逆变电源设计

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1、等级:湖南工程学院课程设计课程名称电力电子技术课题名称逆变电源专业电气工程及其自动化班级电气学号姓名指导教师蔡斌军2013年6月30日湖南工程学院课程设计任务书课程名称电力电子技术课题逆变电源设计专业班级电气工程及其自动化学生姓名学号指导老师蔡斌军审批蔡斌军任务书下达日期2013年5月31日任务完成日期2013年6月10日设计内容与设计要求设计内容：1．理论设计：根据所学的理论知识，了解DC—AC电路的工作原理，设计整流电路的主电路和控制电路。2．仿真实践：根据所设计的系统，利用仿真软件MATLAB建立模型，并对系统进行仿真，分析系统所得到

2、的波形。3．动手实践：在仿真所设计的系统的基础上，利用PROTEL软件绘出原理图，结合具体所用元器件管脚数、外型尺寸、考虑散热和抗干扰等因素，设计PCB印刷电路板，复杂电路板通过外协完成，简单电路板可以让学生在实验室自制，最后在电力电子实验室完成系统电路的组装、调试，分析所得到的结果。设计要求：1．完整的设计方案，计算过程。2．设计说明书应规范。3．实验结果应与仿真结果基本一致。4.每班可以选三组，每组2人，要求选用不同型式的主电路拓扑结构（单极式、双极式、受限单极式），采用不同的SPWM生成方法（如自然采样法、规则采样法、S函数实现等）。

3、主要设计条件1、设计一逆变电源，输入为直流电压，输出三相电压正弦，相电压范围可以调节。2、提供试验和仿真条件。说明书格式1.封面2.课程设计任务书3.目录4.系统总体方案设计5.系统硬件设计6.软件设计（包括流程图）7.系统的安装调试说明8、总结9、参考文献10、附录11、课程设计成绩评分表。进度安排第一周星期一:课题内容介绍和查找资料；星期二:总体电路方案确定星期三:主电路设计星期四:控制电路设计星期五:控制电路设计；第二周星期一:控制电路设计星期二：电路原理及波形分析、实验调试及仿真等星期四:写设计报告，打印相关图纸；星期五:答辩及资料

4、整理参考文献1．石玉栗书贤．电力电子技术题例与电路设计指导．机械工业出版社，19982．王兆安黄俊．电力电子技术（第4版）．机械工业出版社，20003．浣喜明姚为正．电力电子技术．高等教育出版社，20004．莫正康．电力电子技术应用（第3版）．机械工业出版社，20005．郑琼林．耿学文．电力电子电路精选．机械工业出版社，19966．刘定建，朱丹霞．实用晶闸管电路大全．机械工业出版社，19967．刘祖润胡俊达．毕业设计指导．机械工业出版社，19958．刘星平．电力电子技术及电力拖动自动控制系统．校内，1999目录一绪论7二系统总体方案设计8三

5、逆变功率器件的选择9四逆变电路的设计114.1逆变电路的介绍114.2三相电压源型逆变电路12五主电路的设计135.1主电路135.2整流电路13六控制电路的设计15七驱动电路设计18八总结20九附录219.1总电路图219.2参考文献22一绪论电源设备广泛应用于科学研究、经济建设、国防设施及人民生活等各个方面，是电子设备和机电设备的基础，她与国民经济各个部门相关，在工农业生产中应用得最为广泛。可以说，凡是涉及电子和电工技术的一切领域都要用到电源设备。逆变技术，逆变技术就是电力电子技术上的使直流变成交流(DC/AC)的一门技术，是电力电子学

6、四种变换技术中最主要的一种。它了基本功能是是使交流电能(AC)与直流电能(DC)进行相互变换.它是电力电子技术领域中最为活跃的部分.逆变器就是通过半导体功率开关器件(SCR、GTO、GTR、IGBT和功率MOSFET模块等)开通和关断作用,实现逆变的电能转换装置。逆变电源具有各种保护和运行控制功能，具有完善的运行参数显示和实时监控，具有远程数据通讯能力，具体如下：1）通用性：不仅可以作为独立电源使用，还可以实现与电网电压的相位同频，实现与电网电压的相互切换，作为后备式正弦波UPS使用，不可以广泛应用于电力、邮电铁路等领域。2）智能化：系统有

7、实时的监控系统，可以随时对对象进行监控，对工作参数进行修改调节。3）高性能：立足于产品化设计，采用先进合理的控制策略，实现逆变电源的高效率、高可靠性、高品质。本次课程设计要求设计一个输入为400V直流电压，输出三相电压正弦，相电压范围可以调节的逆变电源。二系统总体方案设计三相电压型PWM逆变电源系统原理框图如图2-1所示，它可以分为四个功能模块：逆变电路、输出滤波器、驱动电路和SPWM脉宽调制电路。整流电路是一个三相DC/AC变换电路，功能是把DC400V的电源进行三相逆变后转换成可在一定范围内调节电压的电源电路。逆变电路是该电源的关键电路

8、，其功能是实现DC/AC的功率变换，即在逆变电路的控制下把直流电源转换成三相SPWM波形供给后级滤波电路，形成标准的正弦波。输出滤波器是由L、C组成，滤去SPWM波中高频成分。三