电力电子技术课程设计报告
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。
华南理工大学电力电子技术课程设计报告
专 业： 电气工程及其自动化班 级： 12电气（6）班学 号： 201230282079姓 名： 林家俊指导老师： 王学梅 老师华南理工大学电力学院2014年1月12日电力电子技术课程设计报告正激式直流电源的设计1.课题名称与研究现状正激式直流电源的设计。
所谓正激式直流电源（亦称为正激式开关电源）只是开关电源的一种，按照不同的标准开关电源可以分成不同的种类: 从工作性质上分，大体上可分“硬开关”和“软开关”两种，从工作方式上分，又可以分为正激式、反激式、推挽式，将推挽式加以改进又可分为半桥式和全桥式。
正激式的变压器一次侧与二次侧同名端式一致的，而反激式的则刚好相反，而且在具体的功能上二者也有区别，正激式变压器只是起到一个能量的传递作用，而反激式变压器则还要暂时的储存能量起到一个电感的作用，因为由于变压器电感的极性的不同，反激式变压器一次侧与二次侧是不会同时导通的，但正激式和反激式变压器基本上都是一个输入端与反馈绕组共同构成一次侧，而输出端则只有一组，推挽式的变压器则相当于两个反相位工作的正激式变压器的组合，其有两个输入端两个输出端。
一般来说正激式的输出功率要高一些，成本也相应的高一些，而反激式易于实现，但是功率比较小，成本也低一些，推挽式的电路比较复杂，输出功率范围比较广。
由于反激式开关电源中的开关变压器起到储能电感的作用，因此反激式开关变压器类似于电感的设计，但需注意防止磁饱和的问题。
反激式在20～100W的小功率开关电源方面比较有优势，因其电路简单，控制也比较容易。
而正激式开关电源中的高频变压器只起到传输能量的作用，其开关变压器可按正常的变压器设计方法，但需考虑磁复位、同步整流等问题。
正激式适合50～250W之低压、大电流的开关电源。
这是二者的重要区别！电源是各种电子设备必不可少的组成部分，其性能的优劣直接与电子设备的性能指标及是否能安全可靠地工作相关。
开关电源具有小型轻量同时高效率等突出的优点，到目前已经广泛用于各种电子电器设备，特别是计算机和通信设备，包括移动终端和消费类电子产品，可以说无所不在，不可或缺。
电力电子技术课程设计报告
电力电子技术课程设计报告书专业班级：16电气2班姓名：王浩淞学号：2016330301054指导教师：雷美珍目录1、webench电路设计1.1设计任务要求输入电压为（8V-10V），输出电压为5V，负载电流为1A 1.2设计方案分析图1.3.1主电路原理图图1.3.2元器件参数图1.3.3额定负载时工作值图1.3.4输出电流和系统效率间的关系如图1.3.4所示，在输出电流相同的情况下，输入电压越小，系统的稳态效率越高，因此提高效率的最直接方式就是降低系统的输入电压，其次在输入电压相同的情况下，我们可以调节输出电压的大小，使系统效率达到最大，例如当输入电压为9.0V时，根据图像输出电流为0.40A的时候效率最高。
第二种方法是改变元器件的参数，通过使用DCR(直流电阻)小的电感元件来实现输出纹波电压降低。
1.3主芯片介绍TPS561201和TPS561208采用SOT-23封装，是一款简单易用的1A同步降压转换器。
这些器件经过优化，可以在最少的外部元件数量下工作，并且还经过优化以实现低待机电流。
这些开关模式电源（SMPS）器件采用D-CAP2模式控制，可提供快速瞬态响应，并支持低等效串联电阻（ESR）输出电容，如特种聚合物和超低ESR陶瓷电容，无需外部补偿元件。
TPS561201以脉冲跳跃模式工作，在轻负载操作期间保持高效率。
TPS561201和TPS561208采用6引脚1.6×2.9（mm）SOT（DDC）封装，工作在-40°C至125°C的结温范围内。
1.4电气仿真结果分析图1.4.1启动仿真图1.4.2稳态仿真图1.4.3暂态仿真图1.4.4 负载暂态仿真二、基于电力系统工具箱的电力电子电路仿真2.1 设计要求和方案分析本课程设计主要应用了MATLAB软件及其组件之一Simulink，进行系统的设计与仿真系统主要包括：Boost升压斩波主电路部分、PWM控制部分和负载。
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。
电力电子技术课程设计报告
（一）课程设计的目的1、掌握三相全桥相控整流电路的结构及其工作原理，明确触发脉冲的相位关系，熟悉整流电路交流侧与直流侧电流，电压关系；2、掌握三相电压型逆变电路的结构及其工作原理，明确触发脉冲的相位关系，熟悉逆变电路交流测与直流侧电压电流的关系；3、熟悉电力电子电路的计算机仿真方法。
（二）课程设计内容与要求1、使用Matlab仿真软件实现“三相桥式全控整流电路仿真模型”，构建触发延时角为0°，30°，60°的三相全桥整流波，电感10mH，电阻负载1Ω。
采用宽脉冲触发方式。
观测电网电压波形、触发脉冲波形、直流侧电压波形及负载电流波形。
2、使用Matlab仿真软件实现“三相电压型逆变电路仿真”，构建合适的触发延时角，设定合适的元器件值。
观测交流测电压电流波形。
（三）Matlab原理应用以及Simulink仿真时至今日，Matlab以矩阵运算为基础，把科学计算、绘图及动态系统仿真等功能有机地融合在一起。
同时，它又具有程序设计语言的基本特征，所以也可以称之为一种编程语言。
它已成为一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言，在工程计算与数值分析、动态系统设计和仿真、金融建模设计与分析等许多科学领域都有着十分广泛的应用。
Simulink仿真是一种以Matlab为基础，对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。
在该软件环境下，用户可以在屏幕上调用现成的模块，并将它们适当连接起来以构成系统的的模型。
以该模型为对象运行Simulink中的仿真程序，可以对模型进行仿真，并可以随时观察仿真结果和干预仿真过程。
根据仿真结果，用户可以调整系统参数，观察分析仿真结果的变化，从而获得更加理想的仿真结果。
（四）主电路设计及仿真1、三相全桥相控整流电路基本工作原理在三相桥式全控整流电路中，习惯上将阴极连接在一起的三个晶闸管（VT1,VT3,VT5）称为共阴极组，阳极连接在一起的三个晶闸管（VT4,VT6,VT2）称为共阳极组。
电力电子技术应用课程设计报告
一．高压直流输电基本原理1.主要元件及功能○1换流器换流器由阀桥和带载抽头切换器的整流变压器构成。
阀桥为高压阀构成的6脉波或12脉波的整流器或逆变器。
换流器的任务是完成交—直或直—交转换。
○2滤波器换流器在交流和直流两侧均产生谐波，会导致电容器和附近电机过热，并且会干扰通信系统。
因此，在交流侧和直流侧都装有滤波装置。
○3平波电抗器平波电抗器电感值很大，在直流输电中有着非常重要的作用：1）降低直流线路中的谐波电压和电流。
2）限制直流线路短路期间的峰值电流。
3）防止逆变器换相失败。
4）防止负荷电流不连续。
○4无功功率源在稳态条件下，换流器所消耗的无功功率是传输功率50%左右，在暂态情况下，无功功率的消耗更大。
所以，必须在换流器附近提供无功电源。
○5直流输电线○6电极大多数的直流联络线设计采用大地作为中性导线，与大地相连接的导体（即电极）需要有较大的表面积，以便使电流密度和表面电压梯度较小。
○7交流断路器为了排除变压器故障和使直流联络线停运，在交流侧装有断路器。
图1.双极HVDC系统2.换流器结构及计算公式功能是实现交流—直流或直流—交流的变换，是直流输电系统的关键设备。
换流器的主要原件是阀桥和换流变压器。
在直流输电系统中，为实现换流所需的三相桥式换流器的桥臂，称为换流阀，它是换流器的基本单元设备。
换流阀除了具有整流和逆变功能外，还具有开关的功能，可利用其快速可控性对直流输电的启动和停运进行快速操作。
可分为汞弧阀和半导体阀。
晶闸管阀是由晶闸管元件及其相应的电子电路、阻尼电路、阳极电抗器、均压元件等通过某种形式的电气连接后组装而成的换流桥的桥臂。
现代高压直流输电换流阀主要由晶闸管元件串联组成。
下图为阀的电气连接示意图。
图2.阀的电气连接示意图目前直流输电工程上所采用的换流器有6脉动和12脉动两种。
为了简化滤波装置、减小换流站占地面积、降低换流站造价，绝大多数直流输电工程采用12脉动换流器。
在大功率、远距离直流输电工程中，为了减小滤波影响，常把两个或两个以上换流桥的直流端串联起来，组成多桥换流器。
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。
电力电子技术课程设计报告
电力电子技术课程设计报告单极性SPWM硬件电路设计PWM的理论基础：在控制理论中有个重要结论，冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
效果基本相同是指环节的输出相应波形基本相同，低频段非常接近，仅在高频段略有差异。
这个重要理论是PWM控制的理论基础，当个脉冲的幅值相等，其宽度按正弦规律变化，所组成的矩形脉冲和相应正弦波部分面积相等，这种脉冲成为PWM波形。
在给出了正弦波频率、幅值和半个周期内的脉冲数后，PWM波形各脉冲的宽度和时间间隔就可以准确计算出来。
但这种计算很繁琐，正弦波的频率、幅值等变化时，结果都要变化。
较为实用的方法是采用调制的方法。
即把希望的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过对载波的调制得到所期望的PWM波形。
通常采用等腰三角形作为载波，因为等腰三角形上下宽度高度成线性关系，且左右对称。
当它与任何一个变化平缓的调制信号相交时切换，就可以得到宽度正比与信号幅值的一组脉冲，这正好符合PWM控制要求。
脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。
通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。
电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。
通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。
只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。
SPWM的原理：SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的，目前使用较广泛的PWM法。
前面提到的采样控制理论中的一个重要结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
SPWM法就是以该结论为理论基础，用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。
电力电子技术课程设计--单相全控桥式整流电路带电阻+反电动势负载 - 副本
中南大学电力电子技术课程设计报告班级: 电气1203班学号: ************: *******: ***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。
在电能的生产和传输上，目前是以交流电为主。
电力网供给用户的是交流电，而在许多场合，例如电解、蓄电池的充电、直流电动机等，需要用直流电。
要得到直流电，除了直流发电机外，最普遍应用的是利用各种半导体元件产生直流电。
这个方法中，整流是最基础的一步。
整流，即利用具有单向导电特性的器件，把方向和大小交变的电流变换为直流电。
整流的基础是整流电路。
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。
本次课程设计主要是对单相全控桥式晶闸管整流电路的研究。
首先是对单相全控桥式晶闸管整流电路的整体设计，包括主电路，触发电路，保护电路。
主电路中包括电路参数的计算，器件的选型；触发电路中包括器件选择，参数设计；保护电路包括过电压保护，过电流保护，电压上升率抑制，电流上升率抑制。
之后就对整体电路进行Matlab仿真，最后对仿真结果进行分析与总结。
目录前言 (2)一、设计题目与要求 (4)二、主电路设计 (4)2.1 主电路原理图 (4)2.2 工作原理 (5)2.3 元器件介绍——晶闸管（SCR） (5)2.4 整流电路参数计算 (6)2.5 晶闸管元件选取 (7)2.6 晶闸管电路对电网及系统功率因数的影响 (8)2.6.1 对电网的影响 (8)2.6.2 系统功率因数分析 (9)三、驱动电路设计 (10)3.1触发电路简介 (10)3.2触发电路设计要求 (11)3.3集成触发电路TCA785 (12)3.3.1 TCA785芯片介绍 (12)3.3.2 TCA785锯齿波移相触发电路 (15)四、保护电路设计 (16)4.1过电压保护 (16)4.2 过电流保护 (18)4.3电流上升率的抑制 (19)4.4电压上升率的抑制 (19)五、系统MATLAB仿真 (20)5.1 MATLAB软件介绍 (20)5.2系统建模与参数设置 (20)5.3 系统仿真结果及分析 (23)设计心得........................................................................................ 错误!未定义书签。
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。
电力电子技术课程设计报告资料
前言电力电子技术又称为功率电子技术，他是用于电能变换和功率控制的电子技术。
电力电子技术是弱电控制强电的方法和手段，是当代高新技术发展的重要内容，也是支持电力系统技术革命发展的重要基础，并节能降耗、增产节约提高生产效能的重要技术手段。
微电子技术、计算机技术以及大功率电力电子技术的快速发展，极大地推动了电工技术、电气工程和电力系统的技术发展和进步。
电力电子器件是电力电子技术发展的基础。
正是大功率晶闸管的发明，使得半导体变流技术从电子学中分离出来，发展成为电力电子技术这一专门的学科。
而二十世纪九十年代各种全控型大功率半导体器件的发明，进一步拓展了电力电子技术应用和覆盖的领域和范围。
电力电子技术的应用领域已经深入到国民经济的各个部门，包括钢铁、冶金、化工、电力、石油、汽车、运输以及人们的日常生活。
功率范围大到几千兆瓦的高压直流输电，小到一瓦的手机充电器，电力电子技术随处可见。
电力电子技术在电力系统中的应用中也有了长足的发展，电力电子装置与传统的机械式开关操作设备相比有动态响应快，控制方便，灵活的特点，能够显著地改善电力系统的特性，在提高系统稳定、降低运行风险、节约运行成本方面有很大潜力。
目录1.设计任务说明 (3)2.方案选择 (4)2.1器件的介绍 (4)2.2单相可控整流电路的比较 (6)3.辅助电路的设计 (12)3.1驱动电路的设计 (12)3.2保护电路的设计 (13)3.3过流保护 (14)3.4过压保护 (14)3.5 电流上升率、电压上升率的抑制保护 (14)4.主体电路的设计 (15)4.1主要电路原理及说明 (15)4.2主电路的设计 (16)4.3主要元器件的说明 (16)4.4元器件清单 (19)5．性能指标分析 (19)6. 设计心得 (21)7. 参考文献 (22)1、设计任务书一、课程设计的目的：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。
电力电子课程设计报告_实验报告-电力电子课程设计
电力电子课程设计报告_实验报告-电力电子课程设计电力电子技术课程设计实验指导书目录实验一晶闸管仿真实验 3 实验二单相桥式全控整流电路仿真实验 9 实验三三相桥式全控整流电路仿真实验 14 实验四 Buck-Boost降压-升压斩波电路仿真实验 19 实验五电压型三相SPWM逆变器电路仿真实验 23 实验一晶闸管仿真实验实验目的掌握晶闸管仿真模型模块各参数的含义。
理解晶闸管的特性。
实验设备：MATLAB/Simulink/PSB 实验原理晶闸管测试电路如图1-1所示。
u2为电源电压，ud为负载电压，id为负载电流，uVT为晶闸管阳极与阴极间电压。
图1-1 晶闸管测试电路实验内容启动Matlab，建立如图1-2所示的晶闸管测试电路结构模型图。
图1-2 带电阻性负载的晶闸管仿真测试模型双击各模块，在出现的对话框内设置相应的模型参数，如图1-3、1-4、1-5所示。
图1-3 交流电压源模块参数图1-4 晶闸管模块参数图1-5 脉冲发生器模块参数固定时间间隔脉冲发生器的振幅设置为5V，周期与电源电压一致，为0.02s（即频率为50Hz），脉冲宽度为2（即7.2º），初始相位（即控制角）设置为0.0025s（即45º）。
串联RLC分支模块Series RLC Branch与并联RLC分支模块Parallel RLC Branch的参数设置方法如表1-1所示。
表1-1 RLC分支模块的参数设置元件串联RLC分支并联RLC 分支类别电阻数值电感数值电容数值电阻数值电感数值电容数值单个电阻 R 0 inf R inf 0 单个电感 0 L inf inf L 0 单个电容 0 0 C inf inf C 在本系统模型中，双击Series RLC Branch 模块，设置参数如图1-6所示。
图1-6 负载模块参数系统仿真参数设置如图1-7所示。
图1-7 系统仿真参数运行仿真模型系统即可得到控制角为45º时，电源电压、触发信号、流过晶闸管的电流、晶闸管阳极和阴极两端电压、负载电流、负载电压的仿真波形，如图1-8所示。
电力电子设计报告
电力电子技术课程设计班级学号姓名信息工程学院电气及自动化工程二零一三年一月目录1、概述 (2)1.1有源逆变电路的概述 (II)1.1.1有源逆变技术的分类 (II)1.1.2有源逆变技术的应用 (II)1.2研究的目标、内容 (3)2、三相有源逆变电路的结构及原理 (4)2.1三相半波有源逆变电路结构 (4)2.2基本工作原理 (4)2.2.1工作条件 (4)2.2.2基本工作原理 (4)2.3电路的基本计算 (5)3、三相半波有源逆变电路的MATLAB建模与仿真 (7)3.1模型仿真 (7)3.2 仿真模型模块的参数设置 (7)3.3 模型仿真及仿真结果 (8)4、结论 (12)5、参考文献 (13)1、概述1.1有源逆变电路的概述1.1.1有源逆变技术的分类随着电力电子技术的迅猛发展以及各行各业控制技术的发展和对操作性能要求的提高，许多行业的用电设备都不是直接使用通用交流电网提供的交流电作为电能源，而是通过各种形式对其进行变换，从而得到各自所需的电能形式。
现代逆变技术的种类很多，按输出交流的频率、主电路拓扑结构、输出相数等来分类，按逆变器输出能量的去向，可分为有源逆变和无源逆变。
如果把逆变器的交流侧接到交流电源上，把直流电逆变为同频率的交流电反送到电网去，称为有源逆变；如果逆变器的交流侧不与电网联接，而直接接到负载，即把直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载，则称为无源逆变。
1.1.2有源逆变技术的应用随着电力电子技术的飞速发展和各行各业对电气设备控制性能要求的提高，有源逆变技术在许多领域获得了越来越广泛的应用。
下面列举的是其主要的应用：(1)光伏发电有源逆变一般用于大型光伏发电站（>10kW）的系统中，很多并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端，一般功率大的使用三相的IGBT功率模块，功率较小的使用场效应晶体管，同时使用DSP转换控制器来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流。
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。
电力电子技术课程设计报告 升压斩波电路设计
电力电子技术课程设计报告题目：升压斩波（boost chopper）电路设计学院：信息工程学院班级：学号：姓名：刘旭华、罗凤娇指导老师：2011年4月10号升压斩波电路（Boost Chopper）设计摘要本设计是基于SG3525芯片为核心控制的PWM升压斩波电路（Boost chopper）.设计由Matlab仿真和Protel两大部分构成。
Matlab主要是理论分析，借助其强大的数学计算和仿真功能可也很直观的看到PWM控制输出电压的曲线图。
通过设置参数分析输出与电路参数和控制量的关系，最后进行了GUI编程，利用图形可视化界面的直观易懂的特点，使设计摒弃了繁琐难懂的单一波形和控制方式，从而具有友好界面，非常方便的就可进行控制参数输入，和输出图像显示。
第二部分是电路板，它可以通过BluePrint、Kicad 、Protel等软件设计完成，其中Protel原理图设计系统以其分层次的设计环境，强大的元件及元件库的组织功能，方便易用的连线工具，强大的编辑功能设计检验，与印制电路板设计系统的紧密连接，自定义原理图模板高质量的输出等等优点，和丰富的设计法则，易用的编辑环境，轻松的交互性手动布线，简便的封装形式的编辑及组织，高智能的基于形状的自定布线功能，万无一失的设计检验等印制电路板设计系统的优点，使其在我们学生选用PCB电路板设计软件中占了绝大部分比重。
本设计也采用Protel设计原理图，和进行PCB板布线。
它是本设计从理论到实际制作的必进途径，通过设定相应的规则，足以满足设计所要求的规定。
关键字升压斩波; SG3525;SIMULINK ; PWM;Protel目录1概述 (3)2课程设计任务及要求 (3)2.1设计任务 (3)2.1设计要求 (3)3设计理论 (4)3.1 升压斩波工作原理 (4)3.2驱动电路选择 (5)4仿真设计MATlAB (6)4.1 仿真模型 (6)4.2 仿真实验结果及分析 (7)4.3 仿真实验结论 (9)5仿真实验结论 (10)6参考文献 (10)1概述直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的 DC-DC 变换器 ,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用.随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路 . 直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中，使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。
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电力电子课程设计报告题目三相桥式全控整流电路设计学院：电子与电气工程学院年级专业：201５级电气工程及其自动化姓名：学号:指导教师：高婷婷,林建华成绩:摘要整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要同时也是应用得最为广泛的电路，不仅用于一般工业，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统,能源系统及其他领域,因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义,这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环,而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用，因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。
关键词：电力电子,三相，整流目录1 设计的目的和意义………………………………………１2 设计任务与要求 (1)3 设计方案 (1)ﻩ３.1三相全控整流电路设计 (1)3.1.１三相全控整流电路图原理分析 (2)ﻩ3.１.2整流变压器的设计 (2)ﻩ3．1.3晶闸管的选择 (3)3.2 保护电路的设计 (4)3．2.1变压器二次侧过压保护 (4)ﻩ3．2.2 晶闸管的过压保护………………………………………………４3.2．3 晶闸管的过流保护………………………………………………５3.3 触发电路的选择设计 (5)4 实验调试与分析 (6)4.１三相桥式全控整流电路的仿真模型 (6)4.2仿真结果及其分析……………………………………………７5 设计总结 (8)6 参考文献 (9)1 设计的目的和意义本课程设计属于《电力电子技术》课程的延续，通过设计实践，进一步学习掌握《电力电子技术》,更进一步的掌握和了解他三相桥式全控整流电路。
通过设计基本技能的训练,培养学生具备一定的工程实践能力。
通过反复调试、训练、便于学生掌握规范系统的电子电力方面的知识，同时也提高了学生的动手能力。
2 设计任务与要求三相桥式全控整流电路要求输入交流电压2150,10,0.5U V R L H==Ω=为阻感性负载。
１.写出三相桥式全控整流电路阻感性负载的移相范围,并计算出直流电压的变化范围2.计算α=60°时，负载两端电压和电流，晶闸管平均电流和有效电流。
3.画出α=60°时，负载两端dU 和晶闸管两端1VT U 波形。
4.分析纯电阻负载和大电感负载以及加续流二极管电路的区别。
5.晶闸管的型号选择。
３ 设计方案３.１三相全控整流电路设计图1．三相桥式全控整流电路的阻感性负载3.1．１三相全控整流电路图原理分析晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的３个晶闸管分别为VＴ1、VＴ3、VT5, 共阳极组中与a、ｂ、c三相电源相接的３个晶闸管分别为VT４、VＴ６、VT2。
编号如图示,晶闸管的导通顺序为ＶT１－VＴ2-ＶＴ3-VＴ4-VＴ５-VT６。
其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通,构成电流通路，因此为保证电路启动或电流断续后能正常导通,必须对不同组别应到导通的一对晶闸管同时加触发脉冲，所以触发脉冲的宽度应大于π／３的宽脉冲。
宽脉冲触发要求触发功率大，易使脉冲变压器饱和，所以可以采用脉冲列代替双窄脉冲；每隔π／３换相一次，换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进行，但只在同一组别中换相。
接线图中晶闸管的编号方法使每个周期内６个管子的组合导通顺序是ＶＴ1－VＴ2－VT３-VT4-VT5－VT6；共阴极组T1,T3，T5的脉冲依次相差2π／３；同一相的上下两个桥臂,即VT1和VT4，VT3和VT6，VＴ5和VT２的脉冲相差π,给分析带来了方便;当α＝O时，输出电压Ud一周期内的波形是6个线电压的包络线。
所以输出脉动直流电压频率是电源频率的６倍，比三相半波电路高l倍，脉动减小，而且每次脉动的波形都一样，故该电路又可称为６脉动整流电路。
同理，三相半波整流电路称为3脉动整流电路。
α＞0时，Ｕd 的波形出现缺口，随着α角的增大，缺口增大，输出电压平均值降低。
当α=2π／３时，输出电压为零,所以电阻性负载时，α的移相范围是Ｏ～2π/3；当Ｏ≤α≤π／3时,电流连续,每个晶闸管导通2π/３;当π／3≤α≤2π／3时,电流断续,个晶闸管导通小于2π／3．23α＝π／3是电阻性负载电流连续和断续的分界点。
3．1．2整流变压器的设计三相桥式全控整流电路应选用三相变压器星形接法如图1所示。
主电路种影响整流变压器次级电压2U 精确计算的主要因素是2U 值的大小要保证满足负载所要求的最大平均电压dU ,当整流输出电压连续时（即带阻感负载时)的平均值为22.34303.972d U U V ==2）二次电流2I 和一次电流1I的计算 直流输出平均电流为303.96630.396610d d U I A R ===3)变压器容量的计算变压为20.81624.804d I I A==2233*150*24.80411.1618S U I kw===３．1.３ 晶闸管的选择合理地选择晶闸管,可以在保证晶闸管装置可靠运行的前提下降低成本,获得较好的技术经济指标。
在采用普通型(KP 型）晶闸管的整流电路种,应正确选择晶闸管的额定电压与额定电流参数。
1晶闸管额定电压(TN U )晶闸管额定电压必须大于元件在电路中实际承受的最大电压,考虑到电网电压的波动和操作过电压等因素，还要设置2到3倍的安全系数，即()TN TMU =2~3U由理论分析可得，当可控整流电路接成三相全控电路形式时，每个晶闸管所承受的正、反向电压均为整流变压器次级线电压的峰值,即TM U =U FM由三相全控整流电路的波形分析可知，晶闸管最大正向电压峰值均为变压器二次线电压峰值:2U FM =TM U 400FM V ≈2晶闸管额定电流(TN I ）晶闸管的电流定额要按照有效值相等的原则来选取,并应留一定裕量。
一般取其额定电流为按此原则计算结果的1．５到2倍,即TN I (1.5~2)1.57TI ≥ 1I3选择晶闸管的型号三相桥式全控整流电路应选择K Ｐ30-4型晶闸管，共六只 4晶闸管的图片图2.晶闸管3.２.保护电路的设计３.2.1变压器二次侧过压保护该变压器为初级绕组三角形接法1U ＝380V, 1I =82．96A;次级绕组星形接法2U =150V ，2I =24.80４A ，容量为12K Ｖ的变压器,ＲC 过电压抑制电路可接于供电变压器的两端(供电网一侧称网测，电力电子电路一侧称阀测)，或电力电子电路的直流侧。
图3.二次侧过压保护3.2．2晶闸管的过压保护：主要考虑换相过电压抑制。
晶闸管元件在反向阻断能力恢复前，将在反向电压作用下流过相当大的反向恢复电流。
当阻断能力恢复时,因反向恢复电流很快截止，通过恢复电流的电感会因高电流变化率产生过电压,即换相过电压。
为使元件免受换相过电压的危害,一般在元件的两端并联RC电路。
即图4.晶闸管过压保护３.２.3过流保护电路1主电路保护电子电路作为第一保护措施，快速熔断器仅作为短路时的部分区段的保护,支流快速熔断器整定在电子电路动作之后实现保护，过电流继电器整定在过载时动作。
２晶闸管过流保护对重要的且易发生短路的晶闸管设备，需采用电子电路进行过电流保护。
常在全控型器件的驱动电路种设置过电流保护环节,响应最快。
图5.晶闸管过流保护3.3触发电路的选择设计驱动电路位于主电路和控制电路之间，用来对控制电路的信号进行放大的中间电路（即放大控制电路的信号使其能够驱动功率晶体管）,称为驱动电路，驱动电路的基本任务。
就是将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其开通或关断的信号。
对半控型器件只需提供开通控制信号，对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关断控制信号,以保证器件按要求可靠导通或关断。
触发电路由三片集成触发电路芯片KJ004和一片集成双脉冲发生器芯片KＪ041形成六路双脉冲，再由六个晶体管进行脉冲放大,即构成完整的。
触发电路产生的触发信号用接插线与主电路各晶闸管相连接。
该电路可分为同步、锯齿波形成、移相、脉冲形成、脉冲分选及脉冲放大几个环节。
图６.触发电路３.４总设计图图7.总设计图4 调试与总结分析４.１三相桥式全控整流电路的仿真模拟根据三相桥式全控整流电路的原理可以利用Sｉmulink内的模块建立仿真模型如图２所示，设置三个交流电压源Va,Vb,Vc相位角依次相差１20°，得到整流桥的三相电源。
用6个Tｈｙrisｔor构成整流桥,实现交流电压到直流电压的转换。
6个PＵLSE generator产生整流桥的触发脉冲，且从上到下分别给1～6号晶闸管触发脉冲。
图8.仿真模拟电路4．2仿真结果与分析当α=60度时,ｕｄ波形连续,电路的工作情况与带电阻负载时十分相似,各晶闸管的通断情况、输出整流电压ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。
区别在于负载不同时,同样的整流输出电压加到负载上,得到的负载电流 id波形不同，电阻负载时ｕd 波形与ｉd的波形形状一样。
而阻感负载时,由于电感的作用,使得负载电流波形变得平直,当电感足够大的时候，负载电流的波形可近似为一条水平线。
图9．触发角为α=６0°时的波形图图10.触发角为α=６０°时的仿真波形图5 设计总结6 参考文献【1】王兆安,黄俊，电力电子技术(第四版),北京:机械工业出版社；【2】康华光，电子技术基础，北京：高等教育出版社；【3】谭立新，刘觉民,三相桥式全控整流电路设计期刊论文，湖南文理学院学报（自然科学报);【4】李自成,许丽,电力电子技术及应用,西北工业大学出版社;。