PWM变流器控制实验设计最终版.doc

广 西 大 学 课程设计任务书 课题名称 基于IGBT的PWM变流器控制 实验设计 学 院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 学 号 姓 名 指导教师（签名） 年 月 日 教研室主任（签名） 年 月 日 目录 课程设计目的…………………………………………… 1 课程设计要求…………………………………………… 1 课程设计内容…………………………………………… 1 3.1、绝缘栅双极晶体管………………………………………… 1 3.1.1 IGBT的工作原理………………………………………… 2 3.1.2 IGBT 的工作特性………………………………………… 3 3.1.3 IGBT的主要参数………………………………………… 5 3.2 基于IGBT的PWM控制技术………………………………… 5 3.2.1 PWM控制的基本原理……………………………………… 6 3.2.2 PWM控制技术的主要应用…………………………………… 9 3.3 PWM变流器具体应用——PWM整流电路…………………… 10 3.3.1 PWM整流电路的基本原理………………………………… 10 3.3.1.1 单相PWM整流电路……………………………………… 10 3.3.1.2 三相PWM整流电路……………………………………… 13 3.3.2 PWM整流电路的控制方法………………………………… 13 3.3.2.1 简接电流控制…………………………………………… 13 3.3.2.2直接电流控制……………………………………………… 14 课程设计总结…………………………………………… 15 参考文献 …………………………………………… 16 一、课程设计的目的 1、通过课题设计，可提高自我的综合运用知识的能力，能巩固课程知识，加深对理论知识的理解，巩固和扩展知识领域、训练自身综合运用所学的理论知识，培养了严谨的科学态度和提高独立工作的能力，并提升发现问题和解决问题的能力，从而能初步解决一些实际问题。 2、通过设计，能初步掌握电力电子系统设计方法，培养学生查阅资料，文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。独立获取新知识、新信息的能力。 二、课程设计的要求 1了解IGBT电力电子器件的工作原理； 2 了解PWM控制技术； 3 了解PWM变流器的电路结构； 4 设计PWM整流器的主电路及结构框图； 5 了解PWM变流器的一些具体应用； 三、课程设计内容 引言 PWM（Pulse Width Modulation）控制技术就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要的波形；面积等效原理是PWM技术的重要基础理论 （a）间化等效电路 ( b）图形符号 图1—2 N沟道IGBT的等效电路及图形符号 IGBT的开通和关断是由栅极电压来控制的。在栅极上施以正电压时，MOSFET内形成沟道，并为PNP晶体管提供基极电流，从而使IGBT导通。此时，从P+区注入到N—区的空穴（少子）对N—区进行电导调制，减小N—区的电阻Rdr，使高内压的IGBT也具有低的通态压降。在栅极上施以负电压时，MOSFET内的沟道消失，PNP晶体管的基极电流被切断，IGBT即关断。 3.1.2 IGBT 的工作特性静态特性 IGBT 的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。 IGBT 的伏安特性是指以栅源电压Ugs 为参变量时，漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs 的控制，Ugs 越高， Id 越大。它与GTR 的输出特性相似．也可分为饱和区1 、放大区2 和击穿特性3 部分。在截止状态下的IGBT ，正向电压由J2 结承担，反向电压由J1结承担。如果无N+ 缓冲区，则正反向阻断电压可以做到同样水平，加入N+缓冲区后，反向关断电压只能达到几十伏水平，因