MOSFET单相桥式无源逆变电路设计.pdf

目录

MOSFET和电压型无源逆变电路简介........................1

1...............................................................................................................M
OSFET简介..............................................1

2.电压型无源逆变电路简介................................1

主电路图设计和参数计算..................................2

1.主电路图设计...........................................2

2.相关参数计算..........................................2

驱动电路的设计和选型....................................4

1.驱动电路简介...........................................4

2.驱动电路的选用........................................4

电路的过电压保护和过电流保护设计........................5

1.过电压保护............................................5

2.过电流保护............................................7

3.保护电路的选择以及参数计算............................8

MATLAB^................................................................................................10

1.主电路图以及参数设定.................................10

2.仿真结果.............................................14

总结与体会.............................................15

附录：电路图...........................................16
、MOSFET和电压型无源逆变电路的介绍

1.MOSFET简介

金属-氧化层半导体场效晶体管，简称金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-
SemiconductorField-EffectTransistor,MOSFET)是一种可以广泛使用在模拟电路与数
字电路的场效晶体管(field-effecttransistor)。MOSFET依照
其“通道”的极性不同，可分为“N型”与“P型”的MOSFET,通常又称为NMOSFET与
PMOSFET，其他简称尚包括NMOSFET、PMOSFET、nMOSFET、pMOSFET等。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。

2.电压型无源逆变电路简介

把直流电变成交流电称为逆变。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。
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，称为有源逆变。
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。
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。

1

、主电路图设计和参数计算

1•主电路图设计

Ud

图一：主电路图

电路采用全桥接法。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MOSFE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。
由于课程设计要求负载为纯电阻负载，则右端负载中没有电感和电容，且