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1、IGBT控制的直流斩波电路设计目录前言一、总体设计·····························1、总体框图···························二、电路选择与分析······················1三相桥式整流电路····················2斩波电路························3保护及缓冲电路······················4PWM控制脉冲·························5整体电路图··························三、总体分析及元器件的选择············1元
2、器件参数的计算····················2元器件清单列表·····················四设计所用参考文献····················五设计收获与体会······················前言 电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。电力电子课程设计是为了使学生加深对所学内容的理解，让学生熟悉工程设计的过程、规范和
3、方法、能正确的查缺技术资料、技术手册和标准、培养学生工程设计能力而专门开设的实习专用周。在电机的直流伺服系统中,速度调节主要通过改变电枢电压的大小来实现.经常采用大功率晶体管脉宽调制调速两种方法,简称PWM,常见于中小功率系统,它采用脉冲宽度调制技术,其工作原理是:通过改变"接通脉冲"的宽度,使直流电机电枢上的电压的"占空比"改变,从而改变电枢电压的平均值,控制电机的转速.而绝缘栅双极型晶体管，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。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流
4、较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。PWM调速系统具有以下特点:1.主电路简单,所用功率元件少,且工作于开关状态,因此电路的导通损耗小,装置效率比较高;2.开关频率高,可避开机床的共振区,工作平稳;3.采用功率较小的低惯量电机时,具有高的定位速度和精度;4.低速性能好,稳速精度高,调速范围宽;5.系统频带宽,动态响应好,抗干扰能力强.工频交流一、总体框图整流电路斩波电路电动机驱动电路二、电路1三相
5、可控桥式整流电路三相全控桥式可控整流电路是应用电能变换电路，他的作用是将交流电变换成大小可以调节的直流电，为直流设备供电。采用三相整流电路易与满足负载对高电压大电流的需求，供电的电网三相平衡。本次采用变压器和二极管的桥式整流，变压器可以改变二次侧电压的大小，在此用S9系列的小型变压器。利用二极管的单向导通性，将交流电的负半波切去只保留间隔一个半波时隙的正半波，得到不太平稳的直流电。三相全控整流电路它可以看成是由一组共阴极接法和另一组共阳极接法的三相半波可控整流电路串联而成。共阴极VT1和VT3和VT5在正半周导电，流经变压器的电流为正电流；共阴组VT4和VT6和VT2在负半周导电，流经变压
6、器的电流为反向电流。变压器每组相绕组在正负半周都有电流流过，因此，变压器绕组中没有电流磁通势，同时也提高了变压器绕组的利用率。三相桥式全控整流电路主电路接线图如图所示。共6个晶闸管接成三相桥，其中三个晶闸管共阴极连接；另三个晶闸管共阳极连接。电路中必须有一个共阳极组中的晶闸管导并且由两个导通的晶闸管属于不同的两相，所以负载电压就是电源线电压。三相桥式整流电路图如：2斩波电路斩波电路就是将一个固定的直流电压变换成大小可调的直流电压（DC-DC电路）。它是被控制对象获得变数平稳，快速响应，并起到节约电能的作用。降压式斩波电路的输出电压平均值低于输入直流电压，它主要用于直流可调电源和直流电动机的
7、驱动脉宽调速中。降压式斩波电路图如下在电路图中直流电动机是斩波器的负载，IGBT为斩波开关，VD为续流管，当斩波开关管短时续流管为感性负载提供电流通道，电感L和电容C组成低通滤波器以减小输出电压的波动。电路中的IGBT的栅极 3保护及缓冲电路在电力电子电路中保护电路为了确保电流的正常工作，不仅要选择电力电子器件的型号外还要采用必要的保护措施，即过电压保护过电流保护。产生原因主要是系统的储能发生了激烈的变化，使系统能量来不
