单相电压型逆变电路的设计.doc

电力电子技术课程论文题目:单相电压型逆变电路的设计系别：机电系班级：应用电子2班姓名：武晶韬学号：100102208指导教师：朗文飞设计时间：2012.10.26摘要逆变电路的应用非常广泛。在已有的各种电源中，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。有人说，电力电子技术早期曾处在整流电路时代，后来则进入了逆变器时代，可见逆变电路在现实生产生活中的作用之大和应用之广泛。而PWM控制技术是逆变电路中应用最为广泛的技术，现在大量应用的逆变电路中，绝大部分都是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。关键字：逆变电路、PWM控制技术、换流。目录TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"1方案介绍及主电路设计3TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"1.1题目要求3TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"1.2方案概述3TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"1.3逆变电路及换流原理介绍3TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"1.4电压型逆变电路的特点及主要类型4TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"2SPWM控制法6TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"3主电路的设计和说明8TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"3.1PWM控制的基本原理8TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"3.2PWM逆变电路及其控制方法8TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"3.3主电路及其工作原理9TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"4方案介绍及主电路设计10TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"4.1单极性PWM控制发生电路模型10TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"4.2单极性PWM方式下的单相桥式逆变电路11TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"4.3仿真结果12TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"5小结体会13TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc297402645"6参考文献14单相电压型逆变电路的设计1方案介绍及主电路设计1.1题目要求技术要求：设计一单相桥式逆变电路，采用SPWM调制方法，已知直流电源电压为400V，要求输出220V、50Hz的交流电，带电阻性负载，其中R的值为20Ω。1.2方案概述本次课程设计的主要目标，是设计一个单相桥式电压型逆变电路。同时可以设计相应的触发电路和过电流过电压保护电路。根据电力电子技术的相关知识，单相桥式电压型逆变电路是一种常见的逆变电路模型，在日常生活中有着广泛的应用。它的电路结构主要是由四个桥臂组成，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，在直流侧并联两个电容而负载接在桥臂与电容之间。而IGBT的导通控制需要触发电路，通过资料的查询，找到相关的触发电路图，从中进行选择，最终确定方案。可以用芯片进行触发也可以用下面章节介绍的使用D触发器为主体设计出来的触发电路，根据D触发器的特性，使换流能够实行。最后设置过电流过电压保护电路，采用QUOTE抑制电路和缓冲电路构成的过电压过电流保护电路，通过查阅资料，在仿真软件中连接出电路图，将触发电路接入，设置参数