三相电压源型逆变电路设计

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1、本科生课程设计（论文）辽宁工业大学交流调速控制系统课程设计（论文）题目：5kW三相电压源型逆变电路设计院（系）：电气工程学院专业班级：自动化104学号：学生姓名：张飞指导教师：（签字）起止时间：6.24-7.722本科生课程设计（论文）课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化学号学生姓名张飞专业班级自动化104课程设计（论文）题目5kW三相电压源型逆变电路设计课程设计（论文）任务课题完成的功能：本课程设计是完成微机控制下的三相电压源型逆变电路，该逆变电路中以绝缘栅双极晶管IGBT作为开关器件，采

2、用单片机作为微机控制核心，实现IGBT驱动信号的设计。设计任务及要求：（1）完成电压源型逆变电路主电路设计，包括直流电压源输入、分立搭建IGBT器件、三相逆变电路输出及相关辅助电路。（2）完成IGBT驱动电路设计，要求选择东芝公司的TLP系列、（如三菱公司的M597系列、富士公司的EXB系列、东芝公司的TLP系列、法国汤姆森公司的UA4002系列等），完成驱动电路与主电路的接口设计及相关保护电路的设计。（3）完成控制电路设计，包括单片机最小系统、与上面驱动电路的控制接口及软件流程图设计。（4）撰写课程设计说明书（论文

3、）。技术参数：额定输入电压：直流DC220V；输入电压范围：±15%；输入最大电流值：30A；连续工作功率输出：5kW；逆变输出电压：三相380VAC±2%；逆变输出波形：全正弦波；逆变输出频率值：50Hz±0.5%；转换效率：93%；功率因数：0.99进度计划（1）布置任务，查阅资料，确定系统的组成（2天）（2）对系统各组成部件进行功能分析（3天）（3）系统电气电路设计及调试设计（3天）（4）撰写、打印设计说明书及答辩（2天）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：年月日注：成绩：平时20%论

4、文质量60%答辩20%以百分制计算22本科生课程设计（论文）摘要三项电压源逆变电路从出现到发展已经有很多年了，它的应用也已经不只是普通的应急设备了，它在节能、变频调速以及改善电源质量等很多方面被广泛利用。随着电力电子器件的不断更新换代，更高耐压更大功率更低损耗是逆变电源的发展趋势。利用现有的功率模块设计出优秀的电源是研发人员的工作方向。国外在这方面比我们领先了近十年，想要迎头赶上，首先必须清楚的了解它的设计思路，弄懂每一部分的电路原理，在这基础上改善现有的设计，才能达到创新的目的。本文详细地分析了在逆变电源主电路中，

5、各个元器件的作用以及其具体的选择方法。逆变电路是与整流电路（Rectifier）相对应，将低电压变为高电压，把直流电变成交流电的电路称为逆变电路。逆变电路是通用变频器核心部件之一，起着非常重要的作用。它的基本作用是在控制电路的控制下将中间直流电路输出的直流电源转换为频率和电压都任意可调的交流电源。将直流电能变换为交流电能的变换电路。可用于构成各种交流电源，在工业中得到广泛应用。生产中最常见的交流电源是由发电厂供电的公共电网（中国采用线电压方均根值为380V，频率为50Hz供电制）。由公共电网向交流负载供电是最普通的供

6、电方式。IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，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

7、动等领域。关键词：三相；逆变电路；IGBT；22本科生课程设计（论文）目录第1章绪论4第2章课程设计方案52.1电压源逆变电特点52.2电路基本原理52.3主电路设计62.3.1主电路图72.3.2主电路原理分析72.4IGBT驱动电路72.5保护电路112.5.1过电流保护电路112.5.2过电压保护电路11第3章驱动电路设计123.1驱动芯片的选择123.2驱动信号的控制选择123.3驱动芯片EXB84112第4章控制电路的设计154.1采用单片机控制154.2三相电压源逆变电路的链接19第5章系统软件设计205

8、.1系统的结构框图205.2系统的流程图21第6章课程设计总结22参考文献2322本科生课程设计（论文）第1章绪论逆变电路直流侧电源是电压源的称为电压型逆变电路，三相电压型逆变电路的主电路。直流电源采用相控整流电路，由普通晶闸管组成。逆变电路由6个导电臂组成,每个导电臂均由具有自关断能力的全控型器件及反并联二极管组成，所以实际上也是一种全控型逆