2000W电烤箱设计

辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：2000W电烤箱温度控制电路

院（系）：电气工程学院

专业班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：

起止时间：

课程设计（论文）任务及评语

院（系）：电气工程学院 教研室： 电气 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算

学 号 130503002

学生姓名

赵恩宁

专业班级

电气132

课程设计（论文）题目

2000W 电烤箱温度控制电路

课程设计（论文）任务

课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数 实现功能

利用晶闸管构成交流调压电路，调节电烤箱电热丝电压，从而改变电烤箱的温度，可实现连续调温变速，满足人们对不同食品烘烤温度的不同要求。

设计任务

1、方案的经济技术论证。

2、主电路设计。

3、通过计算选择器件的具体型号。

4、触发电路设计。

5、绘制相关电路图。

6、进行matlab 仿真。

7、完成设计说明书。

要求

1、 文字在4000字左右。

2、 文中的理论分析与计算要正确。

3、 文中的图表工整、规范。

4、元器件的选择符合要求。 技术参数

1、交流电源：单相220V 。

2、输出电压在0～220V 连续可调。

3、输出电流最大值10A 。

4、负载为2000W 电烤箱。

5、根据实际工作情况，最小控制角取20～300左右。

进度计划

第1天：集中学习；第2天：收集资料；第3天：方案论证；第4天：主电路设计；第5天：选择器件；第6天：确定变压器变比及容量；第7天：确定平波电抗器；第8天：触发电路设计；第9天：总结并撰写说明书；第10天：答辩

指导教师评语及成绩

平时： 论文质量： 答辩：

总成绩： 指导教师签字：

年 月 日

摘要

2000的电烤箱温度控制为解决电烤箱的温度控制问题，设计了一种新型w

电路，利用晶闸管构成交流调压电路，调节电烤箱电热丝电压，从而改变电烤箱的温度，可实现连续调温变速，满足人们对不同食品烘烤温度的不同要求。

该电路利用两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制来控制交流输出。在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便地调节输出电压的有效值。用晶闸管触发电路来有效的控制晶闸管的导通与截止，来完成对电烤箱交流调压电路的工作控制，用阻容吸收网络和快速熔断器来防止晶闸管因过电压或过电流造成的损坏。通过计算对晶闸管、触发电路、阻容吸收网络、快速熔断器各个器件进行选择。

测试结果表明，该电路具有较好的温度控制能力，且经济性好，工作稳定可靠。

关键词：交流调压电路；晶闸管；晶闸管触发电路；电路保护

目录

第1章绪论......................................... 错误！未定义书签。

1.1 电力电子技术概况............................ 错误！未定义书签。

1.2 本文设计内容 (3)

第2章2000w烤箱温度控制电路设计 (4)

2.1 2000w烤箱温度控制总体设计方案 (4)

2.2 具体电路设计 (5)

2.2.1 主电路设计 (5)

2.2.2 控制电路设计 (7)

2.2.3 保护电路设计 (10)

2.3 元器件型号选择 (14)

2.4 系统仿真 (17)

2.4.1 matlab仿真软件简介 (17)

2.4.2 单项交流调压电路仿真模型建立.......... 错误！未定义书签。

2.4.3 单项交流调压电路仿真波形及数据分析 (22)

第3章课程设计总结 (30)

参考文献 (31)

第1章绪论

1.1 电力电子技术概况

电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。

现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。

电力电子学（ Power Electronics）这一名称是在上世纪60年代出现的。1974年，美国的W.Newell用一个倒三角形（如图）对电力电子学进行了描述，认为它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。这一观点被全世界普遍接受。“电力电子学”和“电力电子技术”是分别从学术和工程技术2个不同的角度来称呼的。

一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。此前就已经有用于电力变换的电子技术，所以晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。

70年代后期以门极可关断晶闸管（GTO），电力双极型晶体管（BJT），电力场效应晶体管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件全速发展（全控型器件的特点是通过对门极既栅极或基极的控制既可以使其开通又可以使其关断），使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT 可看作MOSFET和BJT的复合）为代表的复合型器件集驱动功率小，开关速度快，通态压降小，载流能力大于一身，性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。

为了使电力电子装置的结构紧凑，体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式，后来又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。目前PIC的功率都还较小但这代表了电力电子技术发展的一个重要方向。

利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，有时也称为功率电子技术。一般情况下，它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。例如，将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能；将工频电源变换为设备所需频率的电源；在正常交流电源中断时，用逆变器（见电力变流器）将