逆变电源设计

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1、等级:湖南工程学院课程设计课程名称电力电子技术课题名称逆变电源设计专业电气工程班级电气1005班学号201001010527姓名何俊伟指导教师蔡斌军2013年7月4日湖南工程学院课程设计任务书课程名称电力电子技术课题逆变电源设计专业班级电气工程1005学生姓名何俊伟学号201001010527指导老师蔡斌军审批任务书下达日期2013年6月25日任务完成日期2013年7月4日设计内容与设计要求设计内容：1．理论设计：根据所学的理论知识，了解DC—AC电路的工作原理，设计整流电路的主电路和控制电路。2．仿真实践：根据所设计的系统

2、，利用仿真软件MATLAB建立模型，并对系统进行仿真，分析系统所得到的波形。3．动手实践：在仿真所设计的系统的基础上，利用PROTEL软件绘出原理图，结合具体所用元器件管脚数、外型尺寸、考虑散热和抗干扰等因素，设计PCB印刷电路板，复杂电路板通过外协完成，简单电路板可以让学生在实验室自制，最后在电力电子实验室完成系统电路的组装、调试，分析所得到的结果。设计要求：1．完整的设计方案，计算过程。2．设计说明书应规范。3．实验结果应与仿真结果基本一致。4.选题要求：每班可以选三组，每组2人，要求采用不同的PWM生成方法，如自然采样

3、法、规则采样法、S函数实现等。主要设计条件1、设计一逆变电源，输入为直流电压，输出三相电压正弦，相电压范围可以调节。2、提供试验和仿真条件。说明书格式1.封面2.课程设计任务书3.目录4.系统总体方案设计5.系统硬件设计6.软件设计（包括流程图）7.系统的安装调试说明8、总结9、参考文献10、附录11、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

4、:写设计报告，打印相关图纸；星期五: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．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

5、自动控制系统．校内，1999第1章概述电力电子技术已发展成为一门完整的、自成体系的高科技技术，电源技术属于电力电子技术的范畴。电源技术主要是为信息产业服务的，信息技术的发展又对电源技术提出了更高的要求，从而促进了电源技术的发展，两者相辅相成才有了现今蓬勃发展的信息产业和电源产业。所谓逆变器，是指整流器的逆向变换装置。其作用是通过半导体功率开关器件（例如GTO,GTR,功率MOSFET和IGBT等）的开通和关断作用，把直流电能换成交流电能，它是一种电能变换装置逆变器。电力逆变电源有着广泛的用途，它可用于各类交通工具，如汽车、各

6、类舰船以及飞行器，在太阳能及风能发电领域，逆变器有着不可替代的作用。电力控制系统的可靠程度是电力系统和设备可靠、高效运行的保证，而电力控制系统必须具备安全可靠的控制电源。电力系统中为保证变电所的诸如后台机、分站RTU、通讯设备等能在交流电源停电后不间断工作，工程做法一般采用UPS电源作为主要解决方案，但UPS电源存在容量小、价格贵、故障率高、维护量大等不足，因此综合自动化变电所中可采用电力正弦波逆变电源(下面简称电力逆变器)来代替常规不间断UPS电源。第2章系统总体方案设计2.1总体框架图：输入逆变电路升压电路驱动电路滤波电

7、路调频电路SPWM控制电路输出100v-220v图2.12.2局部电路常用逆变器按照逆变器的直流侧波形和交流侧波形分类，可以分为电压型逆变器和电流型逆变器。逆变器通常作为二次电源使用，其输入脉动直流电流污染了直流电源，必然要影响到直流电源的其他用电设备。因此，为了使输入电流平稳化和谐波降低到允许值，必要设置输入滤波器。输入滤波器有双重功能，既能抑制从直流电源来的瞬变量，又能抑制逆变器对直流电源产生的瞬变量和噪音。所以设置了单级LC直流输入滤波器。逆变器的输出电压波形除了基波分量外还含有谐波分量。脉宽调制波虽然消除了低次谐波，

8、但还含有高次谐波。所以必须设置输出滤波器。选用单级LC交流输出滤波器。2.3控制电路方案2.3.1PWM的工作原理PWM控制技术是通过控制电路按一定规律来控制开关管的通断,以得到一组等幅而不等宽的矩形脉冲波形并使其逼近正弦电压波形。其方法有模拟方法和数字方法两种，其中模拟方法的电路比较复杂