西南交大电力电子及电力传动实训报告

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1、WORD格式整理电气工程学院2011级电力电子与电力传动实训报告项目名称：75.1V/200W半桥DC/DC开关电压源项目负责人：**涛项目成员：负责老师：指导老师：2014年12月11日学习参考资料分享WORD格式整理项目成绩：评阅人：指导老师：年月日项目负责人：姓名学号项目成员：姓名学号项目成员：姓名学号学习参考资料分享WORD格式整理摘要电源是各种电子设备不可或缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于开关电源本身消耗的能量低，电源效率比普通线性稳压电源提高一倍，被广泛用于电子计算机、通讯

2、、家电等各个行业。它的效率可达85％以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。本项目对半桥开关电压源进行了主电路、控制电路设计，进行了开、闭环特性研究。项目根据电力电子技术课程对半桥DC/DC电压源主电路进行了建模，采用控制策略为电压单闭环PI控制。在建模的基础上在PSIM软件中搭建模块进行了开、闭环仿真，开环仿真占空比变化，输出电压平均值变化，通过改变占空比能线性调节输出电压；闭环仿真下，输入电压变化时，半桥开关电源能恒定输出给定电压值，PWM占空比有变化，负载变化时，能输出给

3、定电压值。在PESX-Ⅱ电力电子与电力传动开发平台上构建整个电路，在不同条件下研究了开关电源开、闭环性能，完成了实物实验。在实物实验下，开环系统能输出稳定的直流电压，输出电压线性可调，闭环系统对输入电压变化能稳定输出电压，对负载变化能稳定输出电压，验证了闭环系统的稳定性。学习参考资料分享WORD格式整理目录1、项目技术目标31.1指标31.1.1电压31.2采用的技术32、项目的主电路设计42.1主电路结构42.2工作原理42.3器件参数63、项目控制电路设计73.1控制电路设计基本原理73.2控制电路原理图73.3工作原理83.

4、4参数选择174、系统仿真174.1PSIM软件介绍174.2主电路和控制电路模型184.3系统仿真184.3.1开环仿真184.3.2闭环仿真214.3.3开环与闭环对比245、实验分析255.1电力电子与电力传动开发平台介绍255.2采用模块255.2.1PESX-02三相逆变桥255.2.2PESX-03单相/三相整流桥265.2.3PESX-04电容组件27学习参考资料分享WORD格式整理5.2.4PESX-T高频变压器275.2.5PESX-L1高频滤波电抗器285.2.6PESX-21控制电源箱285.2.7PESX-

5、22电压传感器箱295.2.8PESX-23IGBT驱动箱295.2.9PESX-25PWM控制箱305.3实验过程305.3.1开环实验305.3.2闭环实验326、结论、问题和体会356.1结论356.2问题366.3体会36学习参考资料分享WORD格式整理1、项目技术目标本项目半桥开关电压源输入为直流电，经变换电路输出可调直流电。闭环系统下能稳定输出给定电压。1.1指标1.1.1电压输入电压：DC408V，电压波动±15%输出电压：DC75.1V恒压精度：优于5%电压调整率：优于5%负载调整率：优于5%输出功率：200W1.

6、2采用的技术1）输入直流电由三相交流电经二极管整流桥得到；2）控制系统为电压单闭环控制；3）PWM控制板以专用PWM控制芯片SG3525为核心，可用于多种DC/DC电源变换器控制（升压斩波器、降压斩波器、反激开关电源、正激开关电源、半桥开关电源和桥式开关电源）和直流电机调速系统控制，可以实现各种信号的监测、保护和反馈，控制板上有多种跳线，可实现开环、单闭环和双闭环多种控制功能；4）IGBT驱动电路以2SD315-AI专用IGBT驱动模块为核心，外加工作电源过欠压检测、短路保护设置、上下桥臂信号互锁以及故障信号恒流源变换等功能；5）

7、电压传感器采集输出电压，使用的传感器是NV25-P，它采用霍尔感应原理，可测量任意波形电压。学习参考资料分享WORD格式整理2、项目的主电路设计2.1主电路结构图2-1主电路主电路变压器输入两个桥臂一个是电容桥臂，另一个是IGBT桥臂，变压器二次侧串联。电容两端输出电压。2.2工作原理当S1关断、S2导通时，电源及电容C2上储能经变压器传递到二次侧，同时电源经变压器、S2向C1充电，C1储能增加；反之，S1开通、S2关断时，电源及C1上储能经变压器传递到二次侧，此时电源经S1、变压器向C2充电，C2储能增加。S1与S2交替导通，使

8、变压器一次侧形成幅值为Ui/2的交流电压，变压器二次侧电压经D1、D2整流，L、C滤波后即得到直流输出电压。改变开关的占空比，就可改变二次侧整流电压Ud的平均值，也就改变了输出电压Uo。S1、S2断态时承受的峰值电压均为Ui。电流连续时工作过程：工