三相桥式PWM逆变电路设计.doc

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简单的三极菅逆变电路

以下是一个简单的三极管逆变电路的示例：
1. 整流部分：三相桥式整流器。

这个部分接收3相交流电源，然后通过整流桥将其转换为直流电源。

整流器应安装在通风良好的地方，保持一定的工作温度，以确保稳定的工作。

2. 逆变部分：这个部分采用绝缘栅双极晶体管（IGBT）。

这种晶体管结合了晶体管和MOSFET的优点，具有高输入阻抗和低导通压降的特性。

3. 控制部分：采用脉宽调制（PWM）技术对IGBT进行控制，调节输出电压和频率。

控制部分还需要进行过流、过压、欠压等保护，以确保逆变器的安全运行。

4. 滤波部分：这个部分通常包括一个电容器和一个电感器。

电容器的目的是减少交流输出电压中的纹波，电感器的目的是减小交流输出电流的波动。

5. 检测部分：包括电压、电流等检测装置。

这些检测装置可以监测输出电压和电流，并将这些信息反馈给控制部分，以实现闭环控制。

以上是一个简单的三极管逆变电路的基本构成。

请注意，具体的设计和应用可能因不同的需求和条件而有所不同。

在设计和应用逆变电路时，还需要考虑效率、可靠性、成本等多种因素。

PWM控制原理(精编文档).doc

【最新整理，下载后即可编辑】PWM控制技术主要内容：PWM控制的基本原理、控制方式与PWM波形的生成方法，PWM逆变电路的谐波分析，PWM整流电路。

重点：PWM控制的基本原理、控制方式与PWM波形的生成方法。

难点：PWM波形的生成方法，PWM逆变电路的谐波分析。

基本要求：掌握PWM控制的基本原理、控制方式与PWM波形的生成方法，了解PWM逆变电路的谐波分析，了解跟踪型PWM逆变电路，了解PWM整流电路。

PWM（Pulse Width Modulation）控制——脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。

第3、4章已涉及这方面内容:第3章：直流斩波电路采用，第4章有两处：4.1节斩控式交流调压电路，4.4节矩阵式变频电路。

本章内容PWM控制技术在逆变电路中应用最广，应用的逆变电路绝大部分是PWM型，PWM控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。

本章主要以逆变电路为控制对象来介绍PWM控制技术，也介绍PWM 整流电路1 PWM控制的基本原理理论基础：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。

冲量指窄脉冲的面积。

效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。

低频段非常接近，仅在高频段略有差异。

图6-1 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲面积等效原理：分别将如图6-1所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节（R-L电路）上，如图6-2a所示。

其输出电流i(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图6-2b所示。

从波形可以看出，在i(t)的上升段，i(t)的形状也略有不同，但其下降段则几乎完全相同。

脉冲越窄，各i(t)响应波形的差异也越小。

如果周期性地施加上述脉冲，则响应i(t)也是周期性的。

用傅里叶级数分解后将可看出，各i(t)在低频段的特性将非常接近，仅在高频段有所不同。

图6-2 冲量相同的各种窄脉冲的响应波形用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波N等分，看成N个相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（冲量）相等，宽度按正弦规律变化。

pwm逆变电路的控制方法

pwm逆变电路的控制方法
PWM（脉宽调制）逆变电路是将直流电转换为交流电的一种常用电路，其控制方法主要分为以下几种：
1. 三相全桥PWM逆变控制方法：该方法采用三相全桥电路进行控制，通过改变脉冲的宽度和频率来控制输出电压的大小和波形，从而实现对直流电的转换。

2. 三相半桥PWM逆变控制方法：该方法利用三相半桥电路进行控制，具有体积小、效率高等优点，但需要较高的开关功率器件，应用范围较窄。

3. 单相PWM逆变控制方法：该方法适用于小功率电源转换，其控制方法与三相全桥PWM逆变控制方法类似，但只需使用单相电路即可。

控制方法一般采用微处理器等芯片进行控制，通过控制芯片输出PWM信号的占空比和频率来控制输出电压。

在具体控制过程中，需要注意电路参数的选择和设置，以及保护措施的实施，确保电路稳定、安全地工作。

总之，PWM逆变电路的控制方法多种多样，具体选择何种方法取决于具体的应用场景和要求，需要根据实际情况进行选择和优化。

三相PWM逆变器

1.0 (ULLm)h/Ud
0.8
0.6 0.4
2mf+1
0.2
0.0 1
mf
Ud t
Ud t
基波ULL1
Ud
t
ma=0.8,mf=15
2mf+1
3mf+2
2mf
3mf
三相逆变器的线电
压波形中可以消除单桥臂逆变器中主要的谐波成分。
逆变电路
u
utri uctr.A
uctr.B
uctr.C
0
t
uAN 0 uBN 0 uAB=uAN-uBN 0
uctr.B
uctr.C
U
Uctr
Utri 1/fs
0
t
0
t
uAN
UA0
t=0 UA0_1
0 uBN
Ud t
0
Ud /2t -Ud /2
0 uAB=uAN-uBN
Uctr<Utri TA -: 通,TA+: 断 Uctr>Utri TA+: 通,TA-: 断
0
基波ULL1
Ud t
Ud
t
桥臂输出中基波分量的电压峰值为：
0 uAB=uAN-uBN 0
1.0 (ULLm)h/Ud
0.8
0.6 0.4
2mf+1
0.2
0.0 1
mf
逆变电路
uctr.B
uctr.C
t
Ud t
Ud t
基波ULL1
Ud
t
ma=0.8,mf=15
2mf+1
3mf+2
2mf
3mf
假设mf为奇数，则

三相PWM逆变电路

id
S1 D1 S3 D3 S5 D5
Ud/2 io uo
负载 W
U
V S6 D6 S2
W D2
Ud/2
S4
D4
负载 U
负载 V
O
分析假定如前，另外假定负载为星形连接，三相输出点分别为U 、V、W，负载连接中点为O，三相对称，以直流电位中点为电压参考点选取星型负载接法的理由
id
S1 D1 S3 D3 S5 D5
t t t t t t t t t
负载 U
负载 V
iU i D1
S1 D1 S2 D2 S3 D3 S4 D4 S5 D5 S6 D6
iV
O
id
uU uV
Ud
ug4 ug5 ug6
ug1 t ug2 t ug3t
uU1
t t t t t t t
id
S1 D1 S3 D3 S5 D5
uUV
Ud
Ud/2 io uo
工作模式分析：
任一时刻都有且只有三个主开关导通，分别是两个上管一个下管，或者一个上管两个下管各工作状态的出现与电路控制方式和负载特性有关，第四状态见于其它逆变模式
Ud/2 Ud/2 Ud/2 Ud/2
Ud/2
O
Ud/2
O
Ud/2
O
Ud/2
O
三个主开关载流，电流从直流母线流向逆变器
Ud
ug4 ug5 ug6
ug1 t ug2 t ug3t
uU1
t t t t t t t
uUV
Ud
uUO uUO1 iW
uUV1
1/3Ud 1/3Ud
2/3Ud
uO i S1

晶体管通用型三相pwm逆变电路工作原理

晶体管通用型三相PWM逆变电路工作原理一、引言随着可再生能源和智能电网的快速发展，逆变技术在电力系统中的地位日益重要。

其中，三相PWM逆变电路因其高效、可靠的性能，在各种电力电子变换装置中占据着主导地位。

本文旨在深入探讨晶体管通用型三相PWM逆变电路的工作原理，为相关领域的工程实践提供理论支持。

二、三相PWM逆变电路概述三相PWM逆变电路由三个单相PWM逆变电路组成，其输出为三相交流电压。

在三相PWM逆变电路中，通常采用SPWM（Sinusoidal PWM）技术，即正弦脉冲宽度调制技术，以生成与电网电压相位相同、幅值可调的三相交流电压。

三、工作原理1. 脉冲宽度调制（PWM）：PWM技术是三相PWM逆变电路的核心，通过调节脉冲的宽度，可以控制输出电压的幅值和频率。

在SPWM技术中，三角波与期望的输出电压进行比较，从而生成一系列的脉冲，这些脉冲的宽度反映了输出电压的幅值和频率。

2. 相位控制：为了生成与电网电压相位相同的三相交流电压，需要对各相的脉冲宽度进行相位控制。

通过适当地延迟各相的脉冲，可以控制输出电压的相位。

3. 晶体管通用型：晶体管通用型三相PWM逆变电路采用晶体管作为开关器件。

当晶体管导通时，能量从直流侧传递到交流侧；当晶体管关断时，交流侧的能量回馈到直流侧。

通过高速地开关晶体管，可以实现能量的双向流动，同时生成所需的三相交流电压。

4. 同步整流：为了提高逆变器的效率，晶体管通用型三相PWM逆变电路还采用了同步整流技术。

通过控制整流器的开关状态，可以减小不必要的能量损失，提高逆变器的整体效率。

四、结论晶体管通用型三相PWM逆变电路凭借其高效、稳定和灵活的特性，已经成为了电力电子领域的关键技术之一。

随着能源转换和智能电网的不断发展，对三相PWM逆变电路的研究和应用将会更加深入和广泛。

同时，对逆变电路的效率和稳定性要求也将不断提升，进一步推动逆变技术的发展。

通过对晶体管通用型三相PWM逆变电路的工作原理进行深入研究，将有助于更好地理解其性能特点，为相关领域的工程实践提供有力支持。

三相桥式pwm逆变电路原理

三相桥式pwm逆变电路原理小伙伴！今天咱们来唠唠三相桥式PWM逆变电路的原理，这可超级有趣呢！咱们先得知道啥是逆变电路。

你可以把它想象成一个神奇的小魔法师，它的任务呢，就是把直流电变成交流电。

就像把一个安静的小湖泊（直流电）变成一条奔腾的河流（交流电）。

那三相桥式PWM逆变电路呢，就是这个魔法家族里很厉害的一员哦。

三相桥式PWM逆变电路里面有六个开关管，这六个开关管就像是六个小卫士，他们的排列可有讲究啦。

这六个小卫士分成三组，两两一组，就像三个小团队一样。

这些小团队的工作是轮流进行的，就像接力赛一样。

那PWM又是啥呢？PWM就是脉冲宽度调制啦。

这就好比是给小卫士们下命令的特殊信号。

这个信号就像是一个指挥棒，告诉开关管什么时候该打开，什么时候该关上。

而且这个信号特别聪明，它通过改变脉冲的宽度来控制输出的电压。

你可以把脉冲想象成一个个小方块，宽的小方块就像一个大包裹，能传递更多的能量，窄的小方块就像小包裹，传递的能量少一点。

当这些开关管按照PWM信号的指挥开始工作的时候，就会在电路的输出端产生三相交流电。

比如说，在某一时刻，第一组开关管打开，电流就会从直流电源的正极出发，经过这组开关管，再经过负载，然后回到直流电源的负极。

这个时候，就像是给负载送了一股电能量的小浪潮。

但是呢，这个电路可不会一直这么简单地工作。

因为要得到稳定的三相交流电，这六个开关管得不停地切换状态。

就像一群小蜜蜂，忙忙碌碌地飞来飞去，一会儿这个采蜜，一会儿那个采蜜。

而且每个开关管的切换时间都要把握得特别精准，就像跳舞的小伙伴，每个动作都要踩在节奏上。

在这个过程中，PWM信号的频率也很重要哦。

如果频率高呢，就像小鼓敲得快，输出的电压波形就会比较平滑，就像一块打磨得很光滑的石头。

如果频率低呢，那输出的电压波形就会有点坑坑洼洼的，就像一条不太平坦的小路。

而且啊，三相桥式PWM逆变电路还有个很厉害的地方，就是它可以控制输出电压的大小。

通过调整PWM信号的占空比就能做到。

三相桥式pwm逆变电路工作原理

三相桥式pwm逆变电路工作原理三相桥式PWM逆变电路，听起来有点高深对吧？它就像一个乐队，乐器齐全，各种音色交织，奏出美妙的旋律。

想象一下，你在家里放着你最爱的音乐，电流也在努力地给你带来快乐。

咱们先从最基础的说起，逆变器其实就是把直流电转换成交流电的魔法师，直流电就像一条死水，静止不动，而交流电则像活泼的小鱼，在水中欢快地游来游去。

咱们说的三相，就是把这种电流分成三条腿，每条腿负责一部分。

这样一来，整个电路的效率就高了，真是有智慧的安排。

想象一下，三个人一起搬家，比一个人轻松多了，大家分工合作，不累。

这种方式特别适合大型设备，比如电动机，动力十足，噪音小，真是好得不得了。

PWM嘛，就是脉宽调制，听起来很复杂，但其实是把电流的开关打开和关闭来控制电量的多少。

就像调音量，轻轻一转，声音就大了，小了，真是简单明了。

通过改变开关的时间，咱们就能调节输出的电压和频率，真是聪明的办法。

电流的调节，就像我们调节心情，想高兴就高兴，想放松就放松。

再来聊聊桥式，想象一下，一个小桥把三条腿连接在一起，这样一来，电流就能在桥上自由流动。

桥的设计简直妙不可言，三个开关，搭配得天衣无缝，让电流在不同的相位之间跳跃，轻松自如。

就像舞者在舞台上翩翩起舞，各种姿态，各种风格，真是让人看得眼花缭乱。

工作原理是什么呢？其实就是通过不断切换这些开关，形成一个个短小的脉冲，把直流电转变为交流电。

咱们的逆变器就像个精明的厨师，火候掌握得恰到好处，煮出美味的菜肴。

每个开关的开和关，就像是调料的放入，恰到好处，才不会腥，也不会太咸。

太厉害了，简直是逆变界的顶流！你可能会问，这种电路有什么优点呢？嘿，优点可多了，它高效，能量损耗少，真是一举多得。

控制简单，调节方便，像开车一样，轻松自如。

还有就是它的可靠性强，稳定性高，咱们用电的时候可不希望来个“突然失联”。

这种逆变器还可以应用在很多地方，像电动汽车、风能发电，甚至是家里的太阳能板，真是各显神通。

三相PWM逆变电路

湖南工学院电力电子技术课程设计课程名称:三相PWM逆变器控制电路设计姓名：专业名称：自动化班级：学号：指导老师：课程设计的目的及要求一、设计要求及技术指标主要技术数据输入交流电源：三相380V，f=50Hz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：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，P=5kW等效为星形RL电路，R=20Ω，L=15mH二、课程设计背景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。

目录第一章整流和逆变电路原理及路图 01.1．电容滤波的三相不可控整流电路原理 0第二章三相无源PWM逆变电路及原理 (2)2.1三相无源逆变电路及原理 (2)第三章驱动电路 (3)第四章保护电路设计 (4)4.1过电流保护电路 (4)4.2过电压保护电路 (5)第五章仿真电路与波形 (5)5.1三相桥式整流仿真电路及波形 (5)参考文献 (7)课程设计的心得 (7)第一章整流和逆变电路原理及路图1.1．电容滤波的三相不可控整流电路原理三相桥式不可控整流电路是由三相半波不可控整流电路演变而来的阴极连接在一起的3个二极管（VD1，VD3，VD5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VD4，VD6，VD2）称为共阳极组。

共阴极组中与a，b，c三相电源相接的3个二极管分别为VD1，VD3，VD5，共阳极组中与a，b，c三相电源相接的3个二极管分别为VD4，VD6，VD2。

二极管的导通顺序为VD1-VD2-VD3-VD4-VD5-VD6。

根据要求，整流电路采用二极管整流桥电容滤波电路，电路图如图1-1所示图1-1三相桥式不可控整流电路该电路中，当某一对二极管导通时，输出直流电压等于交流侧线电压中最大d ⎨E sine ωRC⎬3⎩ ⎭tt的一个，该线电压既向电容供电，也向负载供电。

三相电压源型逆变器PWM仿真

目录1概述 (1)1.1 逆变电路简介 (1)1.2 PWM简介 (1)2 三相电压源逆变器工作原理 (3)3 Matlab仿真建模与分析 (5)3.1三相SPWM波的产生 (5)3.2 SPWM逆变器仿真 (6)3.3 滤波器粗略分析 (10)三相电压源型SPWM逆变器的设计1概述1.1 逆变电路简介与整流相对应，把直流电变成交流电称为逆变。

当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时，称为有源逆变；当交流侧直接和负载连接时，称为无源逆变。

又逆变电路根据直流侧电源性质不同可分为两种：直流侧是电压源的称为电压型逆变电路；直流侧是电流源的称为电流型逆变电路；它们也分别被称为电压源型逆变电路和电流源型逆变电路。

其中，电压源型逆变电路有以下主要特点：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负载阻抗情况的不同而不同；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。

1.2 PWM简介PWM（Pulse Width Modulation）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。

PWM控制技术的重要理论基础是面积等效原理，即：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。

下面分析如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波。

把正弦半波分成N等分，就可以把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲序列所组成的波形。

如果把这些脉冲序列用相同数量的等幅不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积（冲量）相等，就可得到图1-1所示的脉冲序列，这就是PWM波形。

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 (2)第二章整流电路 (5)第三章逆变电路 (9)第四章 PWM逆变电路的工作原理 (11)第五章三相正弦交流电源发生器 (14)第六章三角波发生器 (15)第七章比较电路 (16)第八章死区生成电路 (18)第九章驱动电路 (20)附录参考文献课程设计的心得体会第一章：课程设计的目的及要求一、课程设计的目的通过电力电子计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：三相380V，f=50Hz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：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，P=5kW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）。

pwm三相桥式逆变电路

pwm三相桥式逆变电路说起三相桥式逆变电路，大家可能都听得有些迷糊吧，啥？逆变电路，桥式，三相？听着好像是个高深莫测的黑科技，其实呢，说穿了就是一种能够将直流电（DC）转换成三相交流电（AC）的设备，别看名字这么高大上，实际上它的工作原理其实挺简单的，咱们用通俗的语言聊聊，看完你肯定能明白个大概，甚至比你在课堂上学的还要透彻呢。

你是不是有些好奇，它究竟是怎么把“死”死的直流电给变活，变成流动的三相交流电呢？嗯，咱就从这里聊起。

首先你得知道，这种三相桥式逆变电路它其实是用的一个“桥式电路”结构，听起来像是桥梁一样，很结实对吧？其实这就像是四个开关在交替工作，控制电流流向。

你想象一下，电流就像是从一个小溪流过，桥就是它的出入口，能改变电流的流向。

就这么简单，它通过控制这些开关，确保电流能够按照预定的顺序流动。

四个开关按特定的顺序通电，电流从一个电池组流出，经过桥式电路，最后就能变成三相交流电送到负载，像什么电动机啊，变压器啥的。

也许你会想：“哎，这不就是个开关的游戏嘛！”对啊，挺简单的，给它们按顺序开开关，就能让直流电变成你需要的三相交流电。

三相桥式逆变电路的最大好处就是效率高，控制精确。

你看，一般的电路要是开关控制得不好，容易浪费能量，或者让电流不稳定。

但这种桥式电路通过精确控制每一个开关的工作时机，能让电流既稳定又高效。

这就像你开车，要是刹车和油门操作得当，车子就能平稳前行；而如果踩刹车和油门不合适，那车子要么熄火，要么就是颠簸不平。

三相桥式逆变电路的控制就像这种精细的驾驶技巧一样，能够保持电路的稳定和高效。

但是说到这里你是不是又觉得好像有些太简单了？嗯，其实它的精髓在于如何调节每个开关的“开”和“关”的时机，这一时机的控制就决定了三相交流电的质量。

要知道，逆变电路并不是说随便一弄就行，它还得保证输出的三相电流是均匀的，也就是说，这三个相位的电流得要有一定的相位差，不然电机啥的根本就转不起来，简直成了“死电”。

正弦波调制的三相PWM逆变电路

3
6.2.3 规则采样法
1）自然采样法：
按照SPWM控制的基本原理产生的 PWM波的方法，其求解复杂，难以在实时控制中在线计算，工程应用不多。
2）规则采样法
工程实用方法，效果接近自然采样法，计算量小得多。
Tc
u
uc A D
ur
B
O
tA tD tB
t
dd 22
uo
d'
d
d'
O
t
图6-12 规则采样法
6.2.2 异步调制和同步调制
载波比
载波频率fc与调制信号频率fr之比，N= fc / fr
根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况，PWM调制方式分为异步调制和同步调制。
1）异步调制
载波信号和调制信号不同步的调制方式
通常保持fc固定不变，当fr变化时，载波比N是变化的在信号波的半周期内，PWM波的脉冲个数不固定，相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称
uo
d
Tc 2
d /2 (1 a sinrtD )
Tc / 2
(6-6)
O
三角波一周期内，脉冲两边间隙宽度
dd 22
d'
d
d'
t
d
'
1 2
Tc
-d

Tc 4
(1 -
a
s in r t D
)
(6-7)
图6-12 规则采样法
6
6.2.3 规则采样法
3）三相桥逆变电路的情况
三角波载波公用，三相正弦调制波相位依次差120°
m 0,1, m 1,2,。

三相PWM逆变器的设计

三相PWM逆变器的设计三相PWM逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置，具有高效率、低失真、输出电压可调等特点，在工业领域中应用广泛。

设计一个三相PWM逆变器涉及到电路拓扑结构、电路参数选择、控制策略等多个方面。

以下是一个基础的三相PWM逆变器设计的详细步骤。

1.三相桥式逆变器拓扑选择三相桥式逆变器是最常用的逆变器拓扑，由6个功率开关器件组成，可以实现全桥或半桥逆变。

全桥逆变器的输出电压质量接近正弦波，但需要更多的功率开关器件；半桥逆变器只需要3个功率开关器件，但输出电压质量稍差。

根据实际应用需求和成本限制，选择适合的拓扑结构。

2.电路参数选择根据输出功率和频率要求，选择合适的功率开关器件。

常见的功率开关器件有IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）。

考虑到功率开关器件的导通压降、开关速度、热稳定性、价格等因素，选择适应需求的器件。

3.控制策略选择PWM（脉宽调制）是实现三相逆变器输出的常用控制策略。

常见的PWM控制策略有SPWM（正弦脉宽调制）、SVPWM（空间矢量脉宽调制）等。

SPWM控制策略简单易实现，但需要大量的计算和存储器件；SVPWM控制策略计算复杂度更低，输出电压质量更高。

根据实际需求选择合适的控制策略。

4.电路设计根据逆变器的拓扑结构和控制策略，设计逆变器的详细电路图。

包括功率开关器件的连线方式、驱动电路的设计、滤波电路的设计等。

电路设计时需要根据功率开关器件的参数和电源电压进行合理的限流和保护设计，确保逆变器的可靠性和安全性。

5.控制器设计根据控制策略设计逆变器的控制器。

控制器可以采用单片机、DSP（数字信号处理器）、FPGA（可编程门阵列）等实现。

控制器的主要任务是通过PWM控制信号控制功率开关器件的导通和断开，实现逆变器输出电压的调节和控制。

6.仿真验证和实验验证使用电子电路仿真软件（如PSIM、Simplorer）对设计的三相PWM逆变器进行仿真验证。

三相桥式PWM逆变电路设计

三相桥式PWM逆变电路设计一、设计原理三相桥式PWM逆变电路主要由桥式整流器、滤波器和逆变器三部分组成。

首先，桥式整流器将输入的交流电源转换为直流电源，然后通过滤波器对直流电进行滤波，使其变为平滑的直流信号。

最后，逆变器将平滑的直流信号通过逆变操作转换为所需的交流输出信号。

在逆变过程中，PWM技术（脉冲宽度调制）被应用于控制逆变器开关管的开关动态。

PWM技术通过调整开关管的导通时间和非导通时间，控制输出波形的频率和幅值，从而实现对输出电压的精确控制。

脉冲宽度与输出电压大小成正比，因此可以通过改变脉冲宽度比例来调节输出电压的大小。

二、关键步骤1.选择合适的开关管：逆变电路中使用的开关管需要能够承受高电压和高电流，并具有快速开关速度和低开关损耗。

常用的开关管有IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）等。

2.确定工作频率：逆变器的工作频率决定了逆变器的输出波形的周期。

工作频率一般选取在几KHz到几十KHz之间。

3.设计PWM控制电路：通过选择合适的控制器（如DSP、FPGA或微控制器）和编程，实现对逆变电路的脉冲宽度调制控制。

根据输出电压的需求和开关管的性能参数，计算脉冲宽度的比例关系。

4.设计滤波器：滤波器的作用是将逆变器输出的脉冲波形平滑为纯正弦波形，以降低输出谐波和滤除高频噪声。

滤波器一般由电感和电容组成，其设计需要根据输出电压的需求和带宽进行计算。

5.功率管的散热设计：功率管在工作过程中会产生热量，需要进行有效的散热设计，以保证逆变电路的稳定和可靠性。

散热设计主要包括散热器的选择和散热风扇的设计。

6.过流和过压保护：逆变电路需要添加过流和过压保护电路，以防止过载和电路故障对设备和电源的损坏。

三、设计小提示1.合理选择开关管的型号和参数，避免过分浪费和过度损耗。

2.控制器的选择要考虑其计算能力和控制精度，以满足实际需求。

3.设计滤波器时要注意对过多谐波的抑制，以防干扰其他设备的正常运行。

(完整word版)三相桥式PWM逆变电路

湘潭大学课程设计报告书题目：三相桥式PWM逆变电路设计学院信息工程学院专业自动化学生同组成员指导教师课程编号课程学分起始日期目录一、课题背景 (1)二、三相桥式SPWM逆变器的设计内容及要求 (2)三、SPWM逆变器的工作原理 (3)1.工作原理 (4)2.控制方式 (5)3.正弦脉宽调制的算法 (8)四、MATLAB仿真分析 (17)五、电路设计 (11)1.主电路设计 (11)2.控制电路设计 (12)3.保护电路设计 (14)4.驱动电路设计 (15)六、实验总结 (21)附录 (22)参考文献 (23)三相桥式SPWM逆变电路设计一、课题背景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。

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6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。

本实验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SG3525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。

正弦逆变电源作为一种可将直流电能有效地转换为交流电能的电能变换装置被广泛地应用于国民经济生产生活中,其中有:针对计算机等重要负载进行断电保护的交流不间断电源UPS (Uninterruptle Power Supply) ;针对交流异步电动机变频调速控制的变频调速器;针对智能楼宇消防与安防的应急电源EPS ( Emergence Power Supply) ;针对船舶工业用电的岸电电源SPS(Shore Power Supply) ;还有针对风力发电、太阳能发电等而开发的特种逆变电源等等.随着控制理论的发展与电力电子器件的不断革新,特别是以绝缘栅极双极型晶体管IGBT( Insulated Gate Bipolar Transistor)为代表的自关断可控型功率半导体器件出现,大大简化了正弦逆变电源的换相问题,为各种PWM 型逆变控制技术的实现提供了新的实现方法,从而进一步简化了正弦逆变系统的结构与控制.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。

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。

详解三相PWM逆变电源的主电路设计

详解三相PWM逆变电源的主电路设计详解三相PWM逆变电源的主电路设计随着电力电子技术的发展，逆变器的应用已深入到各个领域，一般均要求逆变器具有高质量的输出波形。

逆变器输出波形质量主要包括两个方面，即稳态精度和动态性能。

因此，研究既具有结构和控制简单，又具有优良动、静态性能的逆变器控制方案，一直是电力电子领域研究的热点问题。

随着国民经济的高速发展和国内外能源供应的紧张，电能的开发和利用显得更为重要。

目前，国内外都在大力开发新能源，如太阳能发电、风力发电、潮汐发电等。

一般情况下，这些新型发电装置输出不稳定的直流电，不能直接提供给需要交流电的用户使用。

为此，需要将直流电变换成交流电，需要时可并入市电电网。

这种DC- AC 变换需要逆变技术来完成。

因此，逆变技术在新能源的开发和利用领域有着重要的地位。

脉宽调制逆变技术1、PWM 的基本原理1. 1 PWM( Pulse Width Modulat ion) 脉宽调制型逆变电路定义：是靠改变脉冲宽度来控制输出电压，通过改变调制周期来控制其输出频率的电路。

1. 2 脉宽调制的分类：以调制脉冲的极性分，可分为单极性调制和双极性调制两种；以载频信号与参考信号频率之间的关系分，可分为同步调制和异步调制两种。

1. 3 ( PWM)逆变电路的特点：可以得到相当接近正弦波的输出电压和电流，所以也称为正弦波脉宽调制SPWM( Sinuso idal PWM) .1. 4 SPWM控制方式：就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波所需要的波形。

按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。

1. 5 PWM 电路的调制控制方式1. 5.1载波比的定义：在PWM变频电路中，载波频率f c与调制信号频率f r之比称为载波比，即N= f c/ ff 。

1. 5. 2 PWM逆变电路的控制方式：根据载波和调制信号波是否同步，有异步调制和同步调制两种控制方式：异步调制控制方式，当载波比不是3 的整数倍时，载波与调制信号波就存在不同步的调制；二、同步调制控制方式，在三相逆变电路中当载波比为3的整数倍时，载波与调制信号波能同步调制。

三相PWM逆变器的主电路设计

和异步调制两种。
图１系统框图
２．１整流电路的设计
１．１．３（ＰｗＭ）逆变电路的特点：可以得到相当接近正弦波的输出电压和电流。所以也称为正弦波脉宽调制ＳＰＷＭ（ＳｉｎｕｓｏｉｄａｌＰＷＭ）。１．１．４ＳＰＷＭ控制方式：就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
关键词：ＰＷＭ；逆变器；整流电路；ＩＧＢＴ
中图分类号：ＴＭ４６４．３２
文献标识码：Ａ
文章编号：１ＯＯ６ —７９８１（２０１３）１一Ｏｏ９３一Ｏ２过全桥逆变电路得到交流输出电压。为保证系统可靠运行，防止主电路对控制电路的干扰，采用主、控电路完全隔离的方法，即驱动信号用光耦隔离，反馈信号用变压器隔离，辅助电源用变压器隔离。
２主电路的设计
图２三相桥式不可控整流电路
经计算二极管应选择ＨＦＡ７ＯＮＨ６Ｏ额定电压６ＯＯＶ，额定电流７ＯＡ（快恢复型）。