斩控式单相交调压电路设计.doc

湖南工程学院应用技术学院 课程设计任务书 课程名称： 电力电子技术 题 目：斩控式单相交流调压电源设计 专业班级： 电气118 学生姓名： 学号: 指导老师： 刘星平 蔡斌军 李祥来等 审 批： 谢卫才 任务书下达日期 2014年 5 月 12日 设计完成日期 2014年 5月 23 日 设计内容与设计要求 设计内容： 电路功能： 用斩控方式实现交流调压，功率因数高，谐波小，输出波形好。 电路由主电路与控制电路组成，主电路主要环节：主电力电子开关与续流管。控制电路主要环节：脉宽调制PWM电路、电压电流检测单元、驱动电路、检测与故障保护电路。 主电路电力电子开关器件采用GTR、IGBT或MOSFET。 系统具有完善的保护 2. 系统总体方案确定 3. 主电路设计与分析 1）确定主电路方案 2）主电路元器件的计算及选型 3）主电路保护环节设计 4. 控制电路设计与分析 检测电路设计 功能单元电路设计 控制电路参数确定 设计要求： 设计思路清晰，给出整体设计框图； 单元电路设计，给出具体设计思路和电路； 分析所有单元电路与总电路的工作原理，并给出必要的波形分析。 绘制总电路图 写出设计报告； 主要设计条件 设计依据主要参数 输入输出电压：单相交流输入：（AC）220（+5%1~-10%），可调交流输出：0~200V（AC） 最大输出电流：≤20A 功率因数：≥0.8 2. 可提供实验 说明书格式 课程设计封面； 任务书； 说明书目录； 设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）； 单元电路设计（各单元电路图）； 故障分析与电路改进、实验及仿真等。 总结与体会； 附录（完整的总电路图）； 参考文献； 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 星期四~五:写设计报告，打印相关图纸； 星期五下午:答辩及资料整理 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，1998 2．王兆安 黄俊．电力电子技术（第4版）．机械工业出版社，2000 3．浣喜明 姚为正．电力电子技术．高等教育出版社，2000 4．莫正康．电力电子技术应用（第3版）．机械工业出版社，2000 5．郑琼林．耿学文．电力电子电路精选．机械工业出版社，1996 6．刘定建朱丹霞．实用晶闸管电路大全．机械工业出版社，1996 7．刘祖润 胡俊达．毕业设计指导．机械工业出版社，1995 8．刘星平．电力电子技术实验指导书．校内，2009 目 录 第1章 概述 1 1.1 交流调压在生活中的应用 1 1.2 关于单向调压器 1 1.3 关于本课题 2 第２章 设计总体思路 3 2.1 系统总体方案确定 3 2.2 交流斩波调压的基本原理 7 第3章 主电路设计与分析 8 3.1 主要技术条件及要求 8 3.2 开关器件的选择 8 3.3 主电路计算及元器件参数选型 8 3.4 主电路结构设计及分析 9 第4章 主控制芯片的详细说明 10 4.1 芯片的选择 10 4.1 芯片的详细介绍 10 4.1芯片的工作原理 11 实验调试 13 总结与体验 19 附录A 参考文件及评分表第1章 概述 1.1 交流调压在生活中的应用 交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。在电力系统中，这种电路还常用于对无功功率的连续调节。此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常用交流高压电路调节变压器一次电压。因此交流调压电路广泛存在于农村、轻工业、家用电器等小功率传动领域以及电力机车供电系统。 1.2 关于单相调压器 对于单相交流电源，调压和稳压是最为普遍的要求。目前能够实现这一要求的调压器有下面三种： 磁饱和式调压器 该调压器通过控制主电路中电感的饱和程度，以改变电抗值以及其上的电压，实现对输出电压的调节。这种调压器具有一定的动态性能，但输出电压的调节范