
控制框图设计装置（或电路）的主要技术数据主要技术数据输入交流电源：单相220V，f=50Hz三角波载波频率f=2kHz交直变换采用二极管整流桥电容滤波电路，无源逆变桥采用三相桥式电压型逆变主电路，控制方法为SPWM控制原理。
输出交流：f=20Hz电流为正弦交流波形，输出频率可调，输出负载为三相异步电动机，等效为星形RL 电路，R=10Ω，L=15mH设计内容：整流电路的设计和参数选择滤波电容参数选择三相逆变主电路的设计和参数选择IGBT电流、电压额定的选择三相SPWM驱动电路的设计画出完整的主电路原理图和控制电路原理图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）。
无源三相PWM逆变器控制电路设计
无源三相PWM逆变器控制电路设计无源三相PWM逆变器是一种常用于电力电子领域的逆变器拓扑结构，用于将直流电能转换为三相交流电能。
它具有输出电压质量高、功率密度大、效率高等优点，在工业控制和电力传输领域得到广泛应用。
本文将介绍无源三相PWM逆变器的基本原理和控制电路设计。
无源三相PWM逆变器的基本原理是通过对输入直流电源进行逆变，将直流变为三相交流电。
其核心组成部分是三相桥臂，由六个开关管组成。
具体来说，当开关管导通时，对应的桥臂输出正半周波；当开关管关断时，对应的桥臂输出负半周波。
通过合理地控制开关管的通断，可以实现对输出电压的调节。
对于开关管的控制，一种常见的方式是采用硬开关控制。
即通过控制信号，使得开关管在正半周波和负半周波之间切换。
此外，还可以采用软开关控制，通过逐渐切换开关管的通断状态，使得开关过程更加平滑，减小开关噪声。
对于输出电压的调节，一种常用的方式是采用PWM控制方法。
通过不同的PWM信号，可以控制开关管的通断时间，从而实现对输出电压的精确调节。
具体来说，可以根据需要调节PWM信号的占空比和频率，来控制输出电压的大小和波形。
在设计无源三相PWM逆变器的控制电路时，需要考虑以下几个方面：1.控制电路的可靠性：由于逆变器的开关管需要频繁地进行开关操作，因此控制电路需要具备较高的可靠性，以保证逆变器的正常工作。
2.控制电路的稳定性：控制电路需要稳定地输出PWM信号，并能够适应不同的工况和负载变化，以保证逆变器的输出电压稳定和质量优良。
3.控制电路的精度：控制电路需要能够实现对输出电压的精确调节和控制，以满足不同应用的需求。
综上所述，无源三相PWM逆变器的控制电路设计十分重要。
在设计过程中，需要综合考虑电路的可靠性、稳定性和精度，并根据具体的应用要求选择合适的控制方式和控制策略。
通过合理的设计，可以实现逆变器的性能优化和节能降耗的目标。
IGBT单相电压型全桥无源逆变电路设计
IGBT单相电压型全桥无源逆变电路设计无源逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置。
在无源逆变器中，使用单相电压型全桥拓扑结构，其中IGBT是指绝缘栅双极型晶体管，具有高电压和高电流开关特性。
本文将详细设计IGBT单相电压型全桥无源逆变电路。
设计要求：1. 输入电压：直流电压为Vin。
2. 输出电压：交流电压为Vout，频率为f。
3.负载：纯电阻性负载。
电路原理：1. 在每个IGBT导通期间的2/3时间内，两个IGBT之一导通，直流电压Vin流过负载。
2.在导通的另外1/3时间内，两个IGBT同时导通，负载两端电压降为零。
电路结构：1.两个开关电路串联：IGBT1和IGBT4、IGBT3和IGBT22.两个共享电压元件：一个直流电源和一个电感。
电路设计：1.选择IGBT：根据输入电压和负载电流选择IGBT，确保IGBT的电流和电压额定值工作在安全范围内。
2.选择电感：根据电压和电流需求选取合适的电感，它能平滑电路的工作并提供稳定的电流输出。
3.选择电容：选取合适的电容来平滑输出电压。
4.选择二极管：选择合适的二极管防止反向电流损坏电路。
参数计算：1. 选择输入电压Vin。
2. 根据输出电压Vout和负载电流计算负载电阻Rload。
3. 根据输出电压Vout和负载电流计算功率P。
4.根据频率f和功率P计算电感L和电容C的值。
原理图设计：根据电路设计和参数计算结果，绘制原理图。
确保各个组件的连接正确并保证整个电路的工作稳定。
电路实现：将电路原理图转换为实际的电路板。
在实际实施中，要注意电路的布局合理性、组件之间的联接可靠性，以确保电路能够正常工作。
性能测试：测试电路的性能，包括输出电压和电流的波形、频率和效率。
如果有必要，可以进行调整和改进。
总结：。
电力电子课程设计完整版
电力电子课程设计完整版一、教学目标本课程旨在电力电子领域提供一个全面的学习框架，通过深入理解电力电子的基本原理、关键技术和应用实践，使学生能够：1.知识目标：–描述电力电子的基本概念、发展和分类。
–解释电力电子器件的工作原理和特性，包括二极管、晶闸管、GTO、IGBT等。
–阐述电力电子电路的控制策略和设计方法。
–分析电力电子系统的效率、损耗和稳定性问题。
2.技能目标：–能够识别和分析不同类型的电力电子器件和电路。
–设计简单的电力电子转换电路，如AC-DC、DC-DC和DC-AC 转换器。
–运用仿真软件对电力电子系统进行模拟和优化。
–进行电力电子设备的故障诊断和维护。
3.情感态度价值观目标：–培养对电力电子技术在现代社会应用重要性的认识。
–强化节能减排和绿色技术的意识，在设计中考虑可持续性。
–激发对电力电子领域创新的兴趣，以促进技术进步和社会发展。
二、教学内容本课程的教学内容围绕电力电子的基本理论、器件结构、电路设计及其应用展开，具体包括：1.电力电子导论：电力电子的历史、发展趋势和其在现代电力系统中的应用。
2.电力电子器件：各类电力电子器件的结构、工作原理和特性分析。
3.电力电子电路：常用电力电子电路的拓扑结构、控制策略及其性能分析。
4.功率因数校正：功率因数的概念、功率因数校正电路的设计与应用。
5.变频技术：变频器的工作原理、变频技术的应用领域。
6.电力电子仿真：使用仿真工具对电力电子电路进行模拟和分析。
三、教学方法为了提高学生的综合能力和实践技能，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：用于基础理论知识和关键概念的传授。
2.案例分析法：分析具体的电力电子应用案例，加深对理论的理解。
3.实验法：通过实验操作，培养学生的动手能力和问题解决能力。
4.讨论法：分组讨论，促进学生之间的交流与合作，激发创新思维。
四、教学资源为确保高质量的教学效果，将充分利用以下教学资源：1.教材：《电力电子学》及相关辅助教材。
电力电子逆变器课程设计
电力电子逆变器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电力电子逆变器的基本概念，掌握其工作原理及电路构成。
2. 学生能够掌握电力电子器件的类型及在逆变器中的应用，了解不同器件的性能特点。
3. 学生能够了解逆变器在不同应用场景中的功能，如太阳能发电、电动汽车等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的电力电子逆变器电路。
2. 学生能够运用相关软件（如PSPICE、MATLAB等）进行逆变器电路仿真，分析电路性能。
3. 学生能够通过实验操作，验证逆变器电路的正确性，并学会调试和优化电路。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电力电子技术的兴趣，提高对新能源技术的认识，增强环保意识。
2. 学生通过课程学习，培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。
3. 学生能够认识到电力电子技术在现代社会中的重要性，激发对相关领域的学习和研究热情。
课程性质分析：本课程为电子技术专业课程，旨在让学生掌握电力电子逆变器的基础知识，培养其实际应用能力。
学生特点分析：学生具备一定的电子技术基础知识，对电力电子器件和应用场景有一定了解，但可能对逆变器具体设计和实践操作较为陌生。
教学要求：1. 结合课本知识，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 注重启发式教学，引导学生主动探索，培养学生的创新思维。
3. 强调团队合作，提高学生的沟通能力和协作精神。
二、教学内容1. 电力电子逆变器基本原理- 逆变器电路拓扑结构- 逆变器工作原理及转换过程- 逆变器在不同应用场景的功能2. 电力电子器件及应用- 常用电力电子器件的类型及特性- 不同器件在逆变器电路中的应用- 器件选型原则及电路设计注意事项3. 逆变器电路设计- 逆变器电路参数计算- 电路仿真软件的使用（如PSPICE、MATLAB等）- 逆变器电路设计实例分析4. 逆变器实验操作与调试- 实验室设备及实验原理- 实验步骤及操作方法- 逆变器电路调试与优化5. 逆变器应用案例分析- 太阳能发电系统逆变器应用- 电动汽车逆变器应用- 其他新能源领域逆变器应用案例教学内容安排与进度：第一周：电力电子逆变器基本原理第二周：电力电子器件及应用第三周：逆变器电路设计第四周：逆变器实验操作与调试第五周：逆变器应用案例分析教材章节及内容关联：《电力电子技术》第四章：电力电子逆变器《电力电子器件与应用》第三章：常用电力电子器件及其应用《电力电子电路设计与实践》第六章：逆变器电路设计及实验操作三、教学方法1. 讲授法：- 对于电力电子逆变器的基本原理、器件特性及电路设计等理论知识，采用讲授法进行教学，使学生在短时间内掌握课程核心内容。
北京交通大学电力电子IGBT无源单项半桥逆变(电阻负载)课程设计IGBT无源单项半桥逆变(电阻负载)
电气工程学院电力电子课程设计设计题目：IGBT单相半桥无源逆变电路设计专业班级：学号：姓名：同组人：指导教师：设计时间：设计地点：课程设计任务书学生姓名：专业班级指导教师：一、课程设计题目：IGBT单相半桥无源逆变电路设计（纯电阻负载）设计条件：1、输入直流电压：U d=100V2、输出功率：300W3、输出电压波形：1KHz方波二、课程设计要求1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，能独立而正确地进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；2. 查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数，对设计方案进行仿真；3. 完成预习报告，报告中要有设计方案，还要有仿真结果；4. 进实验室进行电路调试，边调试边修正方案；5. 撰写课程设计报告——画出主电路、控制电路原理图，说明主电路的工作原理、选择元器件参数，说明控制电路的工作原理、绘出主电路典型波形（比较实际波形与理论波形），绘出触发信号（驱动信号）波形，说明调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。
三、进度安排第一章系统方案设计1、系统方案在电路原理框图中，交流电源，整流，滤波和半桥逆变电路四部分构成电路的主电路，驱动电路和驱动电源构成指挥主电路中逆变桥正确工作的控制电路。
其中交流电源，整流和滤波三部分的功能分别由交流变压器、全桥整流模块和两个串联的电解电容实现半逆变电路由半桥电路和缓冲电路构成，而驱动电路和驱动电源则根据实验要求进行搭建。
2、系统工作原理在一个周期内，电力晶体管T1 和T2 的基极信号各有半周正偏，半周反偏，且互补。
若负载为阻感负载，t2 时刻以前，T1有驱动信号导通，T2 截止，U0 =Ud/2。
t2 时刻关断的T1，同时给T2 发出导通信号。
由于感性负载中的电流i。
不能立即改变方向，于是D2 导通续流，U0=-Ud/2。
T3 时刻i。
降至零，D2 截止，T2 导通，i。
开始反向增大，此时仍然有U0=-Ud/2 。
电力电子课程设计+逆变器
电力电子课程设计逆变器的设计(2009-04-22 11:23:45)标签：教育分类：课程设计概述随着电力电子技术的飞速发展，正弦波输出变压变频电源已被广泛应用在各个领域中，与此同时对变压变频电源的输出电压波形质量也提出了越来越高的要求。
对逆变器输出波形质量的要求主要包括两个方面：一是稳态精度高；二是动态性能好。
因此，研究开发既简单又具有优良动、静态性能的逆变器控制策略，已成为电力电子领域的研究热点之一。
电力电子器件的发展经历了晶闸管（SCR）、可关断晶闸管（GTO）、晶体管（BJT）、绝缘栅晶体管（IGBT）等阶段。
目前正向着大容量、高频率、易驱动、低损耗、模块化、复合化方向发展，与其他电力电子器件相比，IGBT具有高可靠性、驱动简单、保护容易、不用缓冲电路和开关频率高等特点，为了达到这些高性能，采用了许多用于集成电路的工艺技术，如外延技术、离子注入、精细光刻等。
IGBT最大的优点是无论在导通状态还是短路状态都可以承受电流冲击。
它的并联不成问题，由于本身的关断延迟很短，其串联也容易。
尽管IGBT模块在大功率应用中非常广泛，但其有限的负载循环次数使其可靠性成了问题，其主要失效机理是阴极引线焊点开路和焊点较低的疲劳强度，另外,绝缘材料的缺陷也是一个问题。
在现有的正弦波输出变压变频电源产品中，为了得到SPWM波，一般都采用双极性调制技术。
该调制方法的最大缺点是它的4个功率管都工作在较高频率(载波频率)，从而产生了较大的开关损耗，开关频率越高，损耗越大。
本文针对正弦波输出变压变频电源SPWM调制方式及数字化控制策略进行了研究，以TMS320F240数字信号处理器为主控芯片，以期得到一种较理想的调制方法，实现逆变电源变压、变频输出。
一、正弦波逆变器的设计要求和主电路形式电力系统变电站和调度所的继电保护和综合自动化管理设备有的是单相交流供电的，其中有一部分是不能长时间停电的。
普通UPS设备因受内置蓄电池容量的限制，供电时间比较有限，而直流操作电源所带的蓄电池容量一般都比较大，所以需要一套逆变电源将直流电逆变成单相交流电。
(完整word版)电力电子课程设计_IGBT单相电压型全桥无源逆变电路(阻感负载)
1 引言本次课程设计的题目是IGBT单相电压型全桥无源逆变电路设计（阻感负载），根据电力电子技术的相关知识，单相桥式逆变电路是一种常见的逆变电路，与整流电路相比较，把直流电变成交流电的电路成为逆变电路。
当交流侧接在电网上，称为有源逆变；当交流侧直接和负载相接时，称为无源逆变，逆变电路在现实生活中有很广泛的应用。
2 工作原理概论2. 1 IGBT的简述绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar Transistor）,英文简写为IGBT。
它是一种典型的全控器件。
它综合了GTR和MOSFET的优点，因而具有良好的特性。
现已成为中、大功率电力电子设备的主导器件。
IGBT是三端器件，具有栅极G、集电极C和发射极E。
它可以看成是一个晶体管的基极通过电阻与MOSFET相连接所构成的一种器件。
其等效电路和电气符号如下：图2-1 IGBT等效电路和电气图形符号它的开通和关断是由栅极和发射极间的电压所决定的。
当UGE为正且大于开启电压UGE时，MOSFET内形成沟道，并为晶体管提供基极电流进而是IGBT导通。
由于前面提到的电导调制效应，使得电阻减小，这样高耐压的IGBT也具有很小的通态压降。
当山脊与发射极间施加反向电压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的积极电流被切断，使得IGBT关断。
2.2电压型逆变电路的特点及主要类型根据直流侧电源性质的不同可分为两种：直流侧是电压源的称为电压型逆变电路；直流侧是电流源的则称为电流型逆变电路。
电压型逆变电路有以下特点：直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。
由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因为负载阻抗的情况不同而不同。
当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
电力电子课程设计_IGBT单相电压型全桥无源逆变电路(阻感负载)
1 引言本次课程设计的题目是IGBT单相电压型全桥无源逆变电路设计（阻感负载），根据电力电子技术的相关知识，单相桥式逆变电路是一种常见的逆变电路，和整流电路相比较，把直流电变成交流电的电路成为逆变电路。
当交流侧接在电网上，称为有源逆变；当交流侧直接和负载相接时，称为无源逆变，逆变电路在现实生活中有很广泛的使用。
2 工作原理概论2. 1 IGBT的简述绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar Transistor）,英文简写为IGBT。
它是一种典型的全控器件。
它综合了GTR和MOSFET的优点，因而具有良好的特性。
现已成为中、大功率电力电子设备的主导器件。
IGBT是三端器件，具有栅极G、集电极C和发射极E。
它可以看成是一个晶体管的基极通过电阻和MOSFET相连接所构成的一种器件。
其等效电路和电气符号如下：图2-1 IGBT等效电路和电气图形符号它的开通和关断是由栅极和发射极间的电压所决定的。
当UGE为正且大于开启电压UGE时，MOSFET内形成沟道，并为晶体管提供基极电流进而是IGBT导通。
由于前面提到的电导调制效应，使得电阻减小，这样高耐压的IGBT也具有很小的通态压降。
当山脊和发射极间施加反向电压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的积极电流被切断，使得IGBT关断。
2.2电压型逆变电路的特点及主要类型根据直流侧电源性质的不同可分为两种：直流侧是电压源的称为电压型逆变电路；直流侧是电流源的则称为电流型逆变电路。
电压型逆变电路有以下特点：直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。
由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且和负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因为负载阻抗的情况不同而不同。
当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
电力电子课程设计IGBT单相电压型全桥无源逆变电路
1引言本次课程设计的题目是IGBT单相电压型全桥无源逆变电路设计，根据电力电子技术的相关知识，单相桥式逆变电路是一种常见的逆变电路，与整流电路相比较，把直流电变成交流电的电路成为逆变电路。
当交流侧接在电网上，称为有源逆变；当交流侧直接和负载相接时，称为无源逆变，逆变电路在现实生活中有很广泛的应用。
2工作原理概论2. 1 IGBT的简述绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar Transistor）,英文简写为IGBT。
它是一种典型的全控器件。
它综合了GTR和MOSFET的优点，因而具有良好的特性。
现已成为中、大功率电力电子设备的主导器件。
IGBT是三端器件，具有栅极G、集电极C 和发射极E。
它可以看成是一个晶体管的基极通过电阻与MOSFET相连接所构成的一种器件。
其等效电路和电气符号如下：图1 IGBT等效电路和电气图形符号它的开通和关断是由栅极和发射极间的电压所决定的。
当UGE为正且大于开启电压UGE时，MOSFET内形成沟道，并为晶体管提供基极电流进而是IGBT导通。
由于前面提到的电导调制效应，使得电阻减小，这样高耐压的IGBT也具有很小的通态压降。
当山脊与发射极间施加反向电压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的积极电流被切断，使得IGBT关断。
2.2 电压型逆变电路的特点及主要类型根据直流侧电源性质的不同可分为两种：直流侧是电压源的称为电压型逆变电路；直流侧是电流源的则称为电流型逆变电路。
电压型逆变电路有以下特点：直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。
由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因为负载阻抗的情况不同而不同。
当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧想直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
有源、无源逆变电路的设计 电气工程
电力电子技术课程设计报告题目：有源、无源逆变电路的设计姓名学号年级专业电气工程及其自动化系（院）指导教师2012年 1月05 日一、引言无源逆变电路的应用非常广泛,在很多电源中如蓄电池、干电池、太阳能电池、风机等都是直流电源。
当负载需要交流供电时,要先将直流电转换成交流电,这就要通过逆变电路来实现。
另外,由于无源逆变电路能提供有效值和频率都可调的交流电,所以交流电机变频调速系统、变极性等离子焊接、不间断电源等都要用到无源逆变电路。
逆变分为半桥逆变和全桥逆变,尤其是全桥逆变,应用场合非常广泛。
全桥逆变电路的优点是输出功率大,控制方便,性能好。
二、设计任务设计指标：MOSFET电压型单相半桥无源逆变电路设计（纯电阻负载）（1）输入直流电压：Ui=200V（2）输出功率：500W1²掌握单相桥式全控桥整流电路和单相半桥无源逆变电路的工作原理，进行结合完成交-直-交电路的设计；2²熟悉两种电路的拓扑，控制方法；3²掌握两种电路的主电路，驱动电路，保护电路的设计方法，元器件参数的计算方法；4²培养一定的电力电子的实验和调试能力；5²培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力；2²加深理解《电力电子技术》课程的基本理论；（3）输出电压波形：1KHz方波总体目标及任务：选择整流电路，计算整流变压器额定参数，选择全控器件的额定电压电流，计算平波电抗器感值，设计保护电路，全控器件触发电路的设计，画出主电路原理图和控制电路原理图，进行Matlab的仿真，画出输出电压，电流模拟图。
三、设计方案选择及论证三相无源逆变电路的主电路如图3-7所示。
由6 个单向导电的电子开关组成三相桥，同时每个桥臂并联一个起续流作用的二极管.图3-7 三相无源逆变主电路图中的电源用方框标出，在应用中直流电源可能是电压源，也可能是电流源，采用电源不同逆变器输出的特性也不相同。
电子开关的开通顺序依照图中的标号1→2→3→4→5→6→1。
单相桥式无源逆变电路
区，因而增加了一段延缓时间，使集- 射电压 U CE 波形分成两段
和
t fv 2
。
IGBT 的关断过程是从正向导通状态转换到正向阻断状态过程。关断过程所 需要的时间为关断时间 分， 在
tf t off
。
t off
包括关断延迟时间
t fi1
t d ( off )
和电流下降时间
tf
两部
内， 集电极电流的波形分为两段
t fi 2
和
t fi 2
对应 IGBT 内部 MOSFET 的关
断过程，两段时间内 Ic 下降较快；
对应于 IGBT 内 PNP 晶体管的关断过程，
由于 MOSFET 关断后，PNP 晶体管中的储存电荷难以迅速消除，所以这段时间 内 Ic 下降较慢， 造成集电极电流较长的尾部时间。 通常关断时间为 0.55～1.5 s 。
8
黄石理工学院 课程设计
IGBT 的开通时间 t on 由开通延迟时间
t d on
和电流上升时间 t r 两部分组成。通常开
通时间为 0.5～1.2 s 。IGBT 在开通过程中大部分时间是作为 MOSFET 工作的。 只是在集- 射极电压 U CE 下降过程后期（
t fv 2
） ，PNP 晶体管才由放大区转到饱和
图 1-1 单相桥式无源逆变电路的工作原理
3
黄石理工学院 课程设计
2 主电路的设计
采用全控型器件——绝缘栅晶体管 （IGBT） 取代上图的 T1 ， 得到如下图 2-1 所示的单相桥式无源逆变电路。从图中可看出，它由两对桥臂组合而成，VT1 和 VT4 构成一对导电臂，VT2 和 VT3 构成另一对导电臂，两对导电臂交替导通 180 ，其输出电压、输出负载波形如下所示。工作过程如下： t=0 时刻以前，VT2、VT3 导通， VT1、VT4 关断，电源电压反向加在负载 上， u0 =-Ud。 在 t=0 时刻，负载电流上升到负的最大值，此时关断 VT2、VT3，同时驱动 VT1 、 VT4， 由于感性负载电流不能立即改变方向， 负载电流经 VD1、 VD4 续流， 此时，由于 VD1 、VD4 导通，VT1 、VT4 受反压而不能导通。负载电压 u0 =+Ud
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无源逆变电源电力电子课程设计
无源逆变电源是一种广泛应用于工业、电力、通讯和计算机等领域中的电源拓扑结构。
在该电源中，直流电压通过逆变器变换为交流电压，实现电源输出。
为了对于该电源结构进行深入研究和掌握，电子系开设了无源逆变电源电力电子课程，并设计了相应的实验进行实践。
首先，在无源逆变电源电力电子课程设计中，学生需要对于课程相关理论进行深入学习。
学生需要了解如何运用逆变器实现无源逆变电源拓扑结构，以及电源适应性分析、输出电压控制和能量转换等方面的知识。
通过理论学习，学生可以掌握整个无源逆变电源的基本结构和工作原理，为后续实验的开展铺平道路。
其次，课程设计中包含了一系列实验环节。
学生通过实践操作，可以对于课上学习到的理论知识进行深入的掌握。
在实验环节中，学生将会进行无源逆变电源实验的组装和工作原理探究，从而对于该电源拓扑结构的特点、性能进行更加深入的了解。
同时，课程设计还包括了如电源信号采集、信号处理、控制电路设计和实现等实验环节，让学生在实践中掌握电力电子领域的基本应用。
最后，在无源逆变电源电力电子课程设计中，学生需要完成个人或团体课程设计作品。
对于这一环节，学生需要独立或者小组完成电源拓扑结构设计、控制策略设计和硬件实现等工
作，从而更好地理解无源逆变电源电路的特点和应用，也为日后工作或学习打下更好的基础。
总的来说，无源逆变电源电力电子课程的设计和实践能够为学生提供全面的电力电子领域专业知识，促进学生对于无源逆变电源拓扑结构等基础应用的深入理解和掌握。
在实践中，学生不仅可以加深自己的理论知识，还可以锻炼自己的实践能力和创新能力。
这一课程对于今后工作或学习都具有重要意义，对于学生的职业发展和个人未来也起到了促进作用。