igbt单相桥式无源逆变电路设计(纯电阻负载)

《igbt单相桥式无源逆变电路设计(纯电阻负载)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、银川能源学院课程设计说明书（论文）课程名称：电力电子技术设计题目：IGBT单相桥式无源逆变电路设计院系：电力学院设计者：赵建峰学号：1310240128同组人：指导老师：张小燕设计时间：2015年12月7-18日目录1绪论22工作原理概论22.1IGBT的简述22.2无源逆变电路的主要功能22.3电压型逆变电路的特点及主要类型32.4IGBT单相电压型全桥无源逆变电路原理分析33系统总体方案53.1.确定各器件参数，设计电路原理图54触发电路的设计75主电路设计及参数选择85．1电路仿真图86心得体会14参考文献15致谢161绪论电力电子技术是一门新兴的应用

2、于电力领域的电子技术，是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科，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。此技术的应用已深入到国家经济建设，交通运输，空间技术，国防现代化，医疗，环保和人们日常生活的各个领域。进入新世纪后电力电子技术的应用更加广泛。以计算机为核心的信息科学将是21世纪起主导作用的科学技术之一，有人预言，电力电子技术和运动控制一起，将和计算机技术共

3、同成为未来科学的两大支柱。电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。具体地说，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。通常把电力电子技术分为电力电子制造技术和变流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。其中，变流技术也称为电力电子器件的应用技术，它包括用电力电子器件构成各种电力变换电路和对这些电路进行控制的技术，以及由这些电路构成电路电子装置和电力电子系统的技术。“变流”不仅指交直流之间的交换，也包括直流变直流和交流变交流的变换。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（纯电阻负载），根据电力电子技术的相关知识，单相桥式逆变电

4、路是一种常见的逆变电路，与整流电路相比较，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应用。2.无源逆变电路的基本定义及应用无源逆变是指逆变器的交流侧不与电网连接，而是直接接到负载，即将直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电供给负载。它在交流电机变频调速、感应加热、不停电电源等方面应用十分广泛，是构成电力电子技术的重要内容。主要功能是将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载。2.1.IGBT的简述绝缘栅双极晶体管（Insulated-gateBipola

5、rTransistor）,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与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2-1IGBT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I

6、GBT也具有很小的通态压降。当山脊与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。主电路设计采用全控型器件——绝缘栅晶体管（IGBT）取代上图的T1，得到如下图2-1所示的单相桥式无源逆变电路。从图中可看出，它由两对桥臂组合而成，VT和VT4构成一对导电臂，VT2和VT3构成另一对导电臂，两对导电臂交替导通180o，其输出电压、输出负载波形如下所示。工作过程如下：t=0时刻以前，VT2、VT3导通，VT1、VT4关断，电源电压反向加在负载上，u0=-Ud。在t=0时刻，负载电流上升到负的最大值，此时关断

7、VT2、VT3，同时驱动VT1、VT4，由于感性负载电流不能立即改变方向，负载电流经VD1、VD4续流，此时，由于VD1、VD4导通，VT1、VT4受反压而不能导通。负载电压u0=+Ud图2-1单相桥式无源逆变电路图2-2输出电压、输出电流驱动电路的设计电力电子器件驱动电路概述电力电子器件的驱动电路时电力电子主电路与控制电路之间的接口，是电力电子装置的重要环节，对整个装置的性能有很大的影响。采用性能良好的驱动电路，可使电流电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时间，减小开关损耗，对装置的运行效率、可靠性和安全都有重要的意义。另外，对电力电子器件或整个装置的

8、一些保护措施也往往就近设在驱动电路中，或者通过驱动电