电力电子课程设计___AC___AC转换电源.doc

课程设计任务书 学生姓名 专业班级 自动化1007 指导教师 李志宏 工作单位 自动化学院 题目: 初始条件： 输入电压:380V三相交流电 输出电压:AC三相四线正弦波115/200V 输出功率:20KVA 输出频率:60Hz 要求完成的主要任务: 1、根据课程设计题目，收集相关资料，确定技术方案； 2、设计主电路、控制电路； 3、撰写课程设计报告，画出主电路、控制电路原理图； 4、简述系统工作原理，绘出主电路，驱动信号等相应波形； 5、计算主要器件参数并选择主要器件； 6、说明设计中遇到的问题并提出解决办法； 7、通过答辩。 时间安排：2012.12.24 — 12.29 指导教师签名 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 前 言 利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，有时也称为功率电子技术。一般情况下，它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。例如，将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能；将工频电源变换为设备所需频率的电源；在正常交流电源中断时，用逆变器（见电力变流器）将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。应用电力电子技术还能实现非电能与电能之间的转换。例如，利用太阳电池将太阳辐射能转换成电能。(1) 优化电能使用。通过电力电子技术对电能的处理，使电能的使用达到合理、高效和节约，实现了电能使用最佳化。 　　(2) 改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业。据发达国家预测，今后将有95%的电能要经电力电子技术处理后再使用，即工业和民用的各种机电设备中，有95%与电力电子产业有关，特别是，电力电子技术是弱电控制强电的媒体，是机电设备与计算机之间的重要接口，它为传统产业和新兴产业采用微电子技术创造了条件，成为发挥计算机作用的保证和基础。 (3) 电力电子技术高频化和变频技术的发展，将使机电设备突破工频传统，向高频化方向发展。实现最佳工作效率，将使机电设备的体积减小几倍、几十倍，响应速度达到高速化，并能适应任何基准信号，实现无噪音且具有全新的功能和用途。 (4) 电力电子智能化的进展，在一定程度上将信息处理与功率处理合一，使微电子技术与电力电子技术一体化，其发展有可能引起电子技术的重大改革。有人甚至提出，电子学的下一项革命将发生在以工业设备和电网为对象的电子技术应用领域，电力电子技术将把人们带到第二次电子革命的边缘。 前 言 2 摘要 2 1．设计目的 2 2．主要技术参数 2 3．主电路图 2 4．电路各部分工作原理分析 2 4.1整流电路的设计 2 4.1.1工作原理 2 4.1.2主要数量关系 2 4.2 逆变电路的设计 2 4.2.1三相电压型桥式逆变电路 2 4.2.2逆变器主电路设计 2 4.3 脉宽控制电路的设计 2 4.3.1 SG3524芯片 2 4.3.2 利用SG3524生成SPWM信号 2 4.4 驱动电路的设计 2 4.5整流变压器的设计 2 5.附表：AC/AC转换电源所用元器件 2 6. 设计小结 2 参考文献 2 摘要 本次课程设计题目为AC/AC转换电源设计。经过设计使输入为380v的三相交流电，转换为输出为200v，频率为60Hz的三相交流正弦波输出。设计过程从原理分析、元器件的选取，到方案的确定，巩固了理论知识，基本达到设计要求。 本文将按照设计思路对过程进行剖析，并进行相应的原理讲解，包括整流电路和逆变电路的理论基础，此外，还会清晰的介绍各个部分电路以及元器件的取舍，比如驱动电路、抗干扰电路、正弦信号产生电路等，其中部分电路的绘制采用了Proteus软件，建立了AC/AC转换电源的仿真模型，进而通过软件得到较为理想的实验结果。 关键词：AC/AC转换电源 三相 整流电路 逆变电路 仿真 AC/AC转换电源设计 1．设计目的 1.1 把从电力电子技术课程中所学到的理论和实践知识，在课程设计实践中全面综合的加以运用，使这些知识得到巩固、提高，并使理论知识与实践技能密切结合起来。 1.2 初步树立起正确的设计思想，掌握一般电力电子电路设计的基本方法和技能，培养观察、分析和解决问题及独立设计的能力，训练设计构思和创新能力。 1.3 培养具有查阅参考文献和技术资料的能力，能熟悉或较熟悉地应用相关手册、图表、国家标准，为今后成为一名合格的电气工程技术人员进行必须的基本技能和基本素质训练。 2．主要技术参数 3.1 输出电压：AC三相四线正弦波（115/200V） 3.2 输出功率：20KVA 3.3 输出频率：60Hz 3.4 输入电压：380V三相交流电 3.5 输入频率：50Hz 3．主电路图 AC/AC转换电源的主电路的结构框图如图1的虚线框所示，