单相全桥逆变电路毕业设计

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单相逆变电源的毕业设计

单相逆变电源的毕业设计

漳州师范学院毕业论文(设计)基于PIC单片机单相SPWM逆变电源的设计The Design of Inverter Basing on PIC Microcontroller Single-phase SPWM姓名:林小章学号:080502230系别:物理与电子信息工程系专业:电子信息科学与技术年级: 2008级指导教师:黄成老师2011年12 月31日摘要本系统以单片机PIC16F877A为控制核心的单相全桥式电压型SPWM逆变电源。

系统主要由交流220V变压隔离成可调交流电,再整流变换成直流电,SPWM信号通过光耦隔离器控制由开关管MOEFET组成的逆变器件的工作状态,实现对输出的控制,即AC-DC-AC变换。

从而得到频率和幅度都可调的正弦交流电,后端再对电压、电流以及频率的采样,从而实现闭环的控制。

该逆变电源输出的正弦交流电精度高,性能稳定,实用价值高,在电力电子技术中应用广泛。

关键词:SPWM;逆变器;驱动电路;场效应管IRF840AbstractThis system is a single-phase full-bridge voltage-type inverter which is based on PIC16F877A microcontroller. It is mainly transformed from 220V AC to adjustable AC, then rectifies to DC. Signal SPWM controls the working status of the inverter device which consists of switch MOEFET through the photon coupled isolator. And this procedure achieves the control of the output. That is the AC-DC-AC conversion. Consequently, the sinusoidal alternating current whose frequency and amplitude are both adjustable comes into being. Later, the samples of voltage, current, and frequency are taken in order to control the closed-loop. The sinusoidal alternating current from this inverter is in possession of high accuracy, stable performance, and high practical utility. Thus, it is widely applied to power electronic technology.Key words:SPWM; inverter Driving; circuit;the field effect manage IRF840目录摘要 (I)ABSTRACT (I)1. 引言........................................................................................ 错误!未定义书签。

单相全桥逆变电路毕业设计

单相全桥逆变电路毕业设计

2008级应用电子技术毕业设计报告设计题目单相电压型全桥逆变电路设计姓名及学号学院专业应用电子技术班级2008级3班指导教师老师2011年05月1日题目:单相电压型全桥逆变电路设计目录第一章绪论1.1整流技术的发展概况 (4)第二章设计方案及其原理2.1电压型逆变器的原理图 (5)2.2电压型单相全桥逆变电路 (6)第三章仿真概念及其原理简述3.1 系统仿真概述 (6)3.2 整流电路的概述 (8)3.3 有源逆变的概述 (8)3.4逆变失败原因及消除方法 (9)第四章参数计算4.1实验电路原理及结果图 (10)第五章心得与总结 (14)参考文献 (15)第一章绪论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。

第二章 设计方案及其原理2.1电压型逆变器的原理图原理框图等效图及其输出波形当开关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。

单相全桥逆变电路设计

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PWM逆变电路设计

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。

单项全桥逆变器课程设计

单项全桥逆变器课程设计

单项全桥逆变器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握单项全桥逆变器的基本工作原理及其电路构成。

2. 学生能够解释逆变器中各个元件的作用,并明确逆变器在新能源发电中的应用。

3. 学生能够运用所学知识,分析并计算单项全桥逆变器的主要技术参数。

技能目标:1. 学生能够独立完成单项全桥逆变器电路图的绘制,并进行电路仿真。

2. 学生能够通过实验,观察并分析逆变器工作时电压、电流的变化,培养实际操作能力。

3. 学生能够运用相关软件对单项全桥逆变器进行设计与优化,提高解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术领域的兴趣,激发学生探索新能源技术的热情。

2. 通过小组合作完成课程设计,培养学生团队协作精神,提高沟通与交流能力。

3. 增强学生环保意识,让学生认识到新能源技术对环境保护的重要性。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在使学生掌握单项全桥逆变器的基本知识和技能,同时培养他们的情感态度价值观,为我国新能源技术的发展培养具备实际操作能力和创新精神的优秀人才。

通过本课程的学习,学生将能够达到上述具体的学习成果。

二、教学内容1. 理论知识:- 逆变器的基本概念与分类- 单项全桥逆变器的工作原理- 单项全桥逆变器电路构成及各元件功能- 逆变器在新能源发电中的应用2. 实践操作:- 单项全桥逆变器电路图的绘制- 电路仿真与参数计算- 实验设备的使用与操作- 观察并分析逆变器工作时的电压、电流波形3. 设计与优化:- 逆变器设计原理与方法- 相关软件的使用与操作- 基于实际需求的设计与优化- 小组讨论与成果展示教学内容安排与进度:第一周:逆变器基本概念、分类及工作原理学习第二周:单项全桥逆变器电路构成及各元件功能学习第三周:电路图的绘制与电路仿真实践第四周:实验操作与观察数据分析第五周:逆变器设计与优化方法学习与实践第六周:小组讨论与成果展示教学内容参照课本相应章节,结合课程目标进行科学性和系统性组织,确保学生能够循序渐进地掌握单项全桥逆变器的理论知识、实践操作技能以及设计与优化方法。

学位论文-—单相桥式逆变电路

学位论文-—单相桥式逆变电路

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 circuit is 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1 绪论 (1)1.1 逆变电路的背景与意义 (1)1.2 逆变器技术的发展现状 (2)1.3 本设计主要内容 (2)2 单相桥式逆变电路主电路设计 (3)2.1 方案设计 (3)2.1.1 系统框图 (3)2.1.2 主电路框图 (3)2.2 逆变电路分类及特点 (3)2.2.1 电压型逆变电路的特点 (3)2.2.2 单项全桥逆变电路的移相调压方式 (4)2.3 主电路的设计 (4)2.4 相关参数的计算 (5)3 辅助电路设计 (7)3.1 保护电路的设计 (7)3.1.1 保护电路的种类 (7)3.1.2 保护电路的作用 (7)3.1.3 过电流保护电路 (8)3.2 驱动电路的设计 (8)3.2.1 驱动电路的种类及作用 (8)3.2.2 驱动电路的设计 (8)3.2.3 驱动电路的原理 (9)3.3 控制电路的设计 (9)3.3.1 控制电路的作用 (9)3.3.2 控制电路原理分析 (9)4 仿真分析 (11)4.1 仿真软件MATLAB介绍 (11)4.2 主电路仿真图及参数计算 (13)4.3 仿真所得波形 (16)4.4 波形分析 (17)结束语 (18)参考文献 (19)附录 (21)1 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。

设计一个单相全桥逆变器

设计一个单相全桥逆变器

设计一个单相全桥逆变器,参数如下:
1、线电压为:()220u sin t ω=
2、电流大小为10A ,相角关系如下图所示:
解:单相全桥逆变器如下图所示:
由题中所给条件可得出:
I 10X 120=∠︒A ,U 11020=∠︒V ,L L U 10X -150=∠︒ V ,C L U U-U =,向量图如下:
求解的:()
U 1105C L L C j X U α=+=∠,其中030α︒<<︒,且C U U >,如下图:
单相全桥逆变器的工作过程如下:
t0~t1时间段内,在t0时刻电流I反向,可控硅全部关断,通过二极管1’和2’进行续流,电流I流向为1’→C→2’,电容C充电,属于整流过程;
t1~t2时间段内,在t1时刻电流I反向,可控硅1、2导通,电流I流向为2→C→1,电容C 放电,属于逆变过程;
t2~t3时间段内,在t2时刻电压U C反向,可控硅全部关断,通过二极管3’和4’进行续流,电流I流向为3’→C→4’,电容C充电,属于整流过程;
t3~t4时间段内,在t3时刻电压U C反向,可控硅3、4导通,电流I流向为4→C→3,电容C放电,属于逆变过程。

MOSFET单相全桥无源逆变电路

MOSFET单相全桥无源逆变电路

电力电子技术课程设计说明书MOSFET单相桥式无源逆变电路设计(纯电阻负载)院、部:电气与信息工程学院学生姓名:指导教师:王翠职称副教授专业:自动化班级:自本1004班完成时间:2013-5-24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MOSFET 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MOSFET作为开关器件,将直流电压Ud 逆变为频率为1KHZ的方波电压,并将它加到纯电阻负载两端。

本次课程设计的原理图仿真是基于MATLZB的SIMULINK,由于MATLAB软件中电源等器件均为理想器件,使得仿真电路相对较为简便,不影响结果输出。

设计主要是对电阻负载输出电流、电压与器件MOSFET输出电压的波形仿真。

关键词:单相;全桥;无源;逆变;MOSFET;1 MOSFET的介绍及工作原理 (4)2 电压型无源逆变电路的特点及主要类型 (5)2.1电压型与电流型的区别 (5)2.2逆变电路的分类 (5)2.3有源与无源的区别 (5)3 电压型无源逆变电路原理分析 (6)4 主电路设计及参数选择 (7)4.1主电路仿真图 (7)4.2参数计算 (7)4.3参数设置 (8)5 仿真电路结果与分析 (11)5.1触发电平的波形图 (11)5.2电阻负载输出波形图 (12)5.3器件MOSFET的输出波形图 (12)5.4仿真波形分析 (14)6 总结 (15)参考文献 (16)致谢 (17)1 MOSFET的介绍及工作原理MOSFET的原意是:MOS(Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体),FET(Field Effect Transistor 场效应晶体管),即以金属层(M)的栅极隔着氧化层(O)利用电场的效应来控制半导体(S)的场效应晶体管。

功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS 型(Metal Oxide Semiconductor FET),简称功率MOSFET(Power MOSFET)。

毕业设计(论文)-单相逆变器设计与仿真

毕业设计(论文)-单相逆变器设计与仿真

单相逆变器设计与仿真班级学技术要求:逆变器类型:单相逆变器输出额定电压:825V输出额定功率:25KVA输出额定频率:50HZ功率因素:≥0.8过载倍数:1.5⑴、设计主电路参数;⑵、建立数学模型,给出控制策略,计算控制器参数;⑶、建立仿真模型,给出仿真结果,对仿真结果进行分析。

目录一、单相逆变器设计 .....................................................................................................- 4 -1、技术要求 ..........................................................................................................- 4 -2、电路原理图 .......................................................................................................- 4 -3、负载参数计算 ...................................................................................................- 4 -3.1、负载电阻最小值计算 ...............................................................................- 5 -3.2、负载电感最小值计算 ...............................................................................- 5 - 3.3、滤波电容计算..........................................................................................- 5 - 4、无隔离变压器时,逆变器输出电流计算 .............................................................- 6 -4.1、长期最大电流(长)O I ...............................................................................- 6 -4.2、短期最大电流短)(0I .................................................................................- 7 - 5、无隔离变压器时,逆变器输出电流峰值 .............................................................- 7 -5.1、长期电流峰值长)(OP I ...............................................................................- 7 - 5.2、短期电流峰值短)(OP I ...............................................................................- 7 - 6、滤波电感计算 ...................................................................................................- 7 -6.1、滤波电感的作用 ......................................................................................- 7 - 6.2、设计滤波器时应该注意的问题 .................................................................- 7 - 6.3、设计滤波器的要求...................................................................................- 8 - 7、逆变电路输出电压(滤波电路输入电压) .........................................................- 8 -7.1、空载........................................................................................................- 9 - 7.2、 额定负载纯阻性1cos =ϕ .....................................................................- 9 - 7.3、额定负载阻感性8.0cos =ϕ ....................................................................- 9 - 7.4、过载纯阻性1cos =ϕ ............................................................................ - 10 - 7.5、过载阻感性8.0cos =ϕ ......................................................................... - 11 - 8、逆变电路输出电压 .......................................................................................... - 11 - 9、逆变电路和输出电路之间的电压匹配 .............................................................. - 12 - 10、根据开关压降电流选择开关器件.................................................................... - 12 - 11、开关器件的耐压 ............................................................................................ - 13 - 12、单相逆变器的数学模型.................................................................................. - 13 - 13、输出滤波模型................................................................................................ - 14 - 14、单相逆变器的控制策略.................................................................................. - 15 - 14.1、电压单闭环控制系统 ........................................................................... - 15 - 14.2、电流内环、电压外环双闭环控制系统 ................................................... - 16 -二、单相逆变器仿真 ................................................................................................... - 20 -1、输出滤波电路仿真 .......................................................................................... - 20 -2、电压单闭环控制系统仿真 ................................................................................ - 21 -3、电流内环、电压外环双闭环控制系统 .............................................................. - 23 -一、单相逆变器设计1、技术要求输出额定电压:825V输出额定功率:25KVA输出额定频率:50HZ功率因素:≥0.8过载倍数:1.52、电路原理图图1 单相全桥逆变电路设计步骤:(1)、根据负载要求,计算输出电路参数。

单向全桥逆变器的设计

单向全桥逆变器的设计

单向全桥逆变器的设计设计参数:1、输入额定电压Ui= 380V2、输出电压Uo=220V AC3、频率:f=50Hz4、输出功率P=500VA设计步骤:1、 滤波电容C 的设计02sin ωϕorms U P C =通常ϕsin <0.5 所以F C μπ45.165022205.05002=⨯⨯⨯=所以取C 为20F μ2、 滤波电感的设计滤波电容电流的有效值:A CU orm s 38.122020502I crms =⨯⨯⨯==μπω负载电流有效值:A U P I orms orms 27.2==阻型负载时电感电流最大,因而电感电流有效值为:A I I I orms crms Lrms 67.222=+=考虑电感电流脉动,滤波电感电流峰值为:A I I Lrm s L 53.42%)201(max =+=通过一系列公式计算得到mH L mH 5.1531.0〈〈,具体值的大小要由仿真确定。

最后通过仿真选定滤波电感为H μ800。

磁芯材料选用铁氧体LP3,磁芯形状选用EE 形。

通过公式341max ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∙=K I B LIsp AP FL 可以计算得出磁芯的尺寸为41.08cm采用EE50/22/15磁芯,磁芯参数为:mm l mm Ve mm Ae e 8.95,21600,226 32===磁芯具体尺寸为A=50.0mm,B=21.55mm,C= 14.6mm,D= 14.8mm,E= 34.2mm,F= 13.1mm线圈匝数的计算 根据公式210max Im -⨯∆∆=Ae B ax L N cm ,--尺寸uH L 541026.2035.0534.08002=⨯⨯⨯=-N 实取60匝。

计算达到所需电感量的气隙长度高磁导率磁芯材料只能储存很少的能量,而电感是一个储能装置,为了有效的储存能量和把能量返回到电路中去,由气隙储能公式:22220VH B V dB BV W Bm μμμ===⎰ 可知,在磁芯不饱和的情况下,磁导率不能太高,也不能太小,因此,可以在高磁导率的磁芯中串联一个非磁气隙,用来调整有效磁导率。

实验51-DC-AC SPWM单相全桥逆变电路设计及研究

实验51-DC-AC SPWM单相全桥逆变电路设计及研究

实验五十一DC/AC SPWM单相全桥逆变电路设计及研究(信号与系统—自动控制理论—检测技术-电力电子学综合实验)一、实验原理SPWM单相全桥逆变电路的主要工作原理是依靠四个开关管的通、断状态配合,利用冲量等效原理,采用正弦脉宽调制(SPWM)策略将输入的直流电压变换成正弦波电压输出。

SPWM的调制原理是通过对每个周期内输出的脉冲个数和每个脉冲宽度来调节逆变器输出电压的频率和幅值。

要使输出的电压波形接近标准的正弦波,就要尽量保证SPWM电压波在每一时间段都与该时段中正弦电压等效。

除要求每一时间段的面积相等外,每个时间段的电压脉冲宽度还必须很窄,这就需要在一个正弦波形内脉冲的数量很多。

脉波数量越多,不连续的按正弦规律改变宽度的多脉冲电压就越等效于正弦电压。

目前,在电力电子控制技术中,SPWM技术应用极为广泛,SPWM波形的形成一般有自然采样法、规则采样法等等。

前者主要用于模拟控制中,后者适用数字控制。

本实验采用的是DSP控制的单相全桥逆变电路,采用对称规则采样法。

对称规则采样的基本思想是使SPWM波的每个脉冲均以三角载波中心线为轴线对称,因此在每个载波周期内只需一个采样点就可确定两个开关切换点时刻。

具体算法是过三角波的对称轴与正弦波的交点,做平行于时间轴的平行线,该平行线与三角波的两个腰的交点作为SPWM波“开通”和“关断”的时刻。

由于在每个三角载波周期中只需要进行一次采样,因此使得计算公式得到简化,并且可以根据脉宽计算公式实时计算出SPWM波的脉宽时间,可以实现数字化控制。

图51-1 对称规则采样法生成SPWM波根据相似三角形定理,可以分析出图1对称规则采样法生成的SPWM波脉宽时间T n为:()21sin n n T T MN Nπ−= (51-1) 式中,M 为调制度,T 为正弦调制波周期,N 为载波比。

本实验中程序采用DSP 控制方式,载波频率固定为10KHZ ,调制波频率为50HZ 频率。

单相桥式逆变器 毕业设计

单相桥式逆变器 毕业设计

目 录中文摘要 (1)英文摘要 (2)1 引言 (3)2 PWM波形工作原理 (4)2. 1 PWM波形的基本原理 (4)2. 2 PWM型逆变电路的控制方式 (6)2. 3 SPWM波形的生成方法 (7)3 单相正弦脉宽调制逆变电源的组成及工作原理 (8)3. 1系统组成 (8)3. 2 工作原理 (8)3. 2. 1 Boost变换器电路原理 (9)3.2.2桥式逆变器基本原理 (10)4 主电路及控制电路设计 (11)4.1主电路拓扑及工作过程 (11)4.2 主电路参数设 (11)4.3控制电路设计 (15)4.3.1控制电路框图 (15)4.3.2控制电路工作过程 (15)4.3.3 SG3524与ICL8038芯片介绍 (16)4.3.4 控制电路参数设计 (18)5 辅助电源设计 (23)6 本文主要工作总结 (25)致 谢 (26)参 考 文 献 (27)摘要:现代开关电源分为直流开关电源和交流开关电源两类,前者输出质量较高的直流电,后者输出质量较高的交流电。

本文设计的小功率单相桥式逆变器电源属于交流电源(即AC—DC—AC)。

采用电压反馈控制,通过中断功率通量和调节占空比的方法来改变驱动电压脉冲宽度来调整和稳定输出电压。

其中主电路构成是用Boost升压电压和全桥电路的组合。

控制电路采用了2片集成脉宽调制电路芯片,一片用来产生PWM波,另一片与正弦函数发生芯片做适当的连接来产生SPWM波,集成芯片比分立元器件控制电路具有更简单,更可靠的特点和易于调试的优点。

本文分析了逆变器的设计过程中器件选择,工作原理以及工作过程,并给出了计算过程中的重要公式。

关键词:逆变器 SPWM波 单相桥式Abstract:The modern switch power supply is divided into the direct current switch power supply and the exchanges switch powersupply , the former outputs higher quality of direct current ,the latter outputs higher quality of alternate current . Thistext introduce a small power single-phase bridge converter ,isa kind of AC power(namely AC-DC-AC).Using the voltagefeedback control, breaking off the power flux and regulating amethod of share the empty ratio to change to driving voltagepulse’ width to adjust the output voltage . Among them, the maincircuit is composing of the Boost circuit and the whole-bridgecircuit. The control circuit adopted two slices of integratedvein breadths chip2, the one is used to produce PWM wave, theother with the sine function occurrence chip do to produce SPWMwave, the integration chip is sample than the single component,more dependable and easy to adjust. This text analyzed the sparepart choice of converter, the work principle and the work process,and gave the important formula of the calculation process. Keywords:converter SPWM wave single-phase bridge1 引言电源有如人体的心脏,是所有电设备的动力。

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

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:。

毕业论文---单相逆变电源的设计(含外文翻译) (1)

毕业论文---单相逆变电源的设计(含外文翻译)  (1)

本科毕业设计任务书一、毕业设计题目单相逆变电源的设计二、毕业设计工作自 2012 年 11 月 19 日起至 2013 年 6 月 20 日止三、毕业设计进行地点:501-108四、毕业设计内容:(1) 掌握单相电压型PWM逆变器的工作原理;(2) 建立单相电压型逆变器的数学模型;(3) 完成单相电压型PWM逆变器的谐波分析;(4) 完成单相电压型逆变器反馈闭环控制系统控制规律研究;(5) 完成单相电压型PWM逆变器系统仿真;(6) 完成系统调试,并对实验结果进行分析。

指导教师教研室自动化教研室教研室主任(签名)批准日期接受论文(设计)任务开始执行日期学生签名目录1绪论 (1)1.1 逆变技术的定义 (1)1.2 逆变技术的发展过程 (1)1.3 逆变技术的应用前景 (3)1.4 逆变技术存在的难点 (3)1.5逆变电源的发展趋势 (2)1.6 逆变器的分类 (3)1.7 逆变技术指标 (4)1.8 逆变器的单片机控制 (5)1.9 本文研究内容 (7)本文研究的主要内容如下: (7)2逆变电路 (9)2.1 逆变电路的基本工作原理 (9)2.2逆变电路的换流方式 (10)2.3 电压型逆变电路 (12)2.4 逆变电路的调制方式 (14)三、系统组成及各部分原理 (20)3.1系统控制方案 (20)3.2 系统框图 (20)3.2.1主电路硬件结构及工作原理 (20)3.3 系统各级供电电源设计 (21)3.4IGBT的特点及选取 (21)3.5 TMS320F2812 DSP简介 (22)3.5.1 DSP的概念 (22)3.5.3 A/D转化单元概述 (24)3.6 IGBT驱动电路 (25)3.7输出滤波器的设计 (26)3.7.1 滤波器的理论分析及参数选取 (26)3.8 闸管导通死区硬件电路设计 (27)3.9输出电压采样电路 (28)四、PWM控制技术 (15)4.1 PWM控制的基本原理 (15)4.2 正弦脉宽调制的生成 (16)4.3规则采样法 (18)4.4 同步调制和异步调制 (19)4.5 TMS320F2812DSP PWM信号的产生 (19)5 系统数学模型与控制方案......................................................... 错误!未定义书签。

单相桥式逆变电路设计

单相桥式逆变电路设计

《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:电气与信息工程学院学生姓名:指导教师:桂友超职称副教授专业:电气工程及其自动化班级:完成时间: 2014年6月电力电子技术》课程设计任务书一、课程设计的目的通过课程设计达到以下目的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。

二、课程设计的主要内容1、关于本课程学习情况简述2、主电路的设计、原理分析和器件的选择;3、控制电路的设计;4、保护电路的设计;5、利用MATLAB软件对自己的设计进行仿真。

三、课程设计的要求1、通过查阅资料,确定自己的设计方案;2、按学号尾数定课题,即课题一的学号尾数为1,以此类推。

自拟参数不能雷同;3、要求最后图纸是标准的CAD图;4、课程设计在第18周五前交上来。

四、课题1、课题一:单相桥式可控整流电路的设计已知单相交流输入交流电压220V,负载自拟,要求整流电压在0~100V连续可调,其它性能指标自定。

2、课题二:三相半波可控整流电路的设计已知三相交流输入线电压380V,要求整流电压在0~100V连续可调,负载自拟,其它性能指标自定。

3、课题三:三相桥式可控整流电路的设计已知三相交流输入线电压380V,要求整流电压在0~100V连续可调,负载自拟,其它性能指标自定。

4、课题四:直流降压斩波电路的设计已知直流输入电压200V,负载自拟,要求输出电压在50~100V可调,其它性能指标自定。

5、课题五:直流升压斩波电路的设计已知直流输入电压200V,负载自拟,要求输出电压在300~400V可调,其它性能指标自定。

6、课题六:直流升降压斩波电路的设计已知直流输入电压200V,负载自拟,要求输出电压在100~300V连续可调,其它性能指标自定。

电流源型单相全桥逆变电路

电流源型单相全桥逆变电路

电流源型单相全桥逆变电路的设计摘要本次设计说明书首先介绍了电流源型单相全桥逆变电路的特点和原理,用单相桥式电流型逆变电路的原理图说明了该电路是采用负载换相方式工作的,要求负载电流略超前于负载电压,又详细分析该电路的工作过程,并用图给出该逆变电路的工作波形。

最后根据以上分析运用仿真软件PSIM对电路进行仿真设计,得到波形图。

关键词:电流源型单相电路,逆变电路,PSIM仿真目录1.电流源型单相全桥逆变电路研究-----------------------------------------31.1逆变电路介绍----------------------------------------------------31.2电流型逆变电路的主要特点----------------------------------------31.3电流源型单相全桥逆变电路----------------------------------------31.4电流源型单相全桥逆变电路工作过程--------------------------------42.电流源型单相全桥逆变电路设计------------------------------------------72.1电路设计原理----------------------------------------------------72.2电路仿真图------------------------------------------------------73.参数设定及仿真结果----------------------------------------------------83.1直流侧仿真------------------------------------------------------83.1.1参数设定-------------------------------------------------83.1.2仿真结果-------------------------------------------------83.2交流侧仿真------------------------------------------------------83.2.1参数设定-------------------------------------------------83.2.2仿真结果-------------------------------------------------94.小结------------------------------------------------------------------95.参考文献--------------------------------------------------------------10正文1.电流源型单相全桥逆变电路研究1.1逆变电路介绍把直流电变成交流电称为逆变。

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)

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。

单相桥式PWM逆变器设计

单相桥式PWM逆变器设计

安阳师范学院本科学生毕业设计报告单相桥式PWM逆变器的设计作者李岩松系(院)物理与电气工程学院专业电气工程及其自动化年级 2008级专升本学号 *********指导教师陈永超日期 2010年06月01日成绩学生诚信承诺书本人郑重承诺:所呈交的论文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,论文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论文中作了明确的说明并表示了谢意。

签名:日期:论文使用授权说明本人完全了解安阳师范学院有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。

签名:导师签名:日期:单相桥式PWM逆变器的设计李岩松(安阳师范学院物理与电气工程学院,河南安阳455002)摘要:本文简要介绍了PWM的基本原理,设计了一个单相全桥PWM控制的逆变器。

该设计包括主电路、驱动电路、SPWM信号产生电路、过流保护等方面的设计。

该逆变器主电路采用的是功率型器件MOSFET;驱动电路采用的是现在大功率MOSFET、IGBT专用驱动芯片IR2110;PWM信号产生电路采用的是CD4538芯片控制产生的;过流保护采用的是用电流互感器检测保护的。

经过系统的设计调试,可以得到稳定的逆变正弦波,频率在20-50赫兹范围内可调。

此设备可以应用在系统变电站和调度所得继电保护和综合自动化管理设备上,此逆变器在众多场合能够得到广泛应用。

关键词:单相全桥;主电路;IR2110;CD45381 引言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。

串联谐振单相全桥逆变电路的设计

串联谐振单相全桥逆变电路的设计

摘要本次课程设计的主要目的是设计一个输出电压可调的串联谐振单向全桥逆变电路,然后可以用于对工件的感应加热、感应加热电源等方面。

本次设计的单相全桥逆变电路由四只晶闸管构成,将直流电压Ud 逆变为中频方波电压,并将它加到负载电路。

负载电路是由感应线圈和补偿电容组成的串联振荡电路,对工件进行感应加热,通过电感的电流接近正弦波形。

而晶闸管的导通,则由TCA785组成的触发电路产生的触发脉冲来触发其导通。

通过移相方式来调节主电路输出电压脉冲的宽度。

由于晶闸管逆变装置在逆变过程中会产生过电压、过电流,故又对单相交流调压电路设计了一套保护电路。

在进行主电路的设计时,根据主电路的输入、输出参数来确定各个电力电子器件的参数,并进行器件的选择,以使设计的主电路能够达到要求的技术指标,并完成相应的功能。

关键词:单相全桥逆变电路、晶闸管、触发电路、保护电路、电压累加目录1引言 (1)1.1问题的提出 (1)1.2技术指标和设计要求 (1)1.2.1 技术指标 (1)1.2.2 设计要求 (1)2串联谐振单相全桥逆变电路的设计 (1)2.1主电路及其工作原理 (1)2.2串联谐振逆变电路的电压累加 (3)3主电路电力电子器件参数的计算 (6)3.1主电路电阻、电容、电感的取值 (6)3.2晶闸管额定值的计算 (7)4 触发电路的设计 (8)5 保护电路的设计 (10)5.1过电压保护 (10)5.1过电流保护 (10)6 总结 (11)7 心得体会 (11)参考文献 (12)1引言1.1 问题的提出随着工厂对工件加热设备的温度控制精度不断提高,普通的加热设备已经不能满足要求。

因此,就需要对设备的加热原理进行改进。

本次设计的串联谐振单相全桥逆变电路的负载电路是由感应线圈和补偿电容组成的串联振荡电路,对工件进行感应加热,其功能与一般的单相全桥逆变电路有所不同,而且它的触发电路与其他电路的触发电路相比起来,有更优良的性能,达到对晶闸管通断的更好控制。

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2008级应用电子技术毕业设计报告设计题目单相电压型全桥逆变电路设计姓名及学号学院专业应用电子技术班级2008级3班指导教师老师2011年05月1日题目:单相电压型全桥逆变电路设计目录第一章绪论1.1整流技术的发展概况 (4)第二章设计方案及其原理2.1电压型逆变器的原理图 (5)2.2电压型单相全桥逆变电路 (6)第三章仿真概念及其原理简述3.1 系统仿真概述 (6)3.2 整流电路的概述 (8)3.3 有源逆变的概述 (8)3.4逆变失败原因及消除方法 (9)第四章参数计算4.1实验电路原理及结果图 (10)第五章心得与总结 (14)参考文献 (15)第一章绪论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。

第二章 设计方案及其原理2.1电压型逆变器的原理图原理框图等效图及其输出波形当开关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。

(b)(a)u o2.2电压型单相全桥逆变电路它共有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 即可调节输出电压有效值。

第三章仿真概念及其原理简述3.1 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、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。

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。

3.2 整流电路的概述整流电路(rectifying circuit)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。

3.3 有源逆变的概述逆变与整流相对应,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。

3.4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。

第四章参数计算由题意得U2=50V β=35。

P=200W E = -70VU d=0.9U2cos(π-β)=0.9×50×cos145。

= -36.86 V ·······①I d=(U d-E)/R ··········································②P=|EI d|-I d2R············································③联立①、②、③得R = 6.199 ΩI d = 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K f=I VT/I d =2/2,I T=K f I d/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.4.1实验电路原理及结果图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U d=36.86V,其平均值U d<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。

晶闸管1和3门极触发电源参数晶闸管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晶闸管触发电源的输出波形U d波形图晶闸管1、2、3、4两端的电压波形相同,1、3的波形与2、4的波形相差半个周期。

流过晶闸管电流及其两端电压第五章心得与总结本次电力电子课程设计以单相全控桥式整流及有源逆变电路为研究对象,对其原理做了很深入的理解。

通过本次课程设计暴露出了我在平时学习电力电子技术这门课程中存在的问题。

首先在学习中只局限于课本知识,没有去探索新知识,至使在本次课程设计中出现当拿到课题后毫无头绪,无从下手的问题;其次,在学习了电力电子这门学科后,没能很好的将本学科中的知识互相联系,也没能将本学科和模拟电子技术、数字电子技术等学科相互联系,造成了在设计触发电路时遇到很大的困难,最终在老师的指导下才选择了直接使用信号源作为触发源这一简便的方法;最后,缺少实际的操作,忽视了电力电子技术主要在于应用这一点,在设计时由于缺少实践经验,对参数的估算以及各元件参数的设定都走了很多弯路。

本次的课程设计需要查询大量的资料,通过本次设计,明白了不是任何东西都能在网络中轻易得到,还是需要自己的耐心寻找和筛选的。

同时在设计的过程使我对于《Multisim》这款软件从最开始的了解到后来能够简单操作。

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