中功率三相电压型pwm整流电路设计

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1、中功率三相电压型PWM整流电路设计摘要随着电力电子技术的发展，整流器的发展经历了由不控整流器、相控整流器到PWM整流器的发展过程。不控整流器和相控整流器对电网注入大量谐波及无功，造成严重的电网“污染”。PWM整流器使网侧电流正弦化，且运行于单位功率因数，解决传统整流器的弊端，满足“绿色电能变换”潮流，因而得到了广泛的应用与研究。本文首先概述PWM整流器，简略介绍了PWM整流器的分类。尽管分类方法多种多样，但最基本的分类方法是将PWM整流器分成电压型和电流型两大类。由于本设计采用的是三相电压型PWM整流电路，所以详细分析了其主电路的拓扑结构、工作原理。

2、并在此基础上进行直流侧电感、交流侧电容和IGBT管参数的计算。控制电路通过专门用于三相SPWM波发生和控制的集成电路芯片SA8281和单片机89C52及其外围电路来实现。控制系统中采用电压、电流双闭环控制。按典型II系统设计电压外环，其主要作用是控制三相VSR直流侧电压；按典型I系统设计电流内环，其主要作用是按电压外环输出的电流指令进行电流控制。驱动电路采用由美国国际整流器公司生产的大功率IGBT专用的桥式电路驱动集成芯片IR2110及其外围电路来实现。通过单相桥式整流电路来设计驱动电源。保护电路主要是通过程序来实现的。具体需要设计检测电路，通过检测

3、电路将电流信号、电压信号发送到单片机，然后单片机经过内部处理后，决定是否命令SA8281中断SPWM波的输出。本设计最后使用ORCAD/Pspice软件对三相电压型PWM整流电路的主电路进行性能仿真。实验结果验证三相电压型PWM整流电路输出稳定的直流电压，实现了高功率因数整流，电网侧相电压、电流基本同相位，电流跟随性能好的优点。关键词：PWM整流器；双闭环；ORCAD/Pspice仿真AbstractWiththedevelopmentofpowerelectronictechnology,rectifierdevelopmentisexperien

4、cedbyuncontrollablerectifier,phasecontrolledrectifiertothedevelopmentprocessofPWMrectifier.Uncontrollablerectifierandphasecontrolledrectifieronpowergridintolargeharmonicsandreactivepower,causeseriouspollution.PWMrectifiercanmakethenetsidecurrentsine,andrunsonunitpowerfactorrect

5、ifier,solvethedisadvantages,tomeetthe"greenelectricitytransform"trend,thusobtainsthewidespreadapplicationandresearch.ThispaperfirstgivesanoverviewofPWMrectifier,brieflyintroducestheclassificationofPWMrectifier.Althoughtheclassificationmethodsvaried,butthemostbasicclassification

6、methodisdividedintoPWMrectifiervoltageandcurrentoftwokinds.Becausethisdesignisusedinthree-phasevoltagetyperectifiercircuit,soadetailedanalysisofthemaincircuittopologicalstructure,workprincipleandmathematicmodel.AndonthisbasistheDCsidecapacitorandinductor,ACsideofIGBTpipeparamet

7、erscalculation.Controlcircuitforthree-phaseSPWMwavethroughtheoccurrenceandcontrolofintegratedcircuitchipSA8281and89C52MCUanditsperipheralcircuitstoachieve.Usedinthecontrolsystemofvoltage,electriccurrentdoubleclosedloopcontrol.AccordingtothetypicalIIsystemdesignofvoltageouterloo

8、p,voltageouterloopistheprimaryroleofDCsidevoltagecontr