三相橋式PWM逆變電路設(shè)計(jì).doc

1、三相橋式 PWM 逆變電路設(shè)計(jì).電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：三相橋式 PWM 逆變電路設(shè)計(jì)學(xué) 院：姓 名：學(xué) 號(hào)： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)老師： 時(shí) 間：錄課題背景*2三相橋式SPWM 逆變器的設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 *3SPWM 逆變器的工作原理* 3MATlAB仿真設(shè)計(jì)硬件實(shí)驗(yàn)*實(shí)驗(yàn)總結(jié)*23附錄一 Matab簡(jiǎn)介*24附 錄 二 Protel 簡(jiǎn) 介*25*26參考文獻(xiàn) 三相橋式 PWM逆變電路設(shè)計(jì)一、課題背景正弦逆變電源作為一種可將直流電能有效地轉(zhuǎn)換為交流電能的電能變換裝置被廣泛地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)生活中 , 其中有 :針對(duì)計(jì)算機(jī)等重要負(fù)載進(jìn)行斷電保護(hù)的交流不間斷電源UPS(Uninterrupt

2、le Power Supply) ; 針對(duì)交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制的變頻調(diào)速器 ; 針對(duì)智能樓宇消防與安防的應(yīng)急電源EPS ( EmergencePower Supply) ; 針對(duì)船舶工業(yè)用電的岸電電源SPS(Shore PowerSupply) ;還有針對(duì)風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等而開(kāi)發(fā)的特種逆變電源等 等.隨著控制理論的發(fā)展與電力電子器件的不斷革新,特別是以絕緣柵極雙極型晶體管IGBT( InSulated Gate Bipolar TranSiStor)為代表的自 關(guān)斷可控型功率半導(dǎo)體器件出現(xiàn) ,大大簡(jiǎn)化了正弦逆變電源的換相問(wèn) 題,為各種 PWM 型逆變控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供了新的實(shí)現(xiàn)方法

3、,從而進(jìn) 一步簡(jiǎn)化了正弦逆變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與控制 .電力電子器件的發(fā)展經(jīng)歷了 晶閘管(SCR)、可關(guān)斷晶閘管(GT0)、晶體管(BJT)、絕緣柵晶體 管(IGBT )等階段。目前正向著大容量、高頻率、易驅(qū)動(dòng)、低損耗、模塊化、復(fù) 合化方向發(fā)展，與其他電力電子器件相比， IGBT 具有高可靠性、驅(qū) 動(dòng)簡(jiǎn)單、保護(hù)容易、不用緩沖電路和開(kāi)關(guān)頻率高等特點(diǎn)，為了達(dá)到這 些高性能，采用了許多用于集成電路的工藝技術(shù)，如外延技術(shù)、離子 注入、精細(xì)光刻等。IGBT 最大的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)論在導(dǎo)通狀態(tài)還是短路狀態(tài)都可以 承受電流沖擊。它的并聯(lián)不成問(wèn)題，由于本身的關(guān)斷延遲很短，其串 聯(lián)也容易。盡管 IGBT 模塊在大功率應(yīng)用中非常

4、廣泛，但其有限的負(fù) 載循環(huán)次數(shù)使其可靠性成了問(wèn)題， 其主要失效機(jī)理是陰極引線焊點(diǎn)開(kāi) 路和焊點(diǎn)較低的疲勞強(qiáng)度，另外 ,絕緣材料的缺陷也是一個(gè)問(wèn)題。隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展， 正弦波輸出變壓變頻電源已被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中， 與此同時(shí)對(duì)變壓變頻電源的輸出電壓波形質(zhì)量也提出了越來(lái)越高的要求。對(duì)逆變器輸出波形質(zhì)量的要求主要包括兩個(gè)方面：一是穩(wěn)態(tài)精度高；二是動(dòng)態(tài)性能好。因此，研究開(kāi)發(fā)既簡(jiǎn)單又具有優(yōu)良動(dòng)、靜態(tài)性能的逆變器控制策略，已成為電力電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。在現(xiàn)有的 -三相橋式 PWM 逆變電路設(shè)計(jì)學(xué) 院： 姓 名： 學(xué) 號(hào)：專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)老師： 時(shí) 間：錄課題背景*2三相橋式*23*25*三相橋

5、式 PWMSPWM 逆變器的設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 *3SPWM 逆變器的工作原理* 3MATlAB仿真設(shè)計(jì)硬件實(shí)驗(yàn)*實(shí)驗(yàn)總結(jié)*附錄一 Matab簡(jiǎn)介*24附 錄 二 Protel 簡(jiǎn) 介參考文獻(xiàn)逆變電路設(shè)計(jì)一、課題背景正弦逆變電源作為一種可將直流電能有效地轉(zhuǎn) 換為交流電能的電能變換裝置被廣泛地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)生活中 , 其中有 :針對(duì)計(jì)算機(jī)等重要負(fù)載進(jìn)行斷電保護(hù)的交流不間斷電源UPS(Uninterruptle Power Supply) ; 針對(duì)交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制的變 頻調(diào)速器 ; 針對(duì)智能樓宇消防與安防的應(yīng)急電源 EPS ( Emergence Power Supply) ; 針對(duì)船舶

6、工業(yè)用電的岸電電源SPS(Shore PowerSupply) ;還有針對(duì)風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等而開(kāi)發(fā)的特種逆變電源等 等.隨著控制理論的發(fā)展與電力電子器件的不斷革新,特別是以絕緣柵極雙極型晶體管IGBT( InSulated Gate Bipolar TranSiStor)為代表的自 關(guān)斷可控型功率半導(dǎo)體器件出現(xiàn) ,大大簡(jiǎn)化了正弦逆變電源的換相問(wèn) 題,為各種 PWM 型逆變控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供了新的實(shí)現(xiàn)方法 ,從而進(jìn) 一步簡(jiǎn)化了正弦逆變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與控制 .電力電子器件的發(fā)展經(jīng)歷了 晶閘管(SCR)、可關(guān)斷晶閘管(GT0)、晶體管(BJT)、絕緣柵晶體 管(IGBT )等階段。目前正向著大容量、

7、高頻率、易驅(qū)動(dòng)、低損耗、模塊化、復(fù) 合化方向發(fā)展，與其他電力電子器件相比， IGBT 具有高可靠性、驅(qū) 動(dòng)簡(jiǎn)單、保護(hù)容易、不用緩沖電路和開(kāi)關(guān)頻率高等特點(diǎn)，為了達(dá)到這 些高性能，采用了許多用于集成電路的工藝技術(shù)，如外延技術(shù)、離子 注入、精細(xì)光刻等。IGBT 最大的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)論在導(dǎo)通狀態(tài)還是短路狀態(tài)都可以 承受電流沖擊。它的并聯(lián)不成問(wèn)題，由于本身的關(guān)斷延遲很短，其串【4】5】聯(lián)也容易。盡管 IGBT 模塊在大功率應(yīng)用中非常廣泛，但其有限的負(fù) 載循環(huán)次數(shù)使其可靠性成了問(wèn)題， 其主要失效機(jī)理是陰極引線焊點(diǎn)開(kāi) 路和焊點(diǎn)較低的疲勞強(qiáng)度，另外 ,絕緣材料的缺陷也是一個(gè)問(wèn)題。 隨 著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展， 正

8、弦波輸出變壓變頻電源已被廣泛應(yīng)用 在各個(gè)領(lǐng)域中， 與此同時(shí)對(duì)變壓變頻電源的輸出電壓波形質(zhì)量也提出 了越來(lái)越高的要求。對(duì)逆變器輸出波形質(zhì)量的要求主要包括兩個(gè)方 面：一是穩(wěn)態(tài)精度高；二是動(dòng)態(tài)性能好。因此，研究開(kāi)發(fā)既簡(jiǎn)單又具有優(yōu)良動(dòng)、靜 態(tài)性能的逆變器控制策略，已成為電力電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。在現(xiàn)有的：【1】電力電子技術(shù)王兆安黃俊 西安 機(jī)械工業(yè)出版社【2】ProteI2004神龍工作室 北京人民郵電出版社【3】ProteI DXP 電路設(shè)計(jì)制版入門與提高雪茗齋電腦教育研究室 人民郵電出版社AItiUm DeSigner6電路圖設(shè)計(jì)百例姜艷波化學(xué)工業(yè)出版社電路設(shè)計(jì)與制板 Protel DXP 典型實(shí)例老虎工作室 倪 澤峰 江中華