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单相全桥和半桥无源逆变电路

学生姓名:学号:学院:信息与通信工程学院专业:自动化题目:

MOSFET单相桥式无源逆变电路设计

(纯电阻负载)

指导教师:职称:

2011年12月31日

中北大学

课程设计任务书

11/12学年第一学期

学院:信息与通信工程学院专业:自动化学生姓名:学号:课程设计

题目:MOSFET单相桥式无源逆变电路设计

(纯电阻负载)起迄日期:12月25日,12月31日课程设计地点:电气工

程系实验中心指导教师:

系主任:

下达任务书日期:2011年12月25日

课程设计任务书

1(设计目的:

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)提高学生课程设计报告撰写水平。

2(设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):设计内容:

1、设计一个MOSFET单相桥式无源逆变电路(纯电阻负载)

设计要求:

1)输入直流电压:U=100V;d

2)输出功率:300W;

3)输出电压波形:1KHz方波。

2、设计MOSFET单相半桥无源逆变电路(纯电阻负载)

设计要求:

1)输入直流电压:U=100V;d

2)输出功率:300W;

3)输出电压波形:1KHz方波。

3(设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计说明书、图纸、实物样品

等〕:

设计工作任务及工作量的要求:

1)根据课程设计题目，收集相关资料、设计主电路和触发电路;

2)用Multisim等软件制作主电路和控制电路原理图;

3)撰写课程设计报告——画出主电路、控制电路原理图，说明主电路的工作原

理，完成元器件参数计算，元器件选型，说明控制电路的工作原理，用Multisim

或EWB等软件绘出主电路典型的输出波形(比较实际波形与理论波形)，绘出触发信

号(驱动信号)波形，说明设计过程中遇到的问题和解决问题的方法，附参考资料。

课程设计任务书4(主要参考文献:

1、樊立萍，王忠庆.电力电子技术.北京:北京大学出版社,2006

2、徐以荣，冷增祥.电力电子技术基础.南京:东南大学出版社，1999

3、王兆安,黄俊.电力电子技术.北京:机械工业出版社,2005

4、童诗白.模拟电子技术.北京:清华大学出版社,2001

5、阎石.数字电子技术.北京:清华大学出版社,1998

6、邱关源.电路.北京:高等教育出版社，1999

5(设计成果形式及要求:

1)撰写课程设计报告;

2)用PROTEL或其它软件画出主电路和触发电路原理图;

3)用EWB或其它软件绘出主电路典型波形，触发信号(驱动信号)波形。6(工

作计划及进度:

2011年12月25日~12月27日收集资料，计算所需参数并选定元器件;

12月28日~12月29日完成主电路、控制电路设计;绘出波形图;

12月30日~12月31日完成课程设计报告，下午答辩。系主任审查意见:

签字:

2011年12月25日

一、功率场效应晶体管MOSFET

1概述

MOSFET的原意是:MOS(MetalOxideSemiconductor金属氧化物半导体)，

FET(FieldEffectTransistor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

(MetalOxideSemiconductorFET),简称功率MOSFET(PowerMOSFET)。结型功率

场效应晶体管一般称作静电感应晶体管(StaticInductionTransistor--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。

2.功率MOSFET的结构和工作原理

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;当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型;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，功率MOSFET主要是N沟道增强

型。

2.1.功率MOSFET的结构

功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示;其导通时只有一种极性的载流

子(多子)参与导电，是单极型晶体管。导电机理与小功率MOS管相同，但结构上有

较大区别，小功率MOS管是横向导电器件，功率MOS