单相桥式有源逆变电路设计
单相全控桥有源逆变电路
实验三单相全控桥有源逆变电路
一、仿真步骤
1．启动MATLAB，进入SIMULINK后新建一个仿真模型的新文件。
并布置好各元器件。
如下图所示：
图3.1
2．参数设置：
基本的设置均与单相全控桥式整流电路相同。
电路中增加了一个反向的直流电动势，以实现逆变。
在本例中，交流电压设为220V，50Hz。
负载电阻设为5。
直流电压设为250V。
要注意触发脉冲的设置，因为要实现逆变，触发角要大于90度，且处于对角的触发角设置要相同。
二、模型仿真
设置好后，即可开始仿真。
选择算法为ode23tb，stop time设为0.1。
点击开始控件。
仿真完成后就可以通过示波器来观察仿真的结果。
以下是分别在90度，120度，135度，150度时的仿真结果。
90度: 120度:
135度： 150度：
如果有兴趣的同学也可以照着下面的电路仿真一下斩波电路，电路图如下
Boost Choper
Buck Choper。
单相桥式PWM逆变电路设计
单相桥式PWM逆变电路设计一、设计原理单相桥式PWM逆变电路由整流桥、滤波电路、逆变桥和控制电路组成。
整流桥将输入的交流电转换为直流电，滤波电路对直流电进行平滑处理，逆变桥将直流电转换为交流电输出，控制电路对逆变桥进行PWM控制，调节输出电压的幅值和频率。
二、设计方法1.选择逆变桥和整流桥元件：根据输出功率的要求选择合适的逆变桥和整流桥元件，常见的有MOSFET、IGBT和二极管等。
2.设计滤波电路：通过选择合适的电容和电感元件，设计滤波电路对直流电进行平滑处理。
常见的滤波电路有LC滤波电路和RC滤波电路，可以根据具体情况选择合适的滤波电路。
3.设计控制电路：控制电路是单相桥式PWM逆变电路的关键部分，通过控制电路对逆变桥进行PWM调制，实现对输出电压的控制。
常见的控制方法有脉宽调制（PWM）和脉振宽调制（PPWM），可以根据实际需求选择合适的控制方法。
4.稳定性分析和保护措施：在设计过程中需要考虑逆变电路的稳定性和保护措施。
通过稳定度分析和保护措施的选择，可以提高逆变电路的可靠性和安全性。
5.实验验证和调试：设计完成后需要进行实验验证和调试，对电路进行性能测试和参数调节，确保逆变电路的正常工作。
三、设计注意事项1.选择合适的元件：在设计过程中需要根据具体要求选择合适的元件，包括逆变桥、整流桥、滤波电路和控制电路等。
合理选择元件能够提高电路的性能和可靠性。
2.稳定性和保护措施：在设计过程中需要考虑逆变电路的稳定性和保护措施。
通过分析稳定性和选择保护措施，可以防止电路因过电流、过压等故障而损坏。
3.实验验证和调试：设计完成后需要进行实验验证和调试，对电路进行性能测试和参数调节，确保逆变电路的正常工作。
及时调试和修改电路中存在的问题，确保电路的性能满足设计要求。
四、总结单相桥式PWM逆变电路是一种常见的电力电子转换电路，设计涉及到逆变桥、整流桥、滤波电路和控制电路等方面。
通过选择合适的元件、稳定性分析和保护措施以及实验验证和调试，可以设计出性能优良、稳定可靠的逆变电路。
单相全桥逆变电路设计
单相全桥逆变电路设计1. 确定电路拓扑结构：单相全桥逆变电路是一种常见的电路拓扑结构，它具有简单、可靠、高效等优点。
因此，我们选择这种电路拓扑结构来进行设计。
2. 选择合适的开关器件：为了实现逆变功能，我们需要选择合适的开关器件。
常用的开关器件包括晶体管、场效应管、晶闸管等。
考虑到逆变电路的工作频率和开关速度等因素，我们选择MOSFET作为开关器件。
3. 设计电路参数：接下来，我们需要根据逆变电路的具体要求来设计电路参数。
这些参数包括输入电压、输出电压、输出频率、开关频率等。
同时，我们还需要考虑电路的损耗和散热等问题，以确保电路能够正常工作。
4. 选择合适的滤波器：为了使输出电压更加稳定，我们需要在输出端添加合适的滤波器。
常用的滤波器包括LC滤波器和RC滤波器等。
根据输出电压的要求和负载性质等因素，我们选择LC滤波器作为输出滤波器。
5. 确定控制策略：为了实现逆变电路的稳定运行，我们需要确定合适的控制策略。
常用的控制策略包括PID控制、PWM控制等。
考虑到逆变电路的复杂性和动态性能要求等因素，我们选择PID控制作为逆变电路的控制策略。
6. 搭建电路模型：在确定了上述设计步骤之后，我们就可以开始搭建单相全桥逆变电路的电路模型了。
在电路模型中，我们需要考虑每个开关器件的驱动电路、保护电路等辅助电路的设计，以确保整个电路的稳定性和可靠性。
7. 进行仿真测试：在搭建完电路模型之后，我们需要进行仿真测试来验证设计的正确性和可靠性。
通过仿真测试，我们可以观察输出电压的波形、电流的波形等参数，并对电路的性能进行评估和分析。
8. 制作样机：最后，我们需要根据仿真测试的结果来制作样机并进行实际测试。
在样机制作过程中，我们需要考虑电路板的布局、元件的选择等问题，以确保样机的性能和稳定性能够满足要求。
9. 进行实际测试：在制作完样机之后，我们需要进行实际测试来验证样机的性能和可靠性。
在实际测试中，我们需要对样机的输出电压、电流等参数进行测量和分析，并对样机的性能进行评估。
单相桥式有源逆变线路
课程设计任务书前言电力电子学,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。
随着科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。
但是晶杂管相控整流电路中随着触发角α的增大，电流中谐波分量相应增大，因此功率因素很低。
把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就构成了PWM整流电路。
通过对PWM整流电路的适当控制，可以使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位，功率因素近似为1。
这种整流电路称为高功率因素整流器，它具有广泛的应用前景由于电力电子技术是将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域，利用半导体电力开关器件组成各种电力变换电路实现电能和变换和控制，而构成的一门完整的学科。
故其学习方法与电子技术和控制技术有很多相似之处，因此要学好这门课就必须做好实验和课程设计，因而我们进行了此次课程设计。
又因为整流电路应用非常广泛，而锯齿波移相触发三相晶闸管全控整流电路又有利于夯实基础，故我们单结晶体管触发的单相晶闸管全控整流电路这一课题作为这一课程的课程设计的课题。
目录1.封面2.课程设计任务书3.前言4.目录1.课程设计的目的1.单相桥式有源逆变电路1.1有源逆变概述1.2逆变电路的分类1.21单相桥式有源逆变的工作原理1.2.2工作原理1.2.3逆变产生的条件1.2.4逆变失败（逆变颠覆）的原因1.2.5最小逆变角的限制2.单相桥式有源逆变电路的设计2.1元器件的选择2.2整流电路的选择2.3保护系统的设计3.单相桥式有源逆变的设计以及仿真图4.总结5.对本次课程设计的体会和建议参考文献致谢课程设计的目的加深理解单相桥式全控整流及逆变电路的工作原理；究单相桥式变流电路由整流切换到逆变的全过程，掌握实现有源逆变的条件；握产生逆变颠覆的原因及预防方法。
单相桥式全控整流及有源逆变电路的实现与仿真研究
单相桥式全控整流及有源逆变电路的实现研究与仿真设计摘要本文以单相桥式全控整流及有源逆变电路为研究对象，介绍了单相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理，并对MATLAB/Simulink模块中电力电子仿真所需要的电力系统模块做了简要的说明，介绍了单相桥式全控整流及有源逆变电路的主要环节整流及有源逆变的工作原理，并且分析了几种常见的触发角，在此基础上运用MATLAB软件分别对电路的仿真进行了设计；实现了对单相桥式全控整流及有源逆变电路的仿真。
关键词：Simulink；单相桥式全控整流及有源逆变电路；仿真设计AbstractBased on single bridge rectifying and full control of active inverter circuits for research object, introduces the whole point of single-phase bridge rectifying and active inverter circuit principle of work, and on MATLAB/Simulink module power electronic simulation need power system module provides a brief explanation, introduces the whole point of single-phase bridge rectifying and active inverter circuits of the main rectifier and active link inverter principle of work, and analyzes some common triggering Angle, on the basis of using MATLAB software simulation of the circuit design, The realization of single-phase bridge rectifying and full control of the active inverter circuits. Keywords:Simulink, Single-phase bridge rectifying and active all control circuit, Simulation design目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 整流技术的发展概况 (1)1.3 系统仿真概述 (2)第2章单相桥式全控整流及有源逆变的工作原理 (4)2.1 整流电路概述 (4)2.2有源逆变概述 (4)2.3 单相桥式全控整流电路的工作原理 (5)2.3.1 工作原理 (5)2.3.2 参数计算公式 (7)2.4 单相桥式全控有源逆变的工作原理 (8)2.4.1 工作原理 (8)2.4.2 逆变颠覆 (9)2.4.3 最小逆变角限制 (9)2.5 晶闸管整流电路的触发控制 (9)2.5.1 锯齿波的形成环节 (10)2.5.2 移相控制环节 (10)2.5.3 脉冲的形成环节 (11)2.5.4 脉冲的输出环节 (11)第3章单相桥式全控整流及有源逆变的实验 (12)3.1 单相桥式全控整流及有源逆变的电路图 (12)3.2 单相桥式全控整流电路的实验 (13)3.3 单相桥式有源逆变电路的实验 (14)3.4 逆变颠覆现象的观察 (16)第4章单相桥式全控整流及有源逆变的仿真 (17)4.1 单相桥式全控整流及有源逆变的仿真模型 (17)4.1.1 仿真模型的设计 (17)4.1.2 仿真模型模块的参数设置 (17)4.2 模型仿真及仿真结果 (28)4.3 仿真过程中问题的解决及一些技巧 (34)4.3.1 如何根据原理建立仿真模型 (34)4.3.2 调试中参数设置方法 (34)4.3.3 创建模型的一些技巧 (35)第5章总结 (36)5.1 论文主要内容总结 (36)5.2 实验过程总结 (36)5.3 仿真过程总结 (37)5.4 设计和开发方面的不足 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录实验接线图 (40)第1章绪论1.1课题背景在电力电子技术中，可控整流电路是非常重要的章节，整流电路是将交流电变为直流电的电路，其应用非常广泛。
单相桥式PWM逆变电路设计
单相桥式PWM逆变电路设计介绍单相桥式PWM逆变电路的背景和重要性单相桥式PWM逆变电路是一种常见的电力电子技术应用，广泛用于交流电能转换为直流电能的场合。
由于其高效、可靠的特点，被广泛运用于电力系统中的UPS（不间断电源）、电机驱动和太阳能逆变器等领域。
在现代电力系统中，交流电能的应用日益增多，而很多电子设备却需要使用直流电能。
因此，采用桥式PWM逆变电路来实现交流电与直流电的转换是非常必要和重要的。
本文将详细讨论单相桥式PWM逆变电路的设计原理和关键技术。
首先，将介绍PWM技术的基本原理，并解释为什么选择桥式逆变器。
其次，将详细讲解桥式逆变器的工作原理和电路结构。
最后，将给出一种基于控制策略的桥式逆变器设计方案。
通过本文的研究，读者将能够深入了解单相桥式PWM逆变电路的设计原理和实践应用，为电力系统和电子设备的设计提供有益的参考。
单相桥式PWM逆变电路是一种常用的电力电子变换器。
它通过控制开关器件的开关周期和占空比，将直流电源转换为交流电源，实现电能的变换和调节。
该逆变电路的基本组成包括：单相桥式整流电路：它由四个可控开关器件组成，通常使用MOSFET或IGBT等器件，用于将交流电源转换为直流电源。
PWM调制电路：PWM调制电路通过控制开关器件的开关周期和工作占空比，可以实现输出电压的调节和波形控制。
滤波电路：滤波电路用于平滑输出电压，去除输出电压中的高频噪声和谐波。
输出变压器：输出变压器用于将逆变电路的输出电压变换为所需的电压等级。
单相桥式PWM逆变电路的工作原理是：首先，经过单相桥式整流电路的整流，将交流电源转换为直流电源；然后，通过PWM 调制电路控制开关器件的开关周期和工作占空比，将直流电源转换为交流电源；最后，经过滤波电路的处理，输出平滑的交流电压。
这样，单相桥式PWM逆变电路实现了将直流电源转换为交流电源的功能，可以广泛应用于电力电子变换器、逆变电源、变频调速等领域。
本文讨论了单相桥式PWM逆变电路的设计步骤和注意事项。
《电力电子技术》课程设计单相桥式逆变课程设计
《电力电子技术》课程设计说明书单相桥式逆变电路院、部：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：职称副教授专业：电气工程及其自动化班级：完成时间：2015年6月1日摘要随着电力电子技术的高速发展，逆变电路的应用非常广泛，蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源，当我们使用这些电源向交流负载供电时，就需要逆变电路。
另外，交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热等电力电子装置，其核心部分都是逆变电路。
本设计要做的就是输入100V的直流电压，输出交流电压频率范围在30～60H Z，电压30～50V范围可调。
根据电力电子技术的相关知识，把直流电变成交流电的电路成为逆变电路。
单相桥式逆变电路是一种常见的逆变电路。
采用阻感负载，负载两端的电压即为输出电压。
设计电路中采用IGBT作为开关器件，利用ICL8038芯片产生频率符合要求的信号来控制IGBT的通断，从而得到频率范围在30～60H Z的交流电压。
采用移相调压来调节输出电压的大小。
关键词：直流电压；交流电压；逆变；桥式ABSTRACTWith the rapid development of power electronic technology, the inverter circuit has a very wide range of applications, such as battery, battery, solar battery is a dc power supply, when we use the power supply to the ac load power supply, inverter circuit is needed.In addition, the ac motor speed control by frequency converter, uninterruptible power supply, induction heating power electronic devices, such as its core part is the inverter circuit.This design has to do is enter the dc voltage 100 v, output voltage in 30 ~ 60 hz frequency range, 30 ~ 50 v voltage range is adjustable.According to the power electronic technology knowledge, become the inverter circuit of direct current into alternating current circuit.Single-phase bridge inverter circuit is a common inverter e resistance load, feeling at the ends of the load voltage is the output voltage.In the design of circuit using IGBT as the switch device, using ICL8038 chip conform to the requirements of the frequency signal to control the on-off of IGBT, frequency range is obtained in 30 ~ 60 hz ac voltage.Phase-shifting surge tank is used to adjust the size of the output voltage.Key wordsdc voltage；ac voltage；inverter；bridge目录摘要 (I)ABSTRACT ....................................................................................................................... I I 课程设计任务书 (V)绪论 (1)第1章方案设计 (5)系统框图 (5)主电路框图 (5)主电路原理图 (6)第2章主电路设计 (7)主电路原理图 (7)主电路原理分析 (7)器件的选择 (8)绝缘栅双极晶体管 (8)电力二极管 (8)元件参数 (9)第3章驱动电路的设计 (10)驱动电路原理图设计 (10)驱动电路的种类 (10)驱动电路的作用 (10)驱动电路的选择 (11)第4章控制电路设计 (12)4.1 控制电路的作用 (12)控制电路原理图设计 (12)控制电路原理分析 (13)移相调压的原理 (13)CL8038芯片介绍 (14)ICL0838引脚功能 (14)ICL0838内部结构 (15)第5章保护电路的设计 (17)保护电路的种类 (17)保护电路的作用 (17)保护电路的选择 (18)第6章仿真分析 (19)仿真软件MATLAB (19)仿真电路图 (20)参数设置 (21)仿真效果图 (21)仿真结果分析 (22)第7章设计总结 (23)参考文献 (24)致谢词 (25)附录 (26)课程设计任务书一、课程设计的目的1、加强和巩固所学的知识，加深对理论知识的理解；2、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；3、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力；4、培养学生综合运用知识的能力和工程设计能力；5、培养学生运用仿真软件的能力和方法；6、培养学生科技写作水平。
单相桥式晶闸管有源逆变电路设计(反电势阻感负载).doc
南京信息工程大学电力电子技术题目：单相桥式晶闸管有源逆变电路姓名：学号：专业：电子信息工程院系：电子与信息工程学院指导老师：摘要本文对单相桥式晶闸管有源逆变电路为介绍对象，介绍了单相桥式晶闸管有源逆变电路的工作原理，在此基础上用软件分别对电路进行了仿真设计，实现了对单相桥式晶闸管有源逆变电路的仿真。
一、绪论1.1整流技术的发展概况正电路广泛应用于工业中。
整流与逆变一直都是电力电子技术的热点之一。
桥式整流是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路。
常用来将交流电转化为直流电。
从整流状态变到有源逆变状态，对于特定的实验电路需要恰到好处的时机和条件。
基本原理和方法已成熟十几年了，随着我国交直流变换器市场迅猛发展，与之相应的核型技术应用于发展比较将成为业内企业关注的焦点。
目前，整流设备的发展具有下列特点：传统的相控整流设备已经被先进的高频开关整流设备所取代。
系统的设计已经由固定式演化成模块化，以适应各种等级、各种模块通信设备的要求。
加上阀控式密封铅酸蓄电池的广泛应用，为分散供电创造了条件。
从而大大提高了通信网运行可靠和通信质量。
高频开关整流器采用模块化设计、N1配置和热插拨技术，方便了系统的扩展，有利于设备的维护。
由于整流设备和配电设备等配备了微机监控器，使系统设备具有了智能化管理功能和故障保护及自保护功能。
新旗舰、新技术、新材料的应用，使高频开关整流器跃上了一个新台阶。
1.2 系统仿真概述1、基本概念所谓系统仿真（system simulation），就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。
2、系统仿真的实质(1)它是一种对系统问题求数值解的计算技术。
尤其当系统无法通过建立数学模型求解时，仿真技术能有效地来处理。
(2)仿真是一种人为的试验手段。
它和现实系统实验的差别在于，仿真实验不是依据实际环境，而是作为实际系统映象的系统模型以及相应的“人造”环境下进行的。
单相桥式有源逆变电路设计
单相桥式有源逆变电路设计1. 引言有源逆变器是一种将直流电源转换为交流电源的装置，常用于电力电子领域。
单相桥式有源逆变电路是其中一种常见的拓扑结构，可以实现从直流电源到交流电源的有效转换。
本文将介绍单相桥式有源逆变电路的设计原理和步骤。
2. 单相桥式有源逆变电路的原理单相桥式有源逆变电路由四个开关管和一个电源组成，其中两个开关管为上桥臂开关管，另外两个开关管为下桥臂开关管。
开关管通过开关控制器进行开关操作，通过改变开关管的状态来实现对电流的控制和转换。
在正半周的工作状态下，上桥臂的开关管S1和S2打开，下桥臂的开关管S3和S4关闭。
此时，电源的正极连接至负载，负载的交流电路通过开关管S1和S2直接接通。
在负半周的工作状态下，上桥臂的开关管S1和S2关闭，下桥臂的开关管S3和S4打开。
此时，电源的负极连接至负载，负载的交流电路通过开关管S3和S4直接接通。
通过交替切换开关管的状态，可以实现直流电源到交流电源的转换。
3. 单相桥式有源逆变电路的设计步骤3.1 确定输入和输出参数在设计单相桥式有源逆变电路时，首先需要确定输入和输出的参数。
输入参数包括直流电压和电流的范围，输出参数包括交流电压和电流的要求。
3.2 选择开关管和开关控制器根据输入和输出参数的要求，选择适合的开关管和开关控制器。
开关管需要能够承受输入参数的范围，并具有较低的开关损耗和导通损耗。
开关控制器需要能够实现准确的开关控制，并具有过流保护和过温保护等功能。
3.3 设计滤波电路为了减小逆变电路的谐波含量，需要设计合适的滤波电路。
滤波电路可以采用LC滤波器或LCL滤波器，通过选择合适的电感和电容参数来实现滤波效果。
3.4 进行仿真和优化在设计完成后，使用电路仿真软件对单相桥式有源逆变电路进行仿真。
通过仿真可以评估电路的性能，如电压波形的失真程度和效率等。
根据仿真结果进行优化，调整参数和设计，以达到设计要求。
3.5 PCB布线和制作根据最终的设计结果，进行PCB布线设计。
单相桥式有源逆变电路设计
长江职业学院电力电子技术课程设计报告学院：机电学院学生姓名：余鸿指导教师：李莎专业：电气自动化班级：电气1401日期：2015.12单相桥式有源逆变电路设计摘要：整流与逆变一直都是电力电子技术的热点之一。
桥式整流是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路。
常用来将交流电转化为直流电。
从整流状态变到有源逆变状态，对于特定的实验电路需要恰到好处的时机和条和方法已成熟十几年了，随件。
基本原理着我国交直流变换器市1场迅猛发展，与之相应的核型技术应用于发展比较将成为业内企业关注的焦点。
在逆变电路中，把直流电能经过直交变换，向交流电源反馈能量的变换电路称之为有源逆变电路，相应的装置称为有源逆变器。
关键词：整流逆变桥式有源逆变。
1前言目前，整流设备的发展具有下列特点：传统的相控整流设备已经被先进的高频开关整流设备所取代。
系统的设计已经由固定式演化成模块化，以适应各种等级、各种模块通信设备的要求。
加上阀控式密封铅酸蓄电池的广泛应用，为分散供电创造了条件。
从而大大提高了通信网运行可靠和通信质量。
高频开关整流器采用模块化设计、N1配置和热插拨技术，方便了系统的扩展，有利于设备的维护。
由于整流设备和配电设备等配备了微机监控器，使系统设备具有了智能化管理功能和故障保护及自保护功能。
新旗舰、新技术、新材料的应用，使高频开关整流器跃上了一个新台阶。
逆变与整流相对应，直流电变成交流电。
交流侧接电网，为有源逆变。
交流侧接负载，为无源逆变。
有源逆变的条件：负载侧存在一个直流电源E，由他提供能量，其电势极性与变流器的整流电压相反，对晶闸管为正向偏置电压；变流器在起直流侧输出应有一个与原整流电压相反的逆变电压U，其平均值U<E，以吸收能量，并将其能量馈送给交流电源。
逆变电路的分类，根据直流侧的电源的性质不同，直流侧是电流源，电流型逆变电路，又称为电流型逆变电路；电压型逆变电路，输出电压是矩形波，电流型逆变电路输出电流是矩形波。
单相桥式有源逆变电路设计.
长江职业学院电力电子技术课程设计报告学院：机电学院学生姓名：余鸿指导教师：李莎专业：电气自动化班级：电气1401日期：2015.12单相桥式有源逆变电路设计摘要：整流与逆变一直都是电力电子技术的热点之一。
桥式整流是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路。
常用来将交流电转化为直流电。
从整流状态变到有源逆变状态，对于特定的实验电路需要恰到好处的时机和条和方法已成熟十几年了，随件。
基本原理着我国交直流变换器市1场迅猛发展，与之相应的核型技术应用于发展比较将成为业内企业关注的焦点。
在逆变电路中，把直流电能经过直交变换，向交流电源反馈能量的变换电路称之为有源逆变电路，相应的装置称为有源逆变器。
关键词：整流逆变桥式有源逆变。
1前言目前，整流设备的发展具有下列特点：传统的相控整流设备已经被先进的高频开关整流设备所取代。
系统的设计已经由固定式演化成模块化，以适应各种等级、各种模块通信设备的要求。
加上阀控式密封铅酸蓄电池的广泛应用，为分散供电创造了条件。
从而大大提高了通信网运行可靠和通信质量。
高频开关整流器采用模块化设计、N1配置和热插拨技术，方便了系统的扩展，有利于设备的维护。
由于整流设备和配电设备等配备了微机监控器，使系统设备具有了智能化管理功能和故障保护及自保护功能。
新旗舰、新技术、新材料的应用，使高频开关整流器跃上了一个新台阶。
逆变与整流相对应，直流电变成交流电。
交流侧接电网，为有源逆变。
交流侧接负载，为无源逆变。
有源逆变的条件：负载侧存在一个直流电源E，由他提供能量，其电势极性与变流器的整流电压相反，对晶闸管为正向偏置电压；变流器在起直流侧输出应有一个与原整流电压相反的逆变电压U，其平均值U<E，以吸收能量，并将其能量馈送给交流电源。
逆变电路的分类，根据直流侧的电源的性质不同，直流侧是电流源，电流型逆变电路，又称为电流型逆变电路；电压型逆变电路，输出电压是矩形波，电流型逆变电路输出电流是矩形波。
电力电子课程设计---单相桥式晶闸管有源逆变电路设计
课程设计说明书学院：信息与通信工程学院专业：自动化题目：单相桥式晶闸管有源逆变电路设计（反电势阻感负载）2011年12月31日课程设计任务书一、绪论1.逆变技术介绍：逆变技术的原理早在1931 年就有人研究过，从1948 年美国西屋电气公司研制出第一台3KHZ 感应加热逆变器至今已有近60 年历史了，而晶闸管SCR 的诞生为正弦波逆变器的发展创造了条件，到了20 世纪70 年代，可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（BJT）的问世使得逆变技术得到发展应用。
到了20 世纪80 年代，功率场效应管（MOSFET）、绝缘栅极晶体管（IGBT）、MOS 控制晶闸管（MCT）以及静电感应功率器件的诞生为逆变器向大容量方向发展奠定了基础，因此电力电子器件的发展为逆变技术高频化，大容量化创造了条件。
进入80 年代后，逆变技术从应用低速器件、低开关频率逐渐向采用高速器件，提高开关频率方向发展。
逆变器的体积进一步减小，逆变效率进一步提高，正弦波逆变器的品质指标也得到很大提高。
2.软件介绍：NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
凭借NI Multisim，可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。
借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器，能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。
与NI LabVIEW和SignalExpress软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。
二、原理概述在电力电子技术中，把直流电能变换成为交流电能的过程称为逆变。
当交流侧为供电电源时称为有源逆变。
要使负载侧反过来通过变流器向交流电源供电（即能量反传递）而且电流流向不变，则在负载侧必须存在一个直流电源E（电动势），这个电源可以是电池，也可以是直流发电机或直流电动机运行在发电状态，这个电源的极性与整流电压极性相反。
单相桥式逆变器的设计
单相桥式逆变器的设计如同所有逆变器一样，单相桥式逆变器的基本原理是根据电力电子器件的开关状态来转换电源。
单相桥式逆变器通过一对控制开关来实现这个功能，分别连接直流电源的正极和负极。
控制开关通过交替开关来改变电流在负载中的流动方向，从而产生交流输出。
下面将详细介绍单相桥式逆变器的设计过程：1.规划设计要求：在设计之前，首先需要确定单相桥式逆变器的规模和规格。
这包括输出功率、输出电压以及所需的控制功能。
根据应用需求，确定逆变器的最大功率输出和所需的交流电压等参数。
2.选择逆变器拓扑结构：3.选取电力电子器件：逆变器的设计涉及到选择合适的电力电子器件来实现电能的转换。
主要考虑的电力电子器件包括开关管（如IGBT、MOSFET等）、二极管和滤波电容等。
根据工作电压和电流需求，选择合适的电子器件。
4.控制电路设计：逆变器的控制电路用于控制开关的状态，从而改变电流的流向。
这通常包括一个控制器和一些驱动电路。
控制器可以根据输入信号和反馈信号来控制开关的开关状态，实现逆变器的稳定运行。
5.滤波电路设计：逆变器的输出通常需要通过滤波电路进行滤波，以去除输出中的谐波成分。
这通常包括一个电感器和滤波电容。
电感器用于滤除高频成分，而滤波电容则用于平滑输出波形。
6.保护电路设计：逆变器的设计还需要考虑安全保护功能，防止过电流、过电压和过温等故障。
这包括短路保护、过载保护、过压保护和过温保护等。
保护电路的设计可以采用一些传感器和保护器件来监测逆变器的工作状态，并在故障发生时采取相应的保护措施。
7.PCB设计：最后，逆变器的设计需要进行PCB电路板设计，并进行电路布局和走线。
合理的布局和走线可以降低电磁干扰和噪声，提高逆变器的性能和可靠性。
在完成设计后，进行逆变器的样机制作和测试。
通过测试来验证设计的正确性和性能指标是否满足需求。
如果有需要，可以对设计进行进一步改进和优化。
通过以上的设计步骤，就可以实现单相桥式逆变器的设计。
单相桥式逆变电路的设计
单相桥式逆变电路的设计单相桥式逆变电路是一种常见的电路，用于将直流电转换为交流电。
它广泛应用于工业、交通、通信和家庭等领域，具有功率大、效率高等优点。
在设计单相桥式逆变电路时，需要考虑电路的拓扑结构、元器件的选择、控制策略等方面。
本文将详细介绍单相桥式逆变电路的设计。
1.电路拓扑结构2.元器件的选择在单相桥式逆变电路中，关键元器件包括开关管、二极管、滤波电感和电容。
开关管是控制电流的关键元器件，常用的有MOSFET和IGBT。
MOSFET具有开关速度快、损耗小等优点，适合低功率应用；IGBT具有高电压承受能力、大电流控制能力等优点，适合高功率应用。
二极管的选择应具有快速恢复、低压降等特性。
滤波电感和电容的选择应根据输出功率和输出电压波形等要求。
3.控制策略单相桥式逆变电路的控制策略包括PWM控制和SPWM控制两种。
PWM控制是通过调整开关管的导通和关断时间比例来控制输出的电压和频率。
相比较而言，SPWM控制更加精确，可以实现较低的谐波含量和更好的输出波形质量。
SPWM控制的关键问题是如何生成合适的三角波和调制信号。
在SPWM控制中，三角波的频率应大于逆变电路输出信号的频率，可以通过运放和RC电路以及振荡电路实现。
调制信号可以通过微控制器生成，也可以通过模拟电路生成。
4.保护措施单相桥式逆变电路在运行过程中可能会出现电流过大、过压、过温等问题，为了确保电路和元器件的安全可靠，需要采取适当的保护措施。
常见的保护措施包括：过流保护、过温保护、过压保护、短路保护等。
这些保护措施可以通过电流传感器、温度传感器和电压传感器等元器件来实现。
5.实际应用总结：单相桥式逆变电路是一种常见的电路，具有功率大、效率高等优点。
在设计单相桥式逆变电路时，需要考虑电路拓扑结构、元器件的选择、控制策略和保护措施等方面。
电路的设计需要根据具体的应用需求进行，以实现最佳的性能和可靠性。
单相桥式逆变电路课程设计
电力电子技术课程设计说明书单相桥式逆变电路的设计院、部学生姓名：指导教师：职称专业：班级：学号：完成时间：摘要随着电力电子技术的高速发展，逆变电路的应用非常广泛，蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源，当我们使用这些电源向交流负载供电时，就需要用到逆变电路了。
本次基于 MOSFET的单相桥式无源逆变电路的课程设计，主要涉及 IGBT 的工作原理、全桥的工作特性和无源逆变的性能。
本次所设计的单相全桥逆变电路采用 IGBT 作为开关器件，将直流电压 Ud 逆变为波形电压，并将它加到纯电阻负载两端。
首先分析了单项桥式逆变电路的设计要求。
确定了单项桥式逆变电路的总体方案，对主电路、保护电路、驱动电路等单元电路进行了设计和参数的计算，其中保护电路有过电压、过电流、电压上升率、电流上升率等，选择和校验了 IGBT、SG3525等元器件，IGBT 是由 BJT(双极型三极管 ) 和 MOS(绝缘栅型场效应管 ) 组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件 , 兼有 MOSFET的高输入阻抗和 GTR的低导通压降两方面的优点。
最后利用 MATLAB仿真软件建立了 SIMULINK仿真模型，并进行了波形仿真，仿真的结果证明了完成设计任务要求，满足设计的技术参数要求。
关键词：单相；逆变；设计ABSTRACTWith the rapid development of power electronics technology, the inverter circuitis widely used, batteries, dry batteries, solar cells are DC power supply, when we use these power supply power to the AC load, you need to use the inverter circuit. This time based on MOSFET single phase bridge inverter circuit design, mainly related to the work principle of IGBT, the full bridge of the working characteristics and the performance of passive inverter. The single-phase full bridge inverter circuit designed by IGBT as the switching device, the DC voltage Ud inverter as the waveform voltage, and will be added to the pure resistance load at both ends.Firstly, the design requirements of the single bridge inverter circuit are analyzed. To determine the overall scheme of single bridge inverter circuit, of the main circuit, protection circuit, driving circuit unit circuit design and parameter calculation, the protection circuit have voltage, current and voltage rate of rise, the current rate of rise, selection and validation of the IGBT and SG3525 components, IGBT is by BJT (bipolar transistor) and MOS (insulated gate field effect transistor) composed of full control type voltage driven type power semiconductor devices, both MOSFET's high input impedance and GTR low conductance through the advantages of pressure drop. At last, the MATLAB simulation software is used to build the SIMULINK model, and the simulation results are carried out. The results prove that the design task is required to meet the design requirements.Keywords: single phase; inverter; design目录11 1.11 1.22 1.32 23 2.132.1.132.1.23 2.232.2.132.2.24 2.34 2.45 373.173.1.173.1.273.1.38 3.283.2.183.2.283.2.39 3.393.3.193.3.29 4114.1MATLAB11 4.213 4.31618 19 211绪论1.1逆变电路的背景与意义随着电力电子技术的高速发展，逆变电路的应用非常广泛，蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源，当我们使用这些电源向交流负载供电时，就需要用到逆变电路了。
电力电子实验单相桥式有源逆变电路实验报告共(一)
电力电子实验单相桥式有源逆变电路实验报
告共(一)
实验报告：单相桥式有源逆变电路
一、实验目的
通过搭建单相桥式有源逆变电路实现AC/DC/AC的转换，了解有源逆变电路的基本原理，并掌握实验中所用的电路元件及仪器的使用方法。
二、实验原理
单相桥式有源逆变电路是将直流电转换成单相交流电，该电路的基本原理是将直流电输入到有源逆变器中，经过升压变压器变压后，输出谐波变成单相交流电。
三、实验步骤
1、连接电路，将电源的输出（30V）连接到桥式整流电路的输入端，桥式整流电路的输出端连接有源逆变器的输入端。
2、连接升压变压器，将低电压输入端连接有源逆变器的输出端，将高电压输出端连接到适配的负载上。
3、打开电源，调整负载，观察输出电压的波形和输出电压的大小，并记录实验结果。
四、实验结果
实验结果表明，当直流电压输入到有源逆变器中，通过升压变压器升压后，输出谐波变成单相交流电，输出电压正弦波的质量极高，频率也非常稳定。
通过调整负载，输出电压的大小和波形都可以得到良好的保证。
五、实验心得
通过此次实验，我更加深入地了解了电力电子学中的桥式有源逆变电路的基本原理和实验步骤，更加熟练地掌握了相关电路元件及仪器的使用方法。
同时，在实验中出现的问题也加深了我对电力电子实验的认识和理解。
单相桥式有源逆变电路实验
单相桥式有源逆变电路实验一．实验目的1．加深理解单相桥式有源逆变的工作原理，掌握有源逆变条件。
2．了解产生逆变颠覆现象的原因。
二．实验线路及原理NMCL—33的整流二极管VD1～VD6组成三相不控整流桥作为逆变桥的直流电源，逆变变压器采用NMEL—02芯式变压器（或NMCL—35组式变压器），回路中接入电感L及限流电阻R d。
具体线路参见图1-4。
三．实验内容1．单相桥式有源逆变电路的波形观察。
2．有源逆变到整流过渡过程的观察。
3．逆变颠覆现象的观察。
四．实验设备及仪表1．教学实验台主控制屏2．NMCL—33组件3．NMCL—05(A)组件或NMCL—36组件4．NMEL—03组件5．NMEL—02组件或NMCL—35组件6．NMCL—31A组件7．二踪示波器8．万用表五．注意事项1．本实验中触发可控硅的脉冲来自NMCL-05挂箱，故NMCL-33（或MCL-53，以下同）的内部触发脉冲需断开，以免造成误触发。
2．电阻RP的调节需注意。
若电阻过小，会出现电流过大造成过流保护动作（熔断丝烧断，或仪表告警）；若电阻过大，则可能流过可控硅的电流小于其维持电流，造成可控硅时断时续。
3．电感的值可根据需要选择，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。
4．NMCL-05面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-33面板，应注意连线不可接错，否则易造成损坏可控硅。
同时，需要注意同步电压的相位，若出现可控硅移相范围太小（正常范围约30°～180°），可尝试改变同步电压极性。
5．逆变变压器采用NMEL-02三相芯式变压器（或NMCL—35组式变压器），原边为220V，副边为110V。
6．示波器的两根地线由于同外壳相连，必须注意需接等电位，否则易造成短路事故。
图1-4 单相桥式有源逆变电路主回路六．实验方法1．将NMCL—05(A)面板左上角的同步电压输入接NMCL—002的U、V输出端），“触发电路选择”拨向“锯齿波”。
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长江职业学院
电力电子技术课程设计报告
学院：机电学院
学生姓名：余鸿
指导教师：李莎
专业：电气自动化
班级：电气1401
日期： 2015.12 单相桥式有源逆变电路设计
摘要：整流与逆变一直都是电力电子技术的热点之一。
桥式整流
是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路。
常用来将
交流电转化为直流电。
从整流状态变到有源逆变状态，对于特定
的实验电路需要恰到好处的时机和条和方法已成熟十几年了，随
件。
基本原理着我国交直流变换器市场迅猛发展，与之相应的核
型技术应用于发展比较将成为业内企业关注的焦点。
在逆变电路
中，把直流电能经过直交变换，向交流电源反馈能量的变换电路称之为有源逆变电路，相应的装置称为有源逆变器。
关键词：整流逆变桥式有源逆变。
1前言
目前，整流设备的发展具有下列特点：传统的相控整流设备已经被先进的高频开关整流设备所取代。
系统的设计已经由固定式演化成模块化，以适应各种等级、各种模块通信设备的要求。
加上阀控式密封铅酸蓄电池的广泛应用，为分散供电创造了条件。
从而大大提高了通信网运行可靠和通信质量。
高频开关整流器采用模块化设计、N1配置和热插拨技术，方便了系统的扩展，有利于设备的维护。
由于整流设备和配电设备等配备了微机监控器，使系统设备具有了智能化管理功能和故障保护及自保护功能。
新旗舰、新技术、新材料的应用，使高频开关整流器跃上了一个新台阶。
逆变与整流相对应，直流电变成交流电。
交流侧接电网，为有源逆变。
交流侧接负载，为无源逆变。
有源逆变的条件：负载侧存在一个直流电源E，由他提供能量，其电势极性与变流器的整流电压相反，对晶闸管为正向偏置电压；变流器在起直流侧输出应有一个与原整流电压相反的逆变电压U，其平均值U<E，以吸收能量，并将其能量馈送给交流电源。
逆变电路的分类，根据直流侧的电源的性质不同，直流侧是电流源，电流型逆变电路，
又称为电流型逆变电路；电压型逆变电路，输出电压是矩形波，电流
型逆变电路输出电流是矩形波。
电压型逆变电路的特点：输出电流波
形随负载而变；只有单方向传递功率的功能；故障电流较难抑制。
2设计方案及其原理
图
图2-1 系统方框图
图2-2 等效电路及波形图 当开关S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压u o 为正；当开
关S1、S4断开，S2、S3闭合时，u o 为负，如此交替进行下去，就在
负载上得到了由直流电变换的交流电，u o 的波形如上图 (b)所示。
输出交流电的频率与两组开关的切换频率成正比。
这样就实现了直流
电到交流电的逆变。
t (b)(a)
u o
t 3
t 2t 1i o u o O Z u o i o U d
_+S 3S 2S 4
S 1
图2-3 电压型单相全桥逆变电路
图2-3 电路图
它共有4个桥臂，可以看成由两个半桥电路组合而成。
两对桥臂交替导通180°。
输出电压和电流波形与半桥电路形状相同，幅值高出一倍。
改变输出交流电压的有效值只能通过改变直流电压U d来实现。
可采用移相方式调节逆变电路的输出电压，称为移相调压。
各栅极信号为180º正偏，180º反偏，且T1和T2互补，T3和T4互补关系不变。
T3的基极信号只比T1落后q ( 0<q <180º)，T3、T4的栅极信号分别比T2、T1的前移180º-q，uo成为正负各为q 的脉冲，改变q可调节输出电压有效值。
3仿真概念及其原理简述
3.1基本概念
所谓系统仿真（system simulation），就是根据系统分析的目的，
在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。
3.2系统仿真的实质
(1)它是一种对系统问题求数值解的计算技术。
尤其当系统无法通过建立数学模型求解时，仿真技术能有效地来处理。
(2)仿真是一种人为的试验手段。
它和现实系统实验的差别在于，仿真实验不是依据实际环境，而是作为实际系统映像的系统模型以及相应的“人造”环境下进行的。
这是仿真的主要功能。
3.3系统仿真的作用
(1)仿真的过程也是实验的过程，而且还是系统地收集和积累信息的过程。
尤其是对一些复杂的随机问题，应用仿真技术是提供所需信息的唯一令人满意的方法。
(2)对一些难以建立物理模型和数学模型的对象系统，可通过仿真模型顺利地解决预测、分析和评价等系统问题。
(3)通过系统仿真，可以把一个复杂系统降阶成若干子系统以便于分析。
(4)通过系统仿真，能启发新的思想或产生新的策略，还能暴露出原系统中隐藏着的一些问题，以便及时解决。
3.4系统仿真的方法
系统仿真的基本方法是建立系统的结构模型和量化分析模型，并将其转换为适合在计算机上编程的仿真模型，然后对模型进行仿真实验。
由于连续系统和离散(事件)系统的数学模型有很大差别，所以系统仿真方法基本上分为两大类，即连续系统仿真方法和离散系统仿真方法。
在以上两类基本方法的基础上，还有一些用于系统(特别是社会经济和管理系统)仿真的特殊而有效的方法，如系统动力学方法、蒙特卡洛法等。
系统动力学方法通过建立系统动力学模型(流图等)、利用DYNAMO仿真语言在计算机上实现对真实系统的仿真实验，从而研究系统结构、功能和行为之间的动态关系。
4逆变失败原因及消除方法
有源逆变失败（逆变颠覆）是指逆变时，一旦换相失败，外接直流电源就会通过晶闸管电路短路，或使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大短路电流。
防止逆变失败的方法：采用精确可靠的触发电路，使用性能比较好的的晶闸管，保证交流电源的质量，流出足够的逆变角 等。
5 参数计算
由题意得U2=50V β=35。
P=200W E = -70V
Ud=0.9U2cos（π-β）=0.9×50×cos145。
= -36.86 V （公
式1﹚
Id=（Ud-E）/R （公式2﹚
P=|EId|-Id2R
（公式3﹚
联立公式1,2,3得
R = 6.199 Ω Id = 5.35A
晶闸管原件的额定电压为2U2=70.71V,取2～3倍的安全储备电
压，并考虑晶闸管额定电压系取200V.
晶闸管元件额定电压IT：由查表得Kf=IVT/Id =2/2，
IT=KfId/1.57=2.41A
取2倍电流安全储备并考虑晶闸管原件额定电流系列取5 A.
6实验电路原理及结果图
图6-1实验原理图
单相桥式有源逆变原理图说明：负载侧存在一个直流电源E=70V，由他提供能量，其电势极性与单相桥式的整流电压相反，对晶闸管为正向偏置电压；在前半个周期延迟角为135度时，D1,D3导通，后半个周期D2,D4导通，如此循环，单相桥式在直流侧输出有一个与原整流电压相反的逆变电压Ud=36.86V，其平均值Ud<E，以吸收能量，并将其能量馈送给交流电源，从而实现单相桥式的有源逆变。
图6-2晶闸管1和3门极电源参数
图6-3晶闸管2和4门极触发电源参数
触发电路的原理：为简便起见，我们采用了脉冲信号发生器作为晶闸管的触发信号，其参数设定如上两图所示，其中1、3和2、4的参数只有延迟时间不同，相差半个周期，这样就使得两组晶闸管不同时触发，最重要的是脉冲信号发生器的频率和交流电源的频率相同，从而使得电路逆变的顺利进行。
图6-4晶闸管触发电源的输出波形
图6-5Ud波形图
图6-6晶闸管1、2、3、4两端的电压波形相同，
图6-7流过晶闸管电流及其两端电压。