无源逆变电源电力电子课程设计
无源逆变电源电力电子课程设计
无源逆变电源是一种广泛应用于工业、电力、通讯和计算机等领域中的电源拓扑结构。在该电源中，直流电压通过逆变器变换为交流电压，实现电源输出。为了对于该电源结构进行深入研究和掌握，电子系开设了无源逆变电源电力电子课程，并设计了相应的实验进行实践。
首先，在无源逆变电源电力电子课程设计中，学生需要对于课程相关理论进行深入学习。学生需要了解如何运用逆变器实现无源逆变电源拓扑结构，以及电源适应性分析、输出电压控制和能量转换等方面的知识。通过理论学习，学生可以掌握整个无源逆变电源的基本结构和工作原理，为后续实验的开展铺平道路。
其次，课程设计中包含了一系列实验环节。学生通过实践操作，可以对于课上学习到的理论知识进行深入的掌握。在实验环节中，学生将会进行无源逆变电源实验的组装和工作原理探究，从而对于该电源拓扑结构的特点、性能进行更加深入的了解。同时，课程设计还包括了如电源信号采集、信号处理、控制电路设计和实现等实验环节，让学生在实践中掌握电力电子领域的基本应用。
最后，在无源逆变电源电力电子课程设计中，学生需要完成个人或团体课程设计作品。对于这一环节，学生需要独立或者小组完成电源拓扑结构设计、控制策略设计和硬件实现等工
作，从而更好地理解无源逆变电源电路的特点和应用，也为日后工作或学习打下更好的基础。
总的来说，无源逆变电源电力电子课程的设计和实践能够为学生提供全面的电力电子领域专业知识，促进学生对于无源逆变电源拓扑结构等基础应用的深入理解和掌握。在实践中，学生不仅可以加深自己的理论知识，还可以锻炼自己的实践能力和创新能力。这一课程对于今后工作或学习都具有重要意义，对于学生的职业发展和个人未来也起到了促进作用。
单相半桥逆变电路
目录 摘要 (1) 第一章系统方案设计及原理 (2) 1.1、系统方案 (2) 1.2、系统工作原理 (2) 1.2.1、逆变电路的基本工作原理 (2) 1.2.2、单相半桥阻感负载逆变电路 (3) 1.2.3、单相半桥纯电阻负载逆变电路 (4) 1.3、IGBT的结构特点和工作原理 (4) 1.3.1、IGBT的结构特点 (4) 1.3.2、IGBT对驱动电路的要求 (6) 第二章硬件电路设计与参数计算 (7) 2.1、系统硬件连接 (7) 2.1.1、单相半桥无源逆变主电路如图下所示 (7) 2.2、整流电路设计方案 (8) 2.2.1、整流变压器的参数运算 (8) 2.2.2、整流变压器元件选择 (9) 2.2.3、整流电路保护元件的选用 (9) 2.3、驱动电路设计方案........................................................................... 错误!未定义书签。 2.3.1、IGBT驱动器的基本驱动性能.............................................. 错误!未定义书签。 2.3.2、驱动电路................................................................................ 错误!未定义书签。 2.4、触发电路设计方案........................................................................... 错误!未定义书签。第三章系统仿真.............................................................................................. 错误!未定义书签。 3.1、建立仿真模型................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2、仿真结果分析................................................................................... 错误!未定义书签。第四章小结...................................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献............................................................................................................ 错误!未定义书签。
IGBT单相电压型半桥无源逆变电路设计
IGBT单相电压型半桥无源逆变电路设计 引言： 无源逆变器是一种将直流电源转换为交流电源的电力电子装置。在工业和家庭中，无源逆变器被广泛应用于交流电源的供应，如电机驱动、照明系统和电力供应等。 本文将介绍IGBT单相电压型半桥无源逆变电路的设计原理和方法。 一、无源逆变器原理： 无源逆变器的基本原理是通过DC电源，经过电容滤波以及交流输出变压器等，将直流电源转换为交流电源。在半桥无源逆变器中，瞬时电流流经其两个输出电容之一，从而实现交流输出。 二、电路设计： 1.IGBT选择： 由于半桥无源逆变器所需承受较高的电压和电流，因此需要选择耐压能力强的IGBT。根据要求，选择耐压大于输入电压和输出电压的IGBT装置。 2.控制电路设计： 半桥无源逆变器需要一个合适的控制电路来控制IGBT的开关状态。一种常见的控制方法是采用PWM（脉冲宽度调制）技术。PWM技术可通过控制转换器的开关时间，来实现输出电压的调节。 3.输出滤波电路设计：
在半桥无源逆变器中，输出的交流电压通常需要通过滤波电路进行过滤，以消除输出中的谐波和噪音。滤波电路通常由电感和电容组成，可根 据需求选择适当的参数。 4.保护电路设计： 为了确保无源逆变器的安全运行，需要设计相应的保护电路。保护电 路可以包括过压保护、过流保护、温度保护等功能，以防止电路过载、过 热等情况发生。 三、实际应用： 1.交流电机驱动： 无源逆变器常用于交流电机驱动中，通过将直流电源逆变成交流电源，实现电机的控制和调速。逆变器可以根据需要变换频率和电压，以满足不 同负载的要求。 2.照明系统： 无源逆变器也可以应用于照明系统中，通过逆变电路将直流电源转换 成交流电源，供给照明设备。逆变器可以实现对照明的调亮调暗和调色调 温等功能，提高照明系统的灵活性。 3.电力供应： 无源逆变器可以将直流电源转换为交流电源，用于电力供应。逆变器 可以应用于太阳能和风能等可再生能源系统中，将直流电源转换为交流电源，供给家庭和工业用电等。 结论：
电力电子技术课程设计
1引言 电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。电力电子学（Power Electronics）这一名称是在上世纪60年代出现的。1974年，美国的W.Newell用一个倒三角形（如图）对电力电子学进行了描述，认为它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。这一观点被全世界普遍接受。“电力电子学”和“电力电子技术”是分别从学术和工程技术2个不同的角度来称呼的。 1.1 什么是电力电子技术 一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。此前就已经有用于电力变换的电子技术，所以晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。70年代后期以门极可关断晶闸管（GTO），电力双极型晶体管（BJT），电力场效应管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件全速发展（全控型器件的特点是通过对门极既栅极或基极的控制既可以使其开通又可以使其关断），使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT 可看作MOSFET和BJT的复合）为代表的复合型器件集驱动功率小，开关速度快，通态压降小，载流能力大于一身，性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。为了使电力电子装置的结构紧凑，体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式，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）。目前 ○1 PIC的功率都还较小但这代表了电力电子技术发展的一个重要方向。 利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，有时也称为功率电子技术。一般情况下，它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。例如，将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能；将工频电源变换为设备所需频率的电源；在正常交流电源中断时，用逆变器（见电力变流器）将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。应用电力电子技术还能实现非电能与电能之间的转换。例如，利用太阳电池将太阳辐射能转换成电能。与电子技术不同，电力电子技
《电力电子技术》课程设计
《电力电子技术》课程设计 目录 一．课程设计的目标 1 二. 基于BOOST电路APFC原理及设计错误!未定义书签。 2.0设计任务与要求 (1) 2.1BOOST电路及工作原理 .......................... 错误!未定义书签。 2.2电路参数设计.................................. 错误!未定义书签。 2.3APFC工作原理及控制系统设计 ................... 错误!未定义书签。 2.3.1 基于SPWM控制的双闭环控制系统............. 错误!未定义书签。 2.3.2 基于电流跟踪控制的双闭环控制系统.......... 错误!未定义书签。 2.4仿真结果及分析................................ 错误!未定义书签。三．H桥逆变器电路原理及设计错误!未定义书签。 3.0设计任务与要求 (11) 3.1H桥电路及工作原理 ............................ 错误!未定义书签。 3.2电路参数设计.................................. 错误!未定义书签。 3.3SPWM控制原理及设计 ........................... 错误!未定义书签。 3.3.1 单极性SPWM控制原理....................... 错误!未定义书签。 3.3.2 双极性SPWM控制原理....................... 错误!未定义书签。 3.4仿真结果与分析................................ 错误!未定义书签。
单相桥式无源逆变电路
黄石理工学院课程设计 绪论 电力电子技术是一门新兴的应用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。 将直流电转换为交流电的电路称为逆变电路，本课程设计主要介绍单相桥式无源逆变电路。
1 逆变器的性能指标与分类 1.1 有源逆变的基本定义及其应用 如果将逆变电路的交流侧接到交流电网上，把直流电逆变成同频率的交流电反送到电网去。它用于直流电机的可逆调速、绕线型异步电机的串级调速、高压直流输电和太阳能发电等方面。 1.2 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。 1.3 逆变器的性能指标 1.3.1 谐波系数HF 谐波系数HF 定义为谐波分量有效值同基波分量有致值之比，即 U HF =n U 1（1-1） 式中n=1、2、3…，表示谐波次数，n=1 时为基波。 1.3.2 总谐波系数THD 总谐波系数表征了一个实际波形同其基波的接近程度。THD 定义为 THD = 1 U 1 ∞ 2 ∑U n n =2,3.4??? (1-2) 1.4 无源逆变电路的主要功能及工作原理 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。 基本的单相桥式无源逆变电路的工作原理如图1 所示，图中Ud 为直流电压电源，R 为逆变器输出负载，T1～T1 为四个高速开关。该电路有两种工作状态 （1）当开关T1、T4 闭合，T2、T3 断开时，逆变器输出电压u 0 =Ud； （2）当开关T1、T4 断开，T2、T3 闭合时，逆变器输出电压u 0 =－Ud；
(完整word版)电力电子课程设计_IGBT单相电压型全桥无源逆变电路(阻感负载)
1 引言 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（阻感负载），根据电力电子技术的相关知识，单相桥式逆变电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 工作原理概论 2. 1 IGBT的简述 绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar Transistor）,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2-1 IGBT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IGBT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。 2.2电压型逆变电路的特点及主要类型 根据直流侧电源性质的不同可分为两种：直流侧是电压源的称为电压型逆变电路；直流侧是电流源的则称为电流型逆变电路。电压型逆变电路有以下特点：直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。 由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因为负载阻抗的情况不同而不同。 当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。又称为续流二极管。 逆变电路分为三相和单相两大类。其中，单相逆变电路主要采用桥式接法。主要有：单相半桥和单相全桥逆变电路。而三相电压型逆变电路则是由三个单相逆变电路组成。 2.3 IGBT单相电压型全桥无源逆变电路原理分析 单相逆变电路主要采用桥式接法。它的电路结构主要由四个桥臂组成，其中每个桥臂都有一个全控器件IGBT和一个反向并接的续流二极管，在直流侧并联有大电容而负载接在桥臂之间。其中桥臂1,4为一对，桥臂2，3为一对。可以看成由两个半桥电路组合而成。其基本电路连接图如下所：
电力电子技术课程设计
电力电子技术课程设计 一、背景 在电力行业中，电力电子技术是一个非常重要的领域。电力电子技术主要应用 于输电、配电、调节、控制等方面。随着时代的变迁，电子技术的应用已经广泛涉及到了工业、农业、医药等多个领域。因此，学习电力电子技术已经变得越来越重要。 本文主要讲述电力电子技术课程设计，课程设计的目的是使学生通过实践来深 入了解电力电子技术，培养学生的实际操作能力，提高学生的理论能力和实践能力。 二、课程设计目标 1.理解电力电子技术的基本原理和应用； 2.熟悉电力电子器件的结构、特性及其应用； 3.学会设计电力电子电路； 4.掌握电力电子应用系统的设计方法。 三、课程设计内容 1. 电力电子器件实验 通过实验，学生能够了解电力电子器件的基本结构和特性，掌握基本的器件参 数测试方法。 实验内容： 1.二极管的特性测试及负载变化对电源的影响； 2.晶闸管的特性测试及负载变化对电源的影响； 3.双向可控硅的特性测试及负载变化对电源的影响； 4.三端稳压管的特性测试及负载变化对电源的影响；
5.模拟场效应管的特性测试及负载变化对电源的影响； 6.功率MOSFET的特性测试及负载变化对电源的影响。 2. 电力电子器件的应用实验 通过实验，学生能够掌握电力电子器件的应用、掌握器件应用的实现方法及实验手段。 实验内容： 1.单相全控桥电压调制控制； 2.单相半控桥电压控制； 3.三相全控桥逆变电路； 4.三相半控桥逆变电路； 5.三相变换器的PWM控制； 6.隔离型DC/DC变换器的设计与实现； 7.PWM变换器的PWM控制。 3. 电力电子应用系统的实验 通过实验，学生能够掌握电力电子应用系统的设计方法和实现，掌握电力电子应用系统的特点和应用。 实验内容： 1.风力发电系统的电力电子控制； 2.光伏发电系统的电力电子控制； 3.电力电子所应用电机驱动。 四、课程设计评价 评价的目的是让学生在实践中发现问题，提高学生的自我学习和实践能力。
电力电子课程设计报告书
课程设计报告
目录一．基本现状及意义 1.1国内外的研究现状和发展趋势： 1.2三相逆变器研究设计的意义：二．任务书要求 2.1、设计目的： 2.2、设计任务： 三．基本原理 3.1.三相电压型逆变电路工作原理 3.2.控制电路的设计 四．系统硬件设计 4.1系统总体介绍 4.2系统参数计算 五．仿真电路 六．仿真波形分析 七．实验总结
一．基本现状及意义 1.1国内外的研究现状和发展趋势 逆变技术的发展可以分为如下两个阶段： 1956-1980年为传统发展阶段，这个阶段的特点是，开关器件以低速器件为主，逆变器的开关频率较低，波形改善以多重叠加法为主，体积重量较大，逆变效率低。 1980年到现在为高频化新技术阶段，开关器件以高速器件为主，逆变器开关频率高，波形改善以脉宽调制为主，体积重量小，逆变效率高。 在PWM逆变器中，为了减小其体积重量，提高其功率密度，高频化是主要发展方向之一，但高频化也存在一些问题，如增加开关损耗和电磁干扰。为此提出两个解决办法，一是提高开关器件的速度，二是使逆变开关工作在软开关状态。20世纪80年代初，美国弗吉尼亚电力电子技术中心提出了准谐振变换技术，使软开关与PWM技术的结合成为可能。它的研究对于逆变器性能的提高和进一步推广应用，以及电力电子学技术的发展，都有十分重要的意义，是当前逆变器的发展方向之一。 高频软开关逆变技术产生的背景是为了克服传统逆变器的输出波形差，开关应力和EMI较大的缺点。在相同背景下，D.A.Nabae于1981年提出了多电平逆变技术，成为当前高压大功率逆变器的发展方向。它通过主电路改进，使所有逆变开关都工作在基频或低频，以达到减小开关应力，改善输出电压或电流波形的目的。 总之，逆变技术的发展是在提高波形质量的背景下，随着电力电子技术、微电子技术和现代控制理论的发展而发展，进入二十一世纪，逆变技术正朝着高功率密度、高变换效率、高可靠性、无污染、智能化和集成化的方向发展。 1.2三相逆变器研究设计的意义 （1）促进新能源的开发和利用 随着电力电子技术的迅猛发展，逆变技术广泛应用于航空、航天、航海等国防领域和电力系统，交通运输、邮电通信、工业控制等民用领域。特别是随着石油、煤和天然气等主要能源日益紧张，新能源的开发和利用越来越受到人们的重
电力电子技术课程设计
电力电子技术课程设计 一、课程设计的总体目标 《电力电子技术》课程是一门专业技术基础课，电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后的一个实践教学环节。其目的是训练学生综合运用学过的变流电路原理的基础知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告，进一步加深对变流电路基本理论的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。 《电力电子技术》课程设计是配合变流电路理论教学，为自动化和电气工程及其自动化专业开设的专业基础技术技能设计，课程设计对自动化专业的学生是一个非常重要的实践教学环节。通过设计，使学生巩固、加深对变流电路基本理论的理解，提高学生运用电路基本理论分析和处理实际问题的能力，培养学生的创新精神和创新能力。 二、适用专业 自动化，电气工程及其自动化。 三、先修课程 电路、电子技术、电机拖动。 四、课程设计的总体要求 （1）熟悉整流和触发电路的基本原理，能够运用所学的理论知识分析设计任务。 （2）掌握基本电路的数据分析、处理；描绘波形并加以判断。 （3）能正确设计电路，画出线路图，分析电路原理。 （4）按时参加课程设计指导，定期汇报课程设计进展情况。 （5）广泛收集相关技术资料。
（6）独立思考，刻苦钻研，严禁抄袭。 （7）按时完成课程设计任务，认真、正确地书写课程设计报告。 （8）培养实事求是、严谨的工作态度和认真的工作作风。 五、课程设计的内容 （1）明确设计任务，对所要设计的任务进行具体分析，充分了解系统性能、指标内容及要求。 （2）制定设计方案。 （3）迸行具体设计：单元电路的设计；参数计算；器件选择；绘制电路原理图。 （4）撰写课程设计报告（说明书）：课程设计报告是对设计全过程的系统总结，也是培养综合科研素质的一个重要环节。 课程设计报告的主要内容如下： （1）课题名称。 （2）设计的任务、指标内容及要求，应完成的任务。 （3）设计方案选择及论证。 （4）总体电路的功能框图及其说明。 （5）功能块及单元电路的设计、计算与说明。 （6）总体电路原理图及其说明。 （7）所用的全部元器件型号参数等。 （8）收获、体会及改进想法等。 （9）主要参考文献。 六、课程设计基本选题 （一）课题一单相半波晶闸管整流电路的设计（纯电阻负载）
电力电子课程设计报告书
第 1 章绪论 1.1电力电子技术的容 电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。它主要研究各种电力电器件，以与由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。 它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。 电有直流(DC)和交流(AC)两大类。前者有电压幅值和极性的不同，后者除电压幅值和极性外，还有频率和相位的差别。 实际应用中，常常需要在两种电能之间，或对同种电能的一个或多个参数(如电压，电流，频率和功率因数等)进行变 变换器共有四种类型： 交流-直流(AC-DC)变换：将交流电转换为直流电。 直流-交流(DC-AC)变换：将直流电转换为交流电。这是与整流相反的变换，也称为逆变。当输出接电网时，称之为有源逆变；当输出接负载时，称之为无源逆变。交-交(AC-AC)变换，将交流电能的参数(幅值或频率)加以变换。其中：改变交流电压有效值称为交流调压；将工频交流电直接转换成其他频率的交流电，称为交-交变频。 直流-直流(DC-DC)变换，将恒定直流变成断续脉冲输出，以改变其平均值。 1.2 电力电子技术的发展在有电力电子器件以前，电能转换是依靠旋转机组来实现的。与这些旋转式的交流机组比较,利用电力电子器件组成的静止的电能变换器,具有体积小、重量轻、无机械噪声和磨损、效率高、易于控制、响应快与使用方便等优点。 1957年第一只晶闸管—也称可控硅(SCR)问世后，因此,自20世纪60年代开始进入了晶闸管时代。70年代以后，出现了通和断或开和关都能控制的全控型电力电子
逆变电源的设计开题报告
逆变电源的设计开题报告 逆变电源的设计开题报告 一、背景和意义 随着电力电子技术的发展，逆变电源在各个领域中的应用越来越广泛。逆变电源可以将直流电源转换为交流电源，满足各种电子设备对电源的要求。逆变电源的设计对于提高电力电子设备性能、效率和可靠性具有重要意义。因此，本课题的研究对于逆变电源的发展和应用具有重要意义。 二、研究目标 本课题的研究目标是设计一款高效、稳定、可靠的逆变电源，具体实现以下功能： 1、将直流电源转换为交流电源，输出电压和频率可调； 2、具有过载保护、短路保护、过热保护等安全保护功能； 3、具有较宽的输入电压范围，能够适应不同的直流电源输入； 4、具有较小的体积和重量，方便携带和安装。 三、研究内容和方法 1、研究内容
（1）逆变电源的基本原理和结构；（2）逆变电源的数学模型和分析方法；（3）逆变电源的功率器件和控制系统设计；（4）逆变电源的安全保护系统和电磁兼容性设计；（5）逆变电源的实验验证和性能测试。 2、研究方法 （1）文献调研：了解逆变电源的发展历程、研究现状和应用领域；（2）理论分析：建立逆变电源的数学模型，分析逆变电源的工作原理和性能指标；（3）电路设计：根据逆变电源的数学模型和分析结果，设计逆变电源的电路结构和元器件选型；（4）软件设计：根据逆变电源的控制需求，设计控制算法和编程实现；（5）实验验证：搭建实验平台，对逆变电源进行性能测试和安全保护实验，验证设计的正确性和可靠性。 四、预期成果和创新点 1、预期成果 （1）完成逆变电源的设计，实现高效的电能转换和稳定的电压输出；（2）实现逆变电源的安全保护和电磁兼容性设计，提高产品的可靠性和稳定性；（3）实现逆变电源的小型化和轻量化，方便产品的携带和安装；（4）发表高水平学术论文，申请相关专利。 2、创新点
电力电子技术课程设计
目录 第一章：绪论 (2) 第二章：课程设计目的、要求和内容 (4) 第三章：整流和逆变电路原理及电路图 (7) 第四章：仿真电路与仿真波形 (22) 第五章：心得和体会 (30) 第六章：参考文献 (32)
第一章绪论 PWM控制技术是在电力电子领域有着广泛的应用，并对电力电子技术产生了十分深远影响的一项技术。IGBT、电力MOSFET 等为代表的全控型器件的不断完善给PWM控制技术提供了强大的物质基础。 我们采取电容滤波的三相不可控整流电路获得直流电，成为逆变电路的直流侧其中在整流电路和逆变电路中间并联有很大的电容，等效为恒压源。为SPWM的等幅提供了条件。在该电路中我们用三角波作为载波，三相交流电压作为调试波，采用双极性调制，利用比较器输出三角波和正弦波的焦点信息，该信息成为IGBT 驱动电路的输入信号，控制IGBT的导通和关断，根据IGBT的导通和关断时间的不同做到了输出的矩形波的宽度为不等幅，根据面积相等效应，输出电流为正弦波，即实现调制控制SPWM逆变。 PSpice是一个电路通用分析程序，是EDA中的重要组成部分，它的主要任务是对电路进行模拟和仿真。 该软件的前身是SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）,由美国加州大学伯克莱分校于1972年研制。1975年推出正式实用化版本SPICE2G，1988年被定为美国国家标准。1984年Microsim公司推出了基于SPICE的微机版本 PSpice(Personal-SPICE),此后各种版本的SPICE不断问世，功能也越来越强。 进入20世纪90年代，随着计算机软件的发展，特别是Windows
《电力电子技术》课程设计
电力电子技术课程设计 一、课程设计的目的 1. 掌握电力电子电路的设计方法，具体包含功率器件、电感、电容等选取原则和设计依据。 2. 掌握控制器的设计方法，尤其针对不同对象和采样时间PID控制参数的选用。 3. 掌握现代仿真工具的使用，针对仿真过程中出现的问题，能够独立或通过查找文献、小组讨论等方式分析问题产生的原因，寻找解决方案。 4. 撰写符合规范的课程设计报告。 二、基于Boost电路APFC原理及设计 2.1题目要求 设计基于Boost变换器的有源功率因数校正电路，额定功率为1kW，峰值功率为1.5kW，负载为电阻性负载。其输入交流电电压范围在190-240V/50Hz，其输出电压恒定在400V，在输入电压20%波动工况下，系统动态调整时间在0.5s内。功率器件工作频率：20kHz，输出电压波纹5%，电流波纹10%。 2.2BOOST电路及工作原理
图1 BOOST 电路原理图 假设其中断电感、电容的值都极大，当IGBT 导通时，电感通过电源进行充电，此时充电电流恒定，令其电流大小恒为I 1，且此时，电容两端的电压向负载供电，由于电容的阻值很大，故输出电压为恒值，记为U 0。令IGBT 的开通的时间为t on ，在此阶段中电感上积蓄的能量为E on ；当IGBT 关断时，电源和电感共同向电容充电并向负载R 进行供电。设IGBT 的关断时间为t off ，则此期间电感L 释放能量为： E off =(U 0−E)I 1t off 5 43 Q D L C Z V d u c i C i o Boost电路图 i L Q D L C Z V d u c i C i o i L Q D L C Z V d u c i C i o i L Q D L C Z V d u c i C i o i L b Q导通 Q关断 Q关断时电感电流为零 a d c i L I Lmax I Lmin I i i L I Lmax I Lmin I Lmin I Lmax i Q i D i C u c ΔU C t t t t t t t t t t t t I Lmax I Lmax I Lmax i C u c a 电感连流连续 b 电感电流断续 00000000000 I i t on t off T t on T t ’off -I O I max -I O V GE V GE -I O I max -I O
电力电子技术课程设计范本
电力电子技术课程设计 一、课程设计的性质和目的1、性质：是电气自动化专业的必修实践性环节。 2、目的： 1）培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力； 2）加深理解《电力电子技术》课程的基本理论； 3）初步掌握电力电子电路的设计方法。 二、课程设计的题目 MOSFE电压型单相半桥无源逆变电路设计（阻感性负载）设计条件：（1）输入直流电压：Ui=200V （2）输出功率：500W （3）输出电压波形：1KHz方波 三、课程设计的内容，指标内容及要求，应完成的任务 1 、课程设计的要求 1 ）整流电路的选择 2）整流变压器额定参数的计算 3）晶闸管（全控型器件）电压、电流额定的选择 4）平波电抗器电感值的计算 5）保护电路（缓冲电路）的设计 6）触发电路（驱动电路）的设计 7）画出完整的主电路原理图和控制电路原理图2、指标要求 （1 ）输入直流电压：Ui=200V； （2）输出功率：500W； （3）输出电压波形：1KHz方波。 3、整流电路的选择整流电路选择感容滤波的二极管整流电路，由于电容两端的电压不能突变，故能够保证输出电压为大小恒定的直流电压。ud波形更平直，电流i2的上升段平缓了许多，这对于电路的工作是有利的。 4、触发电路（驱动电路）的设计 实现逆变的主电路中用的是全控型器件MOSFET触发电路主要是针对它的触发
设计，电路的原理图如下图所示。 跟双极性晶体管相比，一般认为使MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一 定的值，就可以了。这个很容易做到，但是，我们还需要速度。 在MOS?的结构中可以看到，在GS GD之间存在寄生电容，而MOS t的驱动，实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流，因为对电容充电 瞬间可以把电容看成短路，所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOST驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。 第二注意的是，普遍用于高端驱动的NMO S导通时需要是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的MOS?导通时源极电压与漏极电压（VCC）相同，所以这时栅极电压要比VCC大4V或10V。如果在同一个系统里，要得到比VCC大的电压, 就要专门的升压电路了。很多马达驱动器都集成了电荷泵，要注意的是应该选择合适的外接电容，以得到足够的短路电流去驱动MOST。 上边说的4V或10V是常用的MOST的导通电压，设计时当然需要有一定的余量。而且电压越高，导通速度越快，导通电阻也越小。现在也有导通电压更小的MOST用在不同的领域里，但在12V汽车电子系统里，一般4V导通就够用了。 4、PWMF生电路SG3525勺结构
电力电子课程设计
1 绪论 所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。电子技术包括信息电 子技术和电力电子技术两大分支。通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都 属于信息电子技术。电力电子技术中所变换的“电力〞和“电力系统〞所指的“电力〞是有区别的。两者都指“电能〞，但后者更详细，特指电力网的电力，前者那么更一般一些。详细地说，电力电子技术就是使用电力电子器件对电能 进展变换和控制的技术。 电力电子器件是电力电子技术开展的根底。正是大功率晶闸管的创造，使 得半导体变流技术从电子学中别离出来，开展成为电力电子技术这一专门的学科。电力电子技术是20世纪后半叶诞生和开展的一门崭新的技术，但它的的应用领域已经深化到国民经济的各个部门，包括钢铁、冶金、化工、电力、石油、汽车、运输以及人们的日常生活。功率范围大到几千兆瓦的高压直流输电，小 到一瓦的手机充电器，电力电子技术随处可见。电力电子技术在电力系统中的应用中也有了长足的开展，电力电子装置与传统的机械式开关操作设备相比有 动态响应快，控制方便，灵敏的特点，可以显著地改善电力系统的特性，在进 步系统稳定、降低运行风险、节约运行本钱方面有很大潜力。有人预言，电力 电子技术和运动控制一起，将和计算机技术共同成为将来科学技术的两大支柱。可见，电力电子技术在21世纪中将会起着非常重要的作用，有着非常光明的将来。 随着科学技术的日益开展,人们对电路的要求也越来越高,由于在消费实际 中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路构造简单、控制方便、性能稳定, 利用它可以方便地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。在电能的消费和传输上，目前是以交流电为主。电力网供应用户的是交流电，而在许多场合，例如电解、蓄电池的充电、直流电动 机等，需要用直流电。要得到直流电，除了直流发电机外，最普遍应用的是利 用各种半导体元件产生直流电。这个方法中，整流是最根底的一步。整流，即 利用具有单向导电特性的器件，把方向和大小交变的电流变换为直流电，整流 的根底是整流电路。
有源、无源逆变电路的设计 电气工程
电力电子技术课程设计报告题目：有源、无源逆变电路的设计 姓名 学号 年级 专业电气工程及其自动化 系（院） 指导教师 2012年 1月05 日
一、引言 无源逆变电路的应用非常广泛,在很多电源中如蓄电池、干电池、太阳能电池、风机等都是直流电源。当负载需要交流供电时,要先将直流电转换成交流电,这就要通过逆变电路来实现。另外,由于无源逆变电路能提供有效值和频率都可调的交流电,所以交流电机变频调速系统、变极性等离子焊接、不间断电源等都要用到无源逆变电路。逆变分为半桥逆变和全桥逆变,尤其是全桥逆变,应用场合非常广泛。全桥逆变电路的优点是输出功率大,控制方便,性能好。 二、设计任务 设计指标：MOSFET电压型单相半桥无源逆变电路设计（纯电阻负载） （1）输入直流电压：Ui=200V （2）输出功率：500W1²掌握单相桥式全控桥整流电路和单相半桥无源逆变电路的工作原理，进行结合完成交-直-交电路的设计； 2²熟悉两种电路的拓扑，控制方法； 3²掌握两种电路的主电路，驱动电路，保护电路的设计方法，元器件参数的计算方法； 4²培养一定的电力电子的实验和调试能力； 5²培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力； 2²加深理解《电力电子技术》课程的基本理论； （3）输出电压波形：1KHz方波 总体目标及任务：选择整流电路，计算整流变压器额定参数，选择全控器件的额定电压电流，计算平波电抗器感值，设计保护电路，全控器件触发电路的设计，画出主电路原理图和控制电路原理图，进行Matlab的仿真，画出输出电压，电流模拟图。 三、设计方案选择及论证 三相无源逆变电路的主电路如图3-7所示。由6 个单向导电的电子开关组成三相桥，同时每个桥臂并联一个起续流作用的二极管.
逆变电路课程设计报告
本科电力电子技术课程设计说明书题目：基于SG3524芯片的逆变电源设计 与MATLAB仿真 (控制电路〕 学院：机电工程学院 专业：农业电气化与自动化 姓名：王德昭 学号：120514891 指导教师：洪宝棣 职称：副教授
设计完成日期：二Ο一五年一月 1.1 电力电子简介3 1.2课设的目的4 1.3课程设计要求4 1.4课程设计的主要容与技术参数4 二、单相电压型逆变电路6 2.1全桥逆变电路6 三、器件的选择8 3.1SG3524部构造图 3.2 SG3524引脚功能 3.3 SG3524引脚图 四、控制电路错误!未定义书签。 五、心得体会错误!未定义书签。
一、前言 1.1电力电子简介 电力电子技术又称为功率电子技术，他是用于电能变换和功率恐控制的电子技术。电力电子技术示弱电控制强电的方法和手段，是当代快乐技术开展的重要容，也是支持电力系统技术革命和技术革命的开展的重要根底，并节能降耗、增产节约提高生产效能的重要技术手段。微电子技术、计算机技术以及大功率电力电子技术的快速开展，极推动了电工技术、电气工程和电力系统的技术开展和进步。电力电子器件是电力电子技术开展的根底。正是大功率晶闸管的创造，使得半导体变流技术从电子学中别离出来，开展成为电力电子技术这一专门的学科。而二十时间九十年代各种全控型大功率半导体器件的创造，进一步拓展了电力电子技术应用和覆盖的领域和围。电力电子技术的应用领域已经深入到国民经济的各个部门，包括钢铁、冶金、化工、电力、石油、汽车、运输以及人们的日常生活。功率围大到几千兆瓦的高压直流输电，小到一瓦的手机充电器，电力电子技术随处可见。电力电子技术在电力系统中的应用中也有了长足的开展，电力电子装置与传统的机械式开关操作设备相比有动态响应快，控制方便，灵活的特点，能够显著地改善电力系统的特性，在提高系统稳定、降低运行风险、节约运行本钱方面有很大潜力。
三项六脉波逆变课程设计
三．课程设计内容 (3) 1.主方案确定 (4) 2.整流电路 (5) 3.逆变电路 (8) 4.PWM调制 (14) 5.器件选择 (24) 5.1功率开关器件的开关频率 (28) 5.2最小间歇时间与调制度 (28) 5.3 IGBT选取 (28) 5.4二极管选取 (28) 四：仿真 (31) 五．参数的设置........................................................... 错误!未定义书签。 六．仿真结果.............................................................. 错误!未定义书签。 七．结论 (39) 八.心得体会 (39)
一、课程设计的目的与要求 1. 进一步熟悉和掌握电力电子原器件的特性； 2. 进一步熟悉和掌握电力电子电路的拓扑结构和工作原理； 3. 掌握电力电子电路设计的基本方法和技术，掌握有关电路参数的计算方法； 4. 培养对电力电子电路的性能分析的能力； 5. 培养撰写研究设计报告的能力。 通过对一个电力电子电路的初步设计，巩固已学的电力电子技术课程的理论知识，提高综合应用能力，为今后从事电力电子装置的设计工作打下基础。 二、课程设计内容(题目)的选择 1.题目：三相六脉波无源逆变电路的参数设计研究（将直流逆变为220V、 50Hz三相交流，原理、器件额定选取） 控制框图 设计装置（或电路）的主要技术数据 主要技术数据 输入交流电源：单相220V， f=50Hz 交直变换采用二极管整流桥电容滤波电路，无源逆变桥采用三相桥式电压型逆变主电路，控制方法为PWM控制原理 输出交流：电流为正弦交流波形，输出频率可调，输出负载为三相星形RL 电路，R=10Ω，L=15mH