单相桥式逆变电路地设计

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1、实用标准文案《电力电子技术》课程设计说明书单相桥式逆变电路的设计学院：电气信息与工程学院学生姓名：刘子豪指导教师：肖文英职称副教授专业：电气工程及其自动化班级：电气1505班学号：15030720554完成时间：2018年6月精彩文档实用标准文案湖南工学院电力电子技术课程设计课题任务书学院：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化专业自动化专业指导教师肖文英学生姓名刘子豪课题名称单相桥式逆变电路的设计内容及任务一、设计任务设计一个单相桥式逆变电路，已知直流输入电压100V，负载自拟，要求交流输出电压频率范围在30～60

2、HZ，电压30～50V范围可调，其它性能指标自定。二、设计内容1、关于本课程学习情况简述；2、主电路的设计、原理分析和器件的选择；3、控制电路的设计；4、保护电路的设计；5、利用MATLAB软件对自己的设计进行仿真。主要参考资料[1]王兆安,王俊编.电力电子技术(第5版).北京:机械工业出版社,2012[2]黄俊,秦祖荫编.电力电子自关断器件及电路.北京:机械工业出版社,1991[3]李序葆,赵永健编.电力电子器件及其应用.北京:机械工业出版社,1996教研室意见教研室主任：（签字）年月日精彩文档实用标准文案摘要在已有的各

3、种电源中，蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源，当需要把这些电源向交流负载供电时，就需要逆变电路。另外，交流电动机调速用的变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置使用非常广泛，其电路的核心部分都是逆变电路。本次设计采用的是PWM型逆变电路。为了对PWM型逆变电路进行分析，首先建立了逆变器控制所需的电路模型，采用IGBT作为开关器件，并对单相桥式电压型逆变电路和PWM控制电路的工作原理进行了分析，运用MATLAB中的SIMULINK对电路进行了仿真，给出了仿真波形，并运用MATLAB提供的powergui模块对仿真

4、波形进行了FFT分析（谐波分析）。通过仿真分析表明，运用PWM控制技术可以很好的实现逆变电路的运行要求。在本次设计中我主要负责设计过程中搜集资料、数据的计算以及相关文档的整理。关键词：逆变电路；PWM控制技术；换流精彩文档实用标准文案目录1绪论12课程设计的方案22.1概述22.2系统组成方案22.2.1单相桥式整流电路的结构22.2.2单相桥式无源逆变电路的结构33主电路设计43.1单相桥式整流主电路43.1.1单相桥式整流主电路图43.1.2工作原理43.2单相桥式无源逆变电路主电路53.2.1单相桥式整流电路主电路图

5、53.2.2工作原理63.3主要元器件的选择64控制电路设计94.1单相桥式整流电路控制94.1.1触发电路94.1.2保护电路104.2单相桥式无源逆变电路控制电路114.2.1驱动电路114.2.2保护电路125MATLAB仿真145.1单相桥式整流电路的仿真145.2单相桥式无源逆变电路的仿真176课程设计总结19参考文献20精彩文档实用标准文案1.绪论整流电路就把交流电转换为直流电的电路。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间，

6、用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定，其作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。另外，还有采用全控型器件的电路，其主要控制方式为PWM脉宽调制式，后来，又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC），随着全控型电力电子器件的发展，电力电子电路的工作频率也不断提高。同时，电力电子器件的开关损耗也随之增大，为了减小开关损耗，软开关技术便应运而生，零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）把电力电子技术和整流电路的发展推向了新的高潮。逆变

7、电路与整流电路相对应，是把直流电变成交流电的电路。当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时，称为有源逆变；而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。另外，逆变电路输出电压基波方均根值随外加控制信号电压的大小作连续调节。逆变电路的基本功能固然是将直流电能改变成所需频率的交流电能，但含逆变电路的工业特殊交流电源，除了必须具备变频功能之外，还要求其出端电压在一定范围内连续

8、可调。例如：交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分都是逆变电路。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。再例如，为了防止交流电动机磁路饱和，用于变频调速的电源输出电压需要与工作频率同步调节,以保持U/f值为常数（其