三相pwm逆变器设计

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1、湖南文理学院课程设计报告课程名称：专业设计系部：电气与信息工程学院专业班级：自动化07103班学生姓名：姚金兵学好：200716010324指导教师：敖章鸿完成时间：2010.12.30评阅意见：评阅教师日期-16-目录一、设计要求2二、设计的目的2三、设计的具体3（1）、系统概述31、三相pwm逆变器工作原理32、单元电路设计3（2）、控制电路设计51、触发电路5（3）、双闭环控制电路的工作原理71、电流调节器7（4）、检测电路101、电流互感器102、电压互感器103、给定电压114、仿真与分析12四．心得体会及建议12五、参考文献14六、附录1

2、5-16-三相pwm逆变器的设计一、设计要求设计一个三相软pwm逆变器，包括主电路和控制回路。主电路由IGBT构成，控制回路包括给定积分器，电压调节器，电流调节器，触发电路，检测电路等。1、设计双闭环系统（电压闭环和电流闭环）；2、设计触发电路；3、系统能稳定运行。4、输出电压范围为0～380v可调，输出电流最大为40A，超过40A关闭触发器；二、设计的目的1、掌握计双闭环系统（电压闭环和电流闭环）的组成、原理及各主要单元部件的工作原理。2、掌握计双闭环系统（电压闭环和电流闭环）的调试步骤、方法及参数的整定。3、熟悉集成SG3525的组成、功能与工作

3、原理。4、熟悉控制回路个个电路的组成方式及原理与特点。5、熟悉三相电桥PWM控制电路的原理和常用集成电路。三、设计的具体（1）、系统概述1、三相pwm逆变器工作原理传统的三相桥式逆变器电路。图中，VT1～VT6为IGBT，D1～D6为换向电容，两者组成IGBT关断电路。VD1～VD6为反馈二极管。依据IGBT工作原理，在三相交流输入电源作用下，若IGBT承受最大正向阳极电压，而控制极又获得触发脉冲时便转入导通状态。反之处于导通状态的IGBT在足够的反向阳极电压作用下会转为截止状态。-16-给定电压电压调节器电流调节器主电路电流采样电压采样触发电路图1

4、总体方案2、单元电路设计电力电子装置一般由控制电路、驱动电路、检测电路和核心的主电路组成，一般主电路中的电压和电流都较大，而控制电路的元器件只能承受较小的电压和电流，因此在主电路和控制电路之间需要进行电气隔离，同时为了保证电力电子器件和整个电力电子装置正常运行，就有必要在主电路和控制电路中附加保护电路。2.1、主电路设计主电路由6个IGBT和6个二极管组成，分别是S1,S2,S3,S4,S5,S6;二极管分别是D1,D2,D3,D4,D5,D6。S1和S4在同一桥臂上，S2和S5在同一桥臂，s3和s6在同一桥臂。在同一桥臂上的两个IGBT是交替导通。

5、三个桥臂导通相差120度。6个二极管起到在三相逆变电路续流的作用，所以每个IGBT需要并联一个二极管。如图2所示。-16-图2主电路对于三相桥式电压型结构需对三相桥臂施加幅值、频率相等，而相位差为120度的三相对称正弦波调制信号。由于每相桥臂共有两种开关模式，因此三相电压型共有8种开关模式，正选波等效pwm波形。如图3所示。图3-16-（2）、控制电路设计1、触发电路通过集成芯片SG3525来发出pwm脉冲从而触发电路，以下是对SG3525的介绍：1.1、集成脉宽调制器SG3525引脚功能及特点简介（如图4所示）：图4SG3525pwm波形1、Inv

6、.input(引脚1)：误差放大器反向输入端。在闭环系统中，该引脚接反馈信号。在开环系统中，该端与补偿信号输入端（引脚9）相连，可构成跟随器。2.Noninv.input(引脚2)：误差放大器同向输入端。在闭环系统和开环系统中，该端接给定信号。根据需要，在该端与补偿信号输入端（引脚9）之间接入不同类型的反馈网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。3.Sync(引脚3)：振荡器外接同步信号输入端。该端接外部同步脉冲信号可实现与外电路同步。4.OSC.Output(引脚4)：振荡器输出端。5.CT(引脚5)：振荡器定时电容接入端。6.RT（引脚

7、6）：振荡器定时电阻接入端。7.Discharge(引脚7)：振荡器放电端。该端与引脚5之间外接一只放电电阻，构成放电回路。8.Soft-Start(引脚8)：软启动电容接入端。该端通常接一只5的软启动电容。9.Compensation(引脚9)：PWM比较器补偿信号输入端。在该端与引脚2之间接入不同类型的反馈网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型调节器。-16-10.Shutdown(引脚10)：外部关断信号输入端。该端接高电平时控制器输出被禁止。该端可与保护电路相连，以实现故障保护。11.OutputA（引脚11）：输出端A。引脚11和引脚14

8、是两路互补输出端。12.Ground(引脚12)：信号地。13.Vc(引脚13)：输出级偏置电压接入端。14