无源逆变的应用
电力电子变流技术论文
学生姓名：杨欢
学号：200912010228
院系：材料科学与工程学院
专业班级：材料0902
指导教师：徐向前
完成时间：2012年12月18日
无源逆变的应用例子
摘要
无源逆变技术是电力电子技术中的一个重要组成部分，它的作用是把从市电电网上得到的已经遭受污染的定压定频“粗电能”，或从蓄电池、太阳能电池、燃料电池等得到的电能质量较差的直流原始电能，变换成电能质量较高、能满足用户负载对电压和频率要求的交流电能。无源逆变技术主要应用于交流电动机的传动、步进电机的控制、应急电源（EPS）、不间断电源（UPS）、变频电源、太阳能光伏发电系统、风力发电系统等所有需要将直流电能变换成交流电能的场合。
本次作业主要介绍了无源逆变的主要原理、分类以及应用，在车载电源中的应用，以此为例介绍无源逆变在实际生活中的应用。
1 概述
无源逆变是先把工频交流电整流为直流电，然后再由直流电逆变为所需频率的交流电。在交一直一交变频器中，用于把直流电逆变成交流电的装置称为逆变器，逆变的交流电不反送到交流电网，而是直接供给负载使用的。
无源逆变电路是将直流电转换为频率、幅值固定或可变的交流电并直接供给负载的逆变电路。所谓“无源”是指逆变电路输出与电网的交流电无关。
2基本原理
2.1换流方式
（1）换流过程：电流在不同支路中的转移，称为换流，又称换相。换流过程就是器件通态与断态间的转换过程。全控器件开通与关断相对简单，而半控器件的关断必须利用外部自然条件，或者采取专门的措施。可见，研究换流问题主要是研究如何使器件有效且可靠的关断。
（2）换流种类
①器件换流：利用全控器件的自关断能力实现换流。
②电网换流：利用交流电网电压的自然变化实现换流。例如可控整流、有
源逆变、交流调压以及交─交变频中使用的晶闸管。
③负载换流：当负载电流超前于电压，即可实现半控器件的换流。显然，
此时负载需要呈容性。具体换流过程将在谐振型逆变电路中介绍。
④强迫换流：采用附加电路给欲关断的晶闸管施加反向电压或反向流，
强迫使其关断。
通常利用电容储能加以实现，故又称电容换流。具体分直接耦合和电感耦合两种方式。中使用的晶闸管。
2.2逆变器的分类
1) 按换流方式分：
器件换流、电网换流、负载换流和强迫换流
2) 按直流电源分：
电压型、电流型
3)按输出相数分：
单相、三相、多相
4）按电路的结构特点分：
半桥式、全桥式、推挽式
5）根据负载特点分类
谐振式、非谐振式逆变电路
3主要实例
3.1主要应用
各种直流电源，如蓄电池、干电池、太阳能电池等。
交流电机调速用变频器、不间断电源UPS、感应加热电源、开关电源、逆变电焊机等电力电子装置的核心部分都是逆变电路。
3.2应用实例(车载逆变电源)
常见车载逆变器产品的电路图及工作原理
新一代车载逆变器笔记本充电图
目前市场上销售量最大、最常见的车载逆变器的输出功率为70W－150W，逆变器电路中主要采用TL494或KA7500芯片为主的脉宽调制电路。车载逆变器的整个电路大体上可分为两大部分，每部分各采用一只TL494或KA7500芯片组成控制电路，其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的12V直流电，通过高频PWM （脉宽调制）开关电源技术转换成30kHz－50kHz、220V左右的交流电；第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术，将30kHz～50kHz、220V左右的交流电转换成50Hz、220V的交流电。
电路中，由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路。由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、滤波电路VD5－VD8、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路，最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用。
新一代车载逆变器原理图
IC1、IC2采用了TL494CN（或KA7500C）芯片，构成车载逆变器的核心控制电路。TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片，其尾缀字母CN 表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构，工作温度范围为0℃-70℃，极限工作电源电压为7V～40V，最高工作频率为300kHz。TL494芯片内置有5V基准源，稳压精度为5 V±5% ，负载能力为10mA，并通过其14脚
进行输出供外部电路使用。TL494芯片还内置2只NPN功率输出管，可提供500mA的驱动能力。TL494芯片的内部电路。电路中IC1的15脚外围电路的R1、C1组成上电软启动电路。上电时电容C1两端的电压由0V逐步升高，只有当C1两端电压达到5V以上时，才允许IC1内部的脉宽调制电路开始工作。当电源断电后，C1通过电阻R2放电，保证下次上电时的软启动电路正常工作。IC1的15脚外围电路的R1、Rt、R2组成过热保护电路，Rt为正温度系数热敏电阻，常温阻值可在150 Ω～300Ω范围内任选，适当选大些可提高过热保护电路启动的灵敏度。热敏电阻Rt安装时要紧贴于MOS功率开关管VT2或VT4的金属散热片上，这样才能保证电路的过热保护功能有效。IC1的15脚的对地电压值U是一个比较重要的参数，图
1电路中U≈Vcc×R2÷ (R1+Rt+R2）V，常温下的计算值为U≈6.2V。结合原理图可知，正常工作情况下要求IC1的15脚电压应略高于16脚电压（与芯片14脚相连为5V），其常温下6.2V的电压值大小正好满足要求，并略留有一定的余量。当电路工作异常，MOS功率管VT2或VT4的温升大幅提高，热敏电阻Rt的阻值超过约4kΩ时，IC1内部比较器1的输出将由低电平翻转为高电平，IC1的3脚也随即翻转为高电平状态，致使芯片内部的PWM 比较器、"或"门以及"或非"门的输出均发生翻转，输出级三极管VT1和三极管VT2均转为截止状态。
新一代车载逆变器新一代车载逆变器工作状态
当IC1内的两只功率输出管截止时，电路中的VT1、VT3将因基极为低电平而饱和导通，VT1、VT3导通后，功率管VT2和VT4将因栅极无正偏压而处于截止状态，逆变电源电路停止工作。IC1的1脚外围电路的VDZ1、
R5、VD1、C2、R6构成12V输入电源过压保护电路，稳压管VDZ1的稳压值决定了保护电路的启动门限电压值，VD1、C2、R6还组成保护状态维持电路，只要发生瞬间的输入电源过压现象，保护电路就会启动并维持一段时间，以确保后级功率输出管的安全。考虑到汽车行驶过程中电瓶电压的正常变化幅度大小，通常将稳压管VDZ1的稳压值选为15V或16V较为合适。IC1的3脚外围电路的C3、R5是构成上电软启动时间维持以及电路保护状态维持的关键性电路，实际上不管是电路软启动的控制还是保护电路的启动控制，其最终结果均反映在IC1的3脚电平状态上。电路上电或保护电路启动时，IC1的3脚为高电平。当IC1的3脚为高电平时，将对电容C3充电。这导致保护电路启动的诱因消失后，C3通过R5放电，因放电所需时间较长，使得电路的保护状态仍得以维持一段时间。当IC1的3脚为高电平时，还将沿R8、VD4对电容C7进行充电，同时将电容C7两端的电压提供给IC2的4脚，使IC2的4脚保持为高电平状态。当4脚为高电平时，将抬高芯片内死区时间比较器同相输入端的电位，使该比较器输出保持为恒定的高电平，经"或"门、"或非"门后使内置的三极管VT1和三极管VT2均截止。电路中的VT5和VT8处于饱和导通状态，其后级的MOS管VT6和VT9将因栅极无正偏压而都处于截止状态，逆变电源电路停止工作。IC1的5脚外接电容C4（472）和6脚外接电阻R7（4k3）为脉宽调制器的定时元件，所决定的脉宽调制频率为fosc=1.1÷(0.0047×4.3）kHz≈50kHz。即电路中的三极管VT1、VT2、VT3、VT4、变压器T1的工作频率均为50kHz 左右，因此T1应选用高频铁氧体磁芯变压器，变压器T1的作用是将12V 脉冲升压为220V的脉冲，其初级匝数为20×2，次级匝数为380。IC2的5脚外接电容C8（104）和6脚外接电阻R14（220k）为脉宽调制器的定时元件，所决定的脉宽调制频率为fosc=1.1÷(C8×R14）=1.1÷（0.1×220）kHz≈50Hz。R29、R30、R27、C11、VDZ2组成XAC插座220V输出端的过压保护电路，当输出电压过高时将导致稳压管VDZ2击穿，使IC2的4脚对地电压上升，芯片IC2内的保护电路动作，切断输出。车载逆变器电路中的MOS管VT2、VT4有一定的功耗，必须加装散热片，其他器件均不需要安装散热片。
4参考文献
[1] 黄俊，王兆安.电力电子变流技术[M].（第3版）.北京：机械工业出版社，2011.
[2] 刘凤军.现代逆变技术及应用[M].北京：电子工业出版社，2006.
[3] 丁道宏.电力电子技术[M].北京：航天工业出版社，1992.
[4] 高凤友. 无源逆变电源的原理与应用[M].北京：化学工业出版社，2011.
2014年光伏逆变器行业分析报告
2014年光伏逆变器行业分析报告 2014年7月
目录 一、全球逆变器行业集中度提高，技术创新不断 (3) 1、亚洲厂商市场占有率上升 (3) 2、全球市场并购重组不断 (6) 3、高电压、智能化是两大技术趋势 (7) 4、新能源与互联网跨界，物联网终端不是梦想 (9) 二、中国：中国国情决定集中型未来两年的优势地位 (10) 1、中国政策影响下游市场的类型偏好 (12) 2、价格竞争的结果是毛利率下降和集中度提高 (14) 3、集装箱解决方案在近两年被广泛使用在地面电站 (15) 三、海外：技术趋势多元化，多种机型长期共存 (16) 1、日本：两雄进入全球前五两席 (17) 2、北美：微型逆变器累加出货量超过1GW (20) 3、欧洲：英国市场是欧洲未来两年的重点 (21) 3、印度：欧美逆变器厂商是主要参与者 (23) 四、集中型逆变器未来两年仍处在增量市场 (24) 1、阳光电源：领跑国内，扩张海外 (24) 2、华为：以技术创新推动产业发展 (26) 3、易事特：UPS市场稳定，光伏继续发力 (27) 4、科士达：充电桩是新亮点 (28)
一、全球逆变器行业集中度提高，技术创新不断 1、亚洲厂商市场占有率上升 2013 年全球前十大逆变器厂商中有四个来自中国和日本市场。根据光伏行业咨询公司IHS 的报告，来自日本的Omron、TMEIC、Tabuchi 和来自中国的阳光电源都在全球前十大逆变器厂商的名单上。其他上榜的厂商包括来自欧洲的SMA、ABB、Schneider Electric、Kaco，和来自美国的Advanced Energy、Enphase Energy。全球前十大逆变器厂商的销售收入总和达到了37 亿美金，占据全球逆变器市场58%的市场份额。来自中国和日本的逆变器厂商的上榜，是亚洲厂商的市场占有率上升的缩影。 快速成长的亚太光伏市场和日益萎缩的欧洲市场，极大地改变了全球逆变器市场的既有格局。值得一提的是，中国市场和日本市场上都几乎没有外国逆变器品牌的身影，中日市场对本土品牌的偏爱程度很高。
有源逆变
有源逆变与无源逆变 1.整流:是把交流电变成直流电的过程称为整流。 2.逆变: 把直流电转变成交流电的过程称为逆变。实现逆变过程的电路称为逆变电路或逆变器。 3.一套电路既作整流又作逆变，这种电路称为变流器。 4.若将变流器的交流侧接到交流电网上，把直流侧的直流电源逆变为同频率的交流电反送到交流电网上，称为有源逆变。有源逆变电路常用于直流可逆调速系统，绕线式转子交流电动机串级调速以及高压直流输电等方面。 5.若变流器的交流侧不与电网连接，而是直接接到负载上，即把直流电源逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载，则称为无源逆变。无源逆变电路常用于交流变频调速等方面。
维修电工高级技师理论知识复习题二 https://www.360docs.net/doc/8f7597507.html,PUTERIZED NUMERICAL CONTROL 是一种计算机数控系统简称CNC。2．SINUMERIk820S系统是步进电动机控制系统，专为经济型数据机床设计的。3．配电网络三相电压不平衡会使变频器的输入电压和电流波形发生畸变。4．为了提高抗干扰能力，交流电源地线与信号地线不能共用。 5．电场屏蔽解决分布电容问题，屏蔽地线接大地_． 6．电子测量装置的静电屏蔽罩必须与被屏蔽电路的零信号基准电位相接。7．控制系统大多数都具备自动控制、自动诊断、自动信息处理、自动修正、自动检测等功能。 8．变频器主电路电容器主要依据电容量下降比率来判定，若小于初始值的85％即需更换。 9．机电一体化包含了机械技术、计算机与信息处理技术、系统技术、自动控制技术、传感与检测技术、伺服传动技术。 10.电气控制原理图设计按主电路一控制电路—联锁与保护－总体检查的顺序进行。 11．经济型数控机床的改造主要采用于中、小型车床和铣床的数控改造。12．SIN840C可以实现3D插补。 13．CSB中央服务板是CENTER SERVICE BOARD 的缩写。 14．SIN840C控制系统由数控单元主体、主轴和进给伺服单元组成。 15．机床操作面板上主要有4种加工操作方式，即JOG手动、TEACHIN示教、MDA 手动输入数据自动运行和AUTOMATIC自动。 16.在自动控制系统中，输出量能够以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统称为伺服系统。 17.反相比例放大器有两个输入端，一个是反相输入端，表示输入与输出是反相的，另一个是同相，表示输入信号与输出信号是同相的。 18.精益生产具有在生产过程中将上道工程推动下道工程生产的模式变为下道工程要求拉动上道工程的特点。 19.指导操作训练是培养和提高学员独立操作技能极为重要的方式和手段。 20.为了提高电气设备运行的可靠性，将变压器低压侧中性点与接地极紧密地连接起来叫工作接地。 三、判断题 (√)31．SIN840C主菜单和PROGEAMMING在MMC的硬盘上编辑。按ASC II码编辑。 (√)32．DIAGNOSIS诊断区域主要用于机床的调整及维护。 (×)33．A／D转换器是交直流转换器。模拟与数字 (√)34．有主生产计划(MP3)．物料需求计划(MRP)．生产进度计划(Ds)能力需求计划(CRP)构成制造资源计划MRP II。 (×)35．ISO9000族标准中IS09000一4是指导性标准。 (√)36．维修电工班组主要是为生产服务的。 (√)37．理论培训的一般方法是课堂讲授。 (×)38．指导操作训练是培养和提高学员独立技能的极为重要的方法和手段。
逆变器制作全过程
逆变器制作全过程 制作600W的正弦波逆变器， 该机具有以下特点： 1.SPWM的驱动核心采用了单片机SPWM芯片，TDS2285，所以，SPWM驱动部分相对纯硬件来讲，比较简单，制作完成后要调试的东西很少，所以，比较容易成功。 2.所有的PCB全部采用了单面板，便于大家制作，因为，很多爱好者都会自已做单面的PCB，有的用感光法，有点用热转印法，等等，这样，就不用麻烦PCB厂家了，自已在家里就可以做出来，当然，主要的目的是省钱，现在的PCB厂家太牛了，有点若不起（我是万不得已才去找PCB厂家的）。 3.该机所有的元件及材料都可以在淘宝网上买到，有了网购真的很方便，快递送到家，你要什么有什么。 如果PCB没有做错，如果元器件没有问题，如果你对逆变器有一定的基础，我保证你制作成功，当然，里面有很多东西要自已动手做的，可以尽享自已动手的乐趣。 4.功率只有600W，一般说来，功率小点容易成功，既可以做实验也有一定的实用性。 一、电路原理： 该逆变器分为四大部分，每一部分做一块PCB板。分别是“功率主板”；“SPWM驱动板”；“DC-DC驱动板”；“保护板”。
1.功率主板： 功率主板包括了DC-DC推挽升压和H桥逆变两大部分。该机的BT电压为12V，满功率时，前级工作电流可以达到55A以上，DC-DC升压部分用了一对190N08，这种247封装的牛管，只要散热做到位，一对就可以输出600W，也可以用IRFP2907Z，输出能力差不多，价格也差不多。主变压器用了EE55的磁芯，其实，就600W而言，用EE42也足够了，我是为了绕制方便，加上EE55是现存有的，就用了EE55。关于主变压器的绕制，下面再详细介绍。前级推挽部分的供电采用对称平衡方式，这样做有二个好处，一是可以保证大电流时的二个功率管工作状态的对称性，保证不会出现单边发热现象；二是可以减少PCB反面堆锡层的电流密度，当然，也可以大大减小因为电流不平衡引起的干扰。高压整流快速二极管，用的是TO220封装的RHRP8120，这种管子可靠性很好，我用的是二手管，才1元钱一个。高压滤波电容是470uf/450V的，在可能的情况下，尽可能用的容量大一些，对改善高压部分的负载特性和减少干扰都有好处。H桥部分用的是4个IRFP460，耐压500V，最大电流20A，也可以用性能差不多的管子代替，用内阻小的管子可以提高整机的逆变效率。H桥部分的电路采用的常规电路。 下面是功率主板的PCB截图，长宽为200X150MM，因为，这部分的电路比较简单，所以，我没有画原理图，是直接画了
无源三相PWM逆变器控制电路设计65427
目录 第一章：课程设计的目的及要求 (2) 第二章整流电路 (5) 第三章逆变电路 (9) 第四章PWM逆变电路的工作原理 (11) 第五章三相正弦交流电源发生器 (14) 第六章三角波发生器 (15) 第七章比较电路 (16) 第八章死区生成电路 (18) 第九章驱动电路 (20) 附录 参考文献 课程设计的心得体会
第一章：课程设计的目的及要求 一、课程设计的目的 通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的： 1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索 需要的文献资料。 2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。 4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。 5、提高学生课程设计报告撰写水平。 二、课程设计的要求 1. 自立题目 题目：无源三相PWM逆变器控制电路设计 注意事项： ①学生也可以选择规定题目方向外的其它电力电子装置设计，如开关电源、镇流器、UPS电源等，
②通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。首先要明确自己课程设计的设计容。 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： 三相380V，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SPWM控制原理输出交流： 电流为正弦交流波形，输出频率可调，输出负载为三相异步电动机，P=5kW等效为星形RL电路，R=10Ω，L=15mH
设计容： 整流电路的设计和参数选择 滤波电容参数选择 三相逆变主电路的设计和参数选择 IGBT电流、电压额定的选择 三相SPWM驱动电路的设计 画出完整的主电路原理图和控制电路原理图 2.在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术 知识和创造性的思维方式以及创造能力 要求具体电路方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。主电路具体电路元器件的选择应有计算和说明。课程设计从确定方案到整个系统的设计，必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上，经过剖析、提炼，设计出所要求的电路（或装置）。课程设计中要不断提出问题，并给出这些问题的解决方法和自己的研究体会。设计报告最后给出设计中所查阅的参考文献最少不能少于5篇，且文中有引用说明，否则也不能得优）。
逆变器的基本知识
浅谈光伏发电系统用逆变器的基本知识 逆变器的概念 通常，把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的电路称为整流电路，把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应，把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。 现代逆变技术是研究逆变电路理论和应用的一门科学技术。它是建立在工业电子技术、半导体器件技术、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体变流技术、脉宽调制（ＰＷＭ）技术等学科基础之上的一门实用技术。它主要包括半导体功率集成器件及其应用、逆变电路和逆变控制技术３大部分。 逆变器的分类 逆变器的种类很多，可按照不同的方法进行分类。 １．按逆变器输出交流电能的频率分，可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为５０～６０Ｈｚ的逆变器；中频逆变器的频率一般为４００Ｈｚ到十几ｋＨｚ；高频逆变器的频率一般为十几ｋＨｚ到ＭＨｚ。 ２．按逆变器输出的相数分，可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。３．按照逆变器输出电能的去向分，可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器，称为有源逆变器；凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。 ４．按逆变器主电路的形式分，可分为单端式逆变器，推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。 ５．按逆变器主开关器件的类型分，可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管（ＩＧＢＴ）逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆
变器和“全控制”逆变器两大类。前者，不具备自关断能力，元器件在导通后即失去控制作用，故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类；后者，则具有自关断能力，即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制，故称之为“全控型”，电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管（ＩＧＢＴ）等均属于这一类。 ６．按直流电源分，可分为电压源型逆变器（ＶＳＩ）和电流源型逆变器（ＣＳＩ）。前者，直流电压近于恒定，输出电压为交变方波；后者，直流电流近于恒定，输也电流为交变方波。 ７．按逆变器输出电压或电流的波形分，可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。 ８．按逆变器控制方式分，可分为调频式（ＰＦＭ）逆变器和调脉宽式（ＰＷＭ）逆变器。 ９．按逆变器开关电路工作方式分，可分为谐振式逆变器，定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。 １０．按逆变器换流方式分，可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。 逆变器的基本结构 逆变器的直接功能是将直流电能变换成为交流电能 逆变装置的核心，是逆变开关电路，简称为逆变电路。 该电路通过电力电子开关的导通与关断，来完成逆变的功能。电力电子开关器件的通断，需要一定的驱动脉冲，这些脉冲可能通过改变一个电压信号来调节。产生和调节脉冲的电路。通常称为控制电路或控制回路。逆变装置的基本结构，除上述的逆变电路和控制电路外，还有保护电路、输出电路、输入电路、输出电路等，如图２所示。 逆变器的工作原理。
光伏逆变器行业调研分析报告
光伏逆变器行业调研分析报告 摘要—— 该光伏逆变器行业调研报告仅针对xx区域分析，时间2016-2017年度。 目前，区域内拥有各类光伏逆变器企业794家，从业人员39700人。截至2017年底，区域内光伏逆变器产值184937.75万元，较2016年160550.18万元增长15.19%。产值前十位企业合计收入77866.50万元，较去年65007.93万元同比增长19.78%。 ...... 经过长期追赶的沉淀和积累，当今我国在相当一些领域与世界前沿科技的差距都处于历史最小时期，已经有能力并行跟进这一轮科技革命和产业变革，加速实现制造业转型升级和创新发展。《中国制造2025》始终贯穿一个主题，就是加快新一代信息通信技术与制造业的深度融合。与发达国家在工业3.0基础上迈向4.0不同，我国制造业还有相当一部分停留在3.0甚至2.0，只有部分领先行业可比肩4.0。实施《中国制造2025》，必须处理好2.0普及、3.0补课和4.0赶超的关系，强化工业基础能力，提高综合集成水平，以推广智能制造为切入点，培育新型生产方式，推动制造业数字化网络化智能化。
第一章宏观环境分析 一、宏观经济分析 1、制造业是振兴实体经济的主战场。新一轮科技革命和产业变革浪潮之下，数字经济、共享经济、产业协作正在重塑传统实体经济形态，全球制造业都处于转换发展理念、调整失衡结构、重构竞争优势的关键节点，我国制造业提质升级的任务十分紧迫。综合来看，我国的高铁、核电、信息通信等领域已经具备了全球竞争力，但其他多数领域在技术创新、质量品牌、环境友好等方面落后于发达国家，离制造强国的建设目标还有很大差距。我们务必彻底摒弃旧的思维观念和方式方法，着眼解决深层次矛盾和问题，深化供给侧结构性改革，淘汰落后产能，加快创新驱动，优化升级传统产业，培育壮大战略性新兴产业，发展更多适应市场需求的新技术、新业态、新模式，促进“中国制造”上升为“中国高端制造”。 2、2018年是贯彻党的十九大精神的开局之年，是实施“十三五”规划承上启下的关键一年。同时2018年也是改革开放40周年。我国经济发展取得历史性成就、发生历史性变革。要审视复杂局势，科学判断，正确决策，把握战略窗口期。在此背景下，要继续加快推进制造强国、网络强国建设，深入实施推进中国制造建设，解决深层次矛
可控整流器与有源逆变器习题
第2章 可控整流器与有源逆变器习题解答 ２-１ 具有续流二极管的单相半波可控整流电路,电感性负载,电阻为5Ω,电感为0．2H,电源电压2U 为220V ,直流平均电流为1０Ａ，试计算晶闸管和续流二极管的电流有效值，并指出其电压定额。 解：由直流输出电压平均值d U 的关系式： 2 cos 145.02α+=U U d 已知直流平均电流d I 为1０A ，故得： A R I U d d 50510=?== 可以求得控制角α为： 01220 45.0502145.02cos 2≈-??=-=U U d α 则α=90°。 所以，晶闸管的电流有效值求得, ()A I I I t d I I d d d d VT 52 1222212==-=-==?ππππαπωππα 续流二极管的电流有效值为：A I I d VD R 66.82=+=π απ 晶闸管承受的最大正、反向电压均为电源电压的峰值22U U M =，考虑2~3倍安全裕量,晶闸管的额定电压为
()()V U U M TN 933~6223113~23~2=?== 续流二极管承受的最大反向电压为电源电压的峰值22U U M =,考虑２~3倍安全裕量，续流二极管的额定电压为 ()()V U U M TN 933~6223113~23~2=?== 2-2 具有变压器中心抽头的单相双半波可控整流电路如图2-４4所示，问该变压器是否存在直流磁化问题。试说明晶闸管承受的最大反向电压是多少？当负载是电阻或者电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时是否相同。 解：因为单相双半波可控整流电路变压器二次测绕组中,正负半周内上下绕组内电流的方向相反,波形对称,其一个周期内的平均电流为零,故不会有直流磁化的问题。 分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况： (1) 以晶闸管 2VT 为例。当1VT 导通时,晶闸管2VT 通过1VT 与２个变压器 二次绕组并联，所以2VT 承受的最大电压为222U 。 (2）当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角α相同时, 对于电阻负载： （α~0）期间无晶闸管导通，输出电压为0;(πα~）期间，单相全波电路中V Ｔ1导通,单相全控桥电路中1VT 、4VT 导通，输出电压均与电 源电压2u 相等；(παπ+~）期间,均无晶闸管导通,输出电压为0； (παπ2~+）期间,单相全波电路中2VT 导通，单相全控桥电路中2VT 、 3VT 导通,输出电压等于2u -。
逆变器自己制作过程大全
通用纯正弦波逆变器制作 概述 本逆变器的PCB设计成12V、24V、36V、48V这几种输入电压通用。制作样机是12V输入，输出功率达到1000W功率时，可以连续长时间工作。 该逆变器可应用于光伏等新能源，也可应用于车载供电，作为野外应急电源，还可以作为家用，即停电时使用蓄电池给家用电器供电。使用方便，并且本逆变器空载小，效率高，节能环保。 设计目标 1、PCB板对12V、24V、36V、48V低压直流输入通用； 2、制作样机在12V输入时可长时间带载1000W； 3、12V输入时最高效率大于90%； 4、短路保护灵敏，可长时间短路输出而不损坏机器。 逆变器主要分为设计、制作、调试、总结四部分。下面一部分一部分的展现。 第一部分设计 1.1 前级DC-DC驱动原理图 DC-DC驱动芯片使用SG3525，关于该芯片的具体情况就不多介绍了。其外围电路按照pdf里面的典型应用搭起来就OK。震荡元件Rt=15k，Ct=222时，震荡频率在21.5KHz左右。用20KHz左右的频率较好，开关损耗小，整流管的压力也小些，有利于效率的提高。不过频率低，不利于器件的小型化，高压直流纹波稍大些。 电池欠压保护，过压保护以及过流保护在DC-DC驱动上实现。用比较器搭成自锁电路，比较器输出作用于SG3525的shut_down引脚即可。保护电路均是比较器搭建的常规电路。DC-DC驱动部分使用了准闭环，轻载时，准闭环将高压直流限制在380V左右，一旦负载加重前级立即进入开环模式，以最高效率运行。并且使用了光耦隔离，前级输入和输出在电气上是隔离开的，这样设计也是为了安全。如图1.1所示，是DC-DC驱动电路原理图。
逆变器初学者必看制作秘笈(全部资料)
逆变器初学者必看制作秘笈（全部资料） 自从公布了1KW正弦波逆变器的制作过程后，有不少朋友来信，提这样那样的问题，很多都是象我这样的初学者。为此，我花了近一个月的时间，制作了这台600W的正弦波逆变器，并将此台机器的制作过程和各位好友在此分享，谨此献给曾经和我一样的逆变器初学者，如您能有所收获，并举一反三，将是我此次分享的最大的收获。 该机具有以下特点： 1.SPWM的驱动核心采用了单片机SPWM芯片，TDS2285，所以，SPWM驱动部分相对纯 硬件来讲，比较简单，制作完成后要调试的东西很少，所以，比较容易成功。 2.所有的PCB全部采用了单面板，便于大家制作，因为，很多爱好者都会自已做单面的 PCB，有的用感光法，有点用热转印法，等等，这样，就不用麻烦PCB厂家了，自已在家里就可以做出来，当然，主要的目的是省钱，现在的PCB厂家太牛了，有点若不起（我是万不得已才去找PCB厂家的）。 3.该机所有的元件及材料都可以在淘宝网上买到，有了网购真的很方便，快递送到家，你 要什么有什么。 如果PCB没有做错，如果元器件没有问题，如果你对逆变器有一定的基础，我保证你制作成功，当然，里面有很多东西要自已动手做的，可以尽享自已动手的乐趣。 4.功率只有600W，一般说来，功率小点容易成功，既可以做实验也有一定的实用性。 下面是样机的照片和工作波形： 一、电路原理： 该逆变器分为四大部分，每一部分做一块PCB板。分别是“功率主板”； “SPWM驱动板”；“DC-DC驱动板”；“保护板”。 1.功率主板： 功率主板包括了DC-DC推挽升压和H桥逆变两大部分。该机的BT电压为12V，满功率时，前级工作电流可以达到55A以上，DC-DC升压部分用了一对190N08，这种247封装的牛管，只要散热做到位，一对就可以输出600W，也可以用IRFP2907Z，输出能力差不多，价格也差不多。主变压器用了EE55的磁芯，其实，就600W而言，用EE42也足够了，我是为了绕制方
单相半桥无源逆变器设计
电气与电子信息工程学院计算机控制课程设计
单相半桥无源逆变电路设计设计题目：（专升本）班专业班级：电气工程及其自动化2010 学号： 2 勇姓名：朱 组人：严康孙希凯同黄松柏指导教师：南光群 2011/11/21 设计时间：2011/11/13～ 电力电子室设计地点：课程设计成绩评定表电力电子 学勇 2 姓名朱单相半桥无源逆变电路设计课程设计题 26 / 1
26 / 2 指导教师签字： 日20 12 月2011年 《电力电子课程设计》课程设计任务书 1学期2012 学年第～2011 2010电气工程及其自动化勇专业班级学生姓名：朱
专升本 工作部门：电气学院电气自动化教指导教师：南光群、黄松柏研室 一、课程设计题目： 单相桥式晶闸管整流电路设计1. 2. 三相半波晶闸管整流电路设计 3. 三相桥式晶闸管整流电路设计降压斩波电路设计 4. 升压斩波电路设计5. 单相半桥无源逆变电路设计6. 7. 单相桥式无源逆变电路设计单相交流调压电路设计8. 逆变器设计SPWM9. 三相桥式26 / 3 二、课程设计内容 1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，能独立而正确地进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整； 2. 学会查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数； 3. 编写设计说明书，参考毕业设计论文格式撰写设计报告（5000字以上）。
注：详细要求和技术指标见附录。 三、进度安排 1．时间安排 ．执行要求2电力电子课程设计共9个选题，每组不得超过6人，要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型）。严禁抄袭，严禁两篇设计报告基本相同，甚至完全一样。 四、基本要求 （1）参考毕业设计论文要求的格式书写，所有的内容一律打印；
3520与IR2110的逆变器
随着PWM技术在变频、逆变频等领域的运用越来越广泛，以及IGBT、PowerMOSFET 等功率性开关器件的快速发展，使得PWM控制的高压大功率电源向着小型化、高频化、智能化、高效率方向发展。 本文采用电压脉宽型PWM控制芯片SG3525A，以及高压悬浮驱动器IR2110，用功率开关器件IGBT模块方案实现高频逆变电源。另外，用单片机控制技术对此电源进行控制，使整个系统结构简单，并实现了系统的数字智能化。 SG3525A性能和结构 SG3525A是电压型PWM集成控制器，外接元器件少，性能好，包括开关稳压所需的全部控制电路。其主要特性包括：外同步、软启动功能；死区调节、欠压锁定功能；误差放大以及关闭输出驱动信号等功能；输出级采用推挽式电路结构，关断速度快，输出电流±400mA；可提供精密度为5V±1%的基准电压；开关频率范围100Hz~400KHz。 其内部结构主要包括基准电压源、欠压锁定电路、锯齿波振荡器、误差放大器等，如图1所示。 图1 SG3525A内部框图及引脚功能 IR2110性能和结构 IR2110是美国IR公司生产的高压、高速PMOSFET和IGBT的理想驱动器。该芯片采用HVIC和闩锁抗干扰制造工艺，集成DIP、SOIC封装。其主要特性包括：悬浮通道电源采用自举电路，其电压最高可达500V；功率器件栅极驱动电压范围10V~20V；输出电流峰值为2A; 逻辑电源范围5V~20V，而且逻辑电源地和功率地之间允许+5V的偏移量；带有下拉电阻的COMS施密特输入端，可以方便地与LSTTL和CMOS电平匹配；独立的低端和高端输入通道，具有欠电压同时锁定
两通道功能; 两通道的匹配延时为10ns；开关通断延时小，分别为120ns和90ns;工作频率达500kHz。 其内部结构主要包括逻辑输入，电平转换及输出保护等，如图2所示。 图2 IR2110内部框图及引脚功能 设计原理 高压侧悬浮驱动的自举原理 IR2110用于驱动半桥的电路如图3所示。图中C1、VD1分别为自举电容和二极管，C2为VCC的滤波电容。假定在S1关断期间，C1已充到足够的电压VC1≈VCC。当HIN为高电平时，VM1开通，VM2关断，VC1加到S1的门极和发射极之间，C1通过VM1、Rg1和S1门极栅极电容Cgc1放电，Cgc1被充电。此时VC1可等效为一个电压源。当HIN为低电平时，VM2开通，VM1断开，S1栅极电荷经Rg1、VM2迅速释放，S1关断。经短暂的死区时间(td)之后，LIN为高电平，S2开通，VCC 经VD1、S2给C1充电，迅速为C1补充能量。如此循环反复。
电力电子课程设计-IGBT单相电压型全桥无源逆变电路
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，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。为了给交流侧想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示：
2020年逆变器行业分析报告
2020年逆变器行业分 析报告 2020年9月
目录 一、逆变器：价差缩小+MPPT赋能，组串式性价比凸显 (6) 1、逆变器简介 (6) （1）逆变器：将光伏直流电转换为交流的工具 (6) （2）逆变器分类：集中、组串、微型逆变器 (7) （3）逆变器赛道好，轻资产高ROE高周转 (8) （4）盈利能力：组串式>集中式 (8) （5）逆变器工作原理 (9) 2、价差缩小+MPPT赋能，组串式性价比凸显 (10) （1）组串式和集中式核心差异：MPPT (10) （2）组串式和集中式核心差异：运维方便性 (14) （3）组串式和集中式核心差异：组串式品类多，技术迭代快 (14) 3、渗透电站+分布式比例提升，组串崛起 (15) （1）组串式逆变器是最适合分布式光伏应用的逆变器 (15) （2）渗透电站+分布式光伏比例提升双因素驱动组串式占比进一步提升 (16) （3）预计未来组串式占比提升至80%+ (17) （4）户用新秀崭露头角 (17) 二、行业拐点：国内厂商加速海外渗透 (18) 1、逆变器格局演变：欧州垄断打破，全球一超多强 (18) （1）欧洲垄断时期（2012年之前） (19) （2）中欧竞赛时期（2013-2015年） (20) （3）一超多强（2016年以后） (21) 2、逆变器趋势：国内厂商加速海外渗透 (23) （1）集中度不断提升，头部稳定，腰部竞争激烈 (23) （2）全球看：国内龙头出海是必然趋势 (24) （3）成本+技术双优势助力国产替代 (27)
（4）渗透全球，中国企业优势强化 (28) （5）海外市场：国内龙头加速脱颖而出 (29) （6）欧美龙头逐步退出，让出市场份额 (30) （7）华为被迫让出市场份额 (31) （8）以价换量策略，中国企业加速抢占海外市场 (33) （9）预计国内逆变器龙头海外收入持续高增长 (34) 3、需求持续增长，新增+替换潜力十足 (35) （1）光伏行业，星辰大海 (35) （2）新增+替换，潜力十足 (35) （3）海外高价值量高增速，带动行业高增长 (36) 三、中国逆变器龙头加冕之时 (37) 1、阳光电源：逆变器+EPC龙头，积极布局储能业务 (37) （1）逆变器+EPC龙头，积极布局储能业务 (37) （2）收入、利润迅速增长 (37) （3）现金流大幅改善 (39) （4）主营业务及毛利率 (40) （5）海外销量迅速增长、单价降幅趋缓 (41) （6）出口市占率提升 (42) （7）储能业务高增长 (43) 2、锦浪科技：小而美的组串式龙头企业 (44) （1）组串式逆变器全球领先企业 (44) （2）20H收入、利润明显增长 (45) （3）现金流改善明显 (46) （4）主业逆变器，毛利率稳定 (47) （5）销量快速增长 (48) （6）海外毛利率，高占比 (49) （7）出口市占率提升 (50) 3、固德威：组串+储能逆变器双龙头 (51)
逆变器制作全过程(新手必看)
制作600W的正弦波逆变器 该机具有以下特点： 1.SPWM的驱动核心采用了单片机SPWM芯片，TDS2285，所以，SPWM驱动部分相对纯硬件来讲，比较简单，制作完成后要调试的东西很少，所以，比较容易成功。 2.所有的PCB全部采用了单面板，便于大家制作，因为，很多爱好者都会自已做单面的PCB，有的用感光法，有点用热转印法，等等，这样，就不用麻烦PCB厂家了，自已在家里就可以做出来，当然，主要的目的是省钱，现在的PCB厂家太牛了，有点若不起（我是万不得已才去找PCB厂家的）。 3.该机所有的元件及材料都可以在淘宝网上买到，有了网购真的很方便，快递送到家，你要什么有什么。如果PCB 没有做错，如果元器件没有问题，如果你对逆变器有一定的基础，我保证你制作成功，当然，里面有很多东西要自已动手做的，可以尽享自已动手的乐趣。 4.功率只有600W，一般说来，功率小点容易成功，既可以做实验也有一定的实用性。 下面是样机的照片和工作波形：
一、电路原理： 该逆变器分为四大部分，每一部分做一块PCB板。分别是“功率主板”；“SPWM驱动板”；“DC-DC驱动板”；“保护板”。 1.功率主板： 功率主板包括了DC-DC推挽升压和H桥逆变两大部分。该机的BT电压为12V，满功率时，前级工作电流可以达到55A以上，DC-DC升压部分用了一对190N08，这种247封装的牛管，只要散热做到位，一对就可以输出600W，也可以用IRFP2907Z，输出能力差不多，价格也差不多。主变压器用了EE55的磁芯，其实，就600W而言，用EE42也足够了，我是为了绕制方便，加上EE55是现存有的，就用了EE55。关于主变压器的绕制，下面再详细介绍。前级推挽部分的供电采用对称平衡方式，这样做有二个好处，一是可以保证大电流时的二个功率管工作状态的对称性，保证不会出现单边发热现象；二是可以减少PCB反面堆锡层的电流密度，当然，也可以大大减小因为电流不平衡引起的干扰。高压整流快速二极管，用的是TO220封装的RHRP8120，这种管子可靠性很好，我用的是二手管，才1元钱一个。高压滤波电容是470uf/450V的，在可能的情况下，尽可能用的容量大一些，对改善高压部分的负载特性和减少干扰都有好处。H桥部分用的是4个IRFP460，耐压500V，最大电流20A，也可以用性能差不多的管子代替，用内阻小的管子可以提高整机的逆变效率。H桥部分的电路采用的常规电路。 下面是功率主板的PCB截图，长宽为200X150MM，因为，这部分的电路比较简单，所以，我没有画原理图，是直接画了PCB图的。该板布板时，曾得到好友的提示帮助，特在此表示感谢。
单相半桥无源逆变器设计
电气与电子信息工程学院 计算机控制课程设计 设计题目：单相半桥无源逆变电路设计 专业班级：电气工程及其自动化2010（专升本）班 学号： 201020210128 姓名：朱勇 同组人：严康孙希凯 指导教师：南光群黄松柏 设计时间：2011/11/13～2011/11/21 设计地点：电力电子室
电力电子课程设计成绩评定表 姓名朱勇学号201020210128 课程设计题目：单相半桥无源逆变电路设计 课程设计答辩或质疑记录： 1、单相半桥无源逆变电路的原理是什么？ 答：见图1.2。在一个周期内，电力晶体管T1和T2的基极信号各有半周正偏，半周反偏，且互补。若负载为阻感负载，设t2时刻以前，T1有驱动信号导通，T2截止。t2时刻关断的T1，同时给T2发出导通信号。由于感性负载中的电流i。不能立即改变方向，于是D2导通续流。t3时刻i。降至零，D2截止，T2导通，i。开始反向增大。在t4时刻关断T2，同时给T1发出导通信号，由于感性负载中的电流i。不能立即改变方向，D1先导通续流；t5时刻i。降至零，T1导通。 2、将直流电转换为交流电的电路称为逆变电路，根据交流电的用途可分为哪几类？答：有源逆变和无源逆变。 成绩评定依据： 课程设计考勤情况（20％）： 课程设计答辩情况（30％）： 完成设计任务及报告规范性（50％）： 最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定） 指导教师签字： 2011年12 月20 日
《电力电子课程设计》课程设计任务书 2011 ～2012 学年第1学期 学生姓名：朱勇专业班级电气工程及其自动化2010专升本 指导教师：南光群、黄松柏工作部门：电气学院电气自动化教研室 一、课程设计题目： 1. 单相桥式晶闸管整流电路设计 2. 三相半波晶闸管整流电路设计 3. 三相桥式晶闸管整流电路设计 4. 降压斩波电路设计 5. 升压斩波电路设计 6. 单相半桥无源逆变电路设计 7. 单相桥式无源逆变电路设计 8. 单相交流调压电路设计 9. 三相桥式SPWM逆变器设计 二、课程设计内容 1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，能独立而正确地进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整； 2. 学会查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数； 3. 编写设计说明书，参考毕业设计论文格式撰写设计报告（5000字以上）。 注：详细要求和技术指标见附录。 三、进度安排 1．时间安排 序号内容学时安排（天） 1 方案论证和系统设计 1 2 主电路设计 1 3 保护电路设计 1 4 驱动电路设计 1
MOSFET单相全桥无源逆变电路要点
电力电子技术课程设计说明书 MOSFET单相桥式无源逆变电路设计 （纯电阻负载） 院、部：电气与信息工程学院 学生姓名： 指导教师：王翠职称副教授 专业：自动化 班级：自本1004班 完成时间：2013-5-24
本次基于MOSFET的单相桥式无源逆变电路的课程设计，主要涉及MOSFET的工作原理、全桥的工作特性和无源逆变的性能。本次所设计的单相全桥逆变电路采用MOSFET作为开关器件，将直流电压Ud 逆变为频率为1KHZ的方波电压，并将它加到纯电阻负载两端。 本次课程设计的原理图仿真是基于MATLZB的SIMULINK，由于MATLAB软件中电源等器件均为理想器件，使得仿真电路相对较为简便，不影响结果输出。设计主要是对电阻负载输出电流、电压与器件MOSFET输出电压的波形仿真。 关键词：单相；全桥；无源；逆变；MOSFET;
1 MOSFET的介绍及工作原理 (4) 2 电压型无源逆变电路的特点及主要类型 (5) 2.1电压型与电流型的区别 (5) 2.2逆变电路的分类 (5) 2.3有源与无源的区别 (5) 3 电压型无源逆变电路原理分析 (6) 4 主电路设计及参数选择 (7) 4.1主电路仿真图 (7) 4.2参数计算 (7) 4.3参数设置 (8) 5 仿真电路结果与分析 (11) 5.1触发电平的波形图 (11) 5.2电阻负载输出波形图 (12) 5.3器件MOSFET的输出波形图 (12) 5.4仿真波形分析 (14) 6 总结 (15) 参考文献 (16) 致谢 (17)
1 MOSFET的介绍及工作原理 MOSFET的原意是：MOS（Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体），FET（Field Effect Transistor 场效应晶体管），即以金属层（M）的栅极隔着氧化层（O）利用电场的效应来控制半导体（S）的场效应晶体管。 功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的 MOS 型（Metal Oxide Semiconductor FET）,简称功率 MOSFET（Power MOSFET）。结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（Static Induction Transistor——SIT）。其特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于 GTR，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过 10kW 的电力电子装置。 功率 MOSFET 的种类：按导电沟道可分为 P 沟道和 N 沟道。按栅极电压幅值可分为耗尽型和增强型，当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道的称为耗尽型；对于 N （P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道的称为增强型；功率 MOSFET主要是N沟道增强型。本次设计采用N沟道增强型。
基于MOSFET的单相半桥无源逆变电路的设计
基于MOSFET的单相半桥无源逆变电路的设计基于MOSFET的单相半桥无源逆变电路的设计 设计目的：1〃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； 2〃熟悉两种电路的拓扑，控制方法； 3〃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； 4〃培养一定的电力电子的实验和调试能力； 5〃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； 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：500W （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。 1〃主电路的设计： （1）整流部分主电路设计: 单项桥式全控整流电路带电阻性负载电路如图（1）： idR 图（1） 在单项桥式全控整流电路中，晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3 组成另一 对桥臂。在u2正半周（即a点电位高于b点电位），若4个晶闸管均不导通，负载电流 id为零，ud也为零，VT1、VT4串联承受电压u2，设VT1和VT4的漏电阻相等，则各承受 u2的一半。若在触发角α处给VT1和VT4加触发脉冲，VT1、VT4即导通，电流从a端经VT1、R、VT4流回电源b端。当u2为零时，流经晶闸管的电流也降到零，VT1和VT4关断。
逆变器的概念
逆变器的概念 通常，把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的电路称为整流电路，把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应，把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。 现代逆变技术是研究逆变电路理论和应用的一门科学技术。它是建立在工业电子技术、半导体器件技术、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体变流技术、脉宽调制（ＰＷＭ）技术等学科基础之上的一门实用技术。它主要包括半导体功率集成器件及其应用、逆变电路和逆变控制技术３大部分。 逆变器的分类 逆变器的种类很多，可按照不同的方法进行分类。 １．按逆变器输出交流电能的频率分，可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为５０～６０Ｈｚ的逆变器；中频逆变器的频率一般为４００Ｈｚ到十几ｋＨｚ；高频逆变器的频率一般为十几ｋＨｚ到ＭＨｚ。 ２．按逆变器输出的相数分，可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。 ３．按照逆变器输出电能的去向分，可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器，称为有源逆变器；凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。 ４．按逆变器主电路的形式分，可分为单端式逆变器，推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。 ５．按逆变器主开关器件的类型分，可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管（ＩＧＢＴ）逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆变器和“全控制”逆变器两大类。前者，不具备自关断能力，元器件在导通后即失去控制作用，故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类；后者，则具有自关断能力，即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制，故称之为“全控型”，电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管（ＩＧＢＴ）等均属于这一类。 ６．按直流电源分，可分为电压源型逆变器（ＶＳＩ）和电流源型逆变器（ＣＳＩ）。前者，直流电压近于恒定，输出电压为交变方波；后者，直流电流近于恒定，输也电流为交变方波。