斩控式单相交流调压电路设计

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1、湖南工程学院课程设计任务书课程名称：电力电子技术题目：斩控式单相交流调压电路设计专业班级：自动化0681学生姓名：刘培学号：12指导老师：刘星平赵葵银审批：李晓秀任务书下达日期2009年5月18日设计完成日期2009年6月12日设计内容与设计要求一．设计内容：1．电路功能：1）用斩控方式实现交流调压，功率因数高，谐波小，输出波形好。2）电路由主电路与控制电路组成，主电路主要环节：主电力电子开关与续流管。控制电路主要环节：脉宽调制PWM电路、电压电流检测单元、驱动电路、检测与故障保护电路。3）主电路电力电子开关器件采用GTR、IGBT或MOSFET。4）系统具有完善的保护2

2、．系统总体方案确定3．主电路设计与分析1）确定主电路方案2）主电路元器件的计算及选型3）主电路保护环节设计4．控制电路设计与分析1）检测电路设计2）功能单元电路设计3）控制电路参数确定二．设计要求：1．设计思路清晰，给出整体设计框图；2．单元电路设计，给出具体设计思路和电路；3．分析所有单元电路与总电路的工作原理，并给出必要的波形分析。4．绘制总电路图5．写出设计报告；主要设计条件1.设计依据主要参数1）输入输出电压：单相（AC）220（1+15%）、0~200V（AC）2）最大输出电流：20A3）功率因数：≥0.72.可提供实验说明书格式1.课程设计封面；2.任务书；3

3、.说明书目录；4.设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）；5.单元电路设计（各单元电路图）；6.故障分析与电路改进、实验及仿真等。7.总结与体会；8.附录（完整的总电路图）；9.参考文献；10.课程设计成绩评分表进度安排第一周星期一:课题内容介绍和查找资料；星期二:总体电路方案确定星期三:主电路设计星期四:控制电路设计星期五:控制电路设计；第二周星期一:控制电路设计星期二：电路原理及波形分析、实验调试及仿真等星期四~五:写设计报告，打印相关图纸；星期五下午:答辩及资料整理参考文献1．石玉，栗书贤．电力电子技术题例与电路设计指导．机械工业出版社，19982．王兆安，黄俊．

4、电力电子技术（第4版）．机械工业出版社，20003．浣喜明，姚为正．电力电子技术．高等教育出版社，20004．莫正康．电力电子技术应用（第3版）．机械工业出版社，20005．郑琼林，耿学文．电力电子电路精选．机械工业出版社，19966．刘定建，朱丹霞．实用晶闸管电路大全．机械工业出版社，19967．刘祖润，胡俊达．毕业设计指导．机械工业出版社，19958．刘星平．电力电子技术及电力拖动自动控制系统．校内，1999目录第1章概述……………………………………………………………11.1课题来源…………………………………………………11.2解决方法…………………………………………

5、………11.3优势…………………………………………………………2第2章系统总体方案确定………………………………………1112.1设计总体思路……………………………………………2.2基本工作原理……………………………………………2.3框图…………………………………………………………第3章主电路设计…………………………………………………1113.1主电路……………………………………………………3.2主电路图…………………………………………………第4章单元控制电路设计………………………………………1114.1控制及驱动电路………………………………………4.2输入欠电压电路………

6、…………………………………4.3输出限流电路……………………………………………4.4输入过压电路……………………………………………4.5过零检测及续流触发电路……………………………4.6谐波分析…………………………………………………第5章故障分析与电路改进、实验及仿真…………………111第6章总结与体会…………………………………………………111第1章概述1.1课题来源单相交流电源的应用是非常广泛的。比如在农村、轻工业、家用电器等小功率传动领域以及电力机车供电系统。对于单相交流电源，调压和稳压是最为普遍的要求。目前能够实现这一要求的调压器有下面三种：1)磁饱和式调压器该调

7、压器通过控制主电路中电感的饱和程度，以改变电抗值以及其上的电压，实现对输出电压的调节。这种调压器具有一定的动态性能，但输出电压的调节范围小，体积和重量较大。2)机械式调压器机械式调压器由电动机带动碳刷实现输出电压的调节。这种调压器输出波形较好，但体积、重量大，动态性能差。3)电子式调压器这种调压器采用电力电子器件实现。目前有晶闸管调压器和逆变式调压器两种。晶闸管调压器采用的是相控方式，因此其输出波形差；逆变式调压器采用的是斩波控制方式，其输出波形和动态响应较好。从上面可知，逆变式电子调压器具有最好的性能。逆变式电子调压器的结构