单极性SPWM逆变电路电力电子课设.doc

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电力电子技术课程设计

单极性单相桥式逆变电路的设计与仿真

院、部:电气信息工程学院

学生姓名:李旺

指导教师:杨万里职称助教

专业:自动化

班级:1401班

学号:1430740107

完成时间:2017.6

湖南工学院电力电子技术课程设计课题任务书

学院:电气与信息工程学院专业:自动化

指导教师

杨万里

学生姓名

李旺

课题名称

单极性单相桥式逆变电路的设计和仿真

内容及任务

一、设计任务

设计一个单极性单相桥式逆变电路,已知直流输入电压100V,负载自拟,要求交流输出电压频率为50,并仿真载波比N=15和33,调制度α为0.5和1时相关波形。

二、设计内容

1、关于本课程学习情况简述;

2、主电路的设计、原理分析和器件的选择;

3、控制电路的设计;

4、保护电路的设计;

5、利用软件对自己的设计进行仿真。

主要参考资料

[1]王兆安.电力电子技术[M].第四版.北京:机械工业出版社,2004.1.

[2]贾立柱,刘晓龙.基于的升降压斩波电路的仿真[J].北京:华北电力大学,2001.

[3]曲永印.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2013.

[4]陈治明.电力电子器件基础[M].北京:机械工业出版社,1992.

教研室

意见

教研室主任:(签字)

年月日

摘要

20世纪80年代以来,信息电子技术和电力电子技术在各自发展的基础上相结合而产生了一代高频化、全控型的电力电子器件,典型代表有门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管。

逆变电路是控制技术最为重要的应用场合。这里在研究单相桥式逆变电路的理论基础上,采用的可视化仿真工具建立单相桥式单极性控制方式下逆变电路的仿真模型,通过动态仿真,研究了调制深度、载波度对输出波形的影响。仿真结果表明建模的正确性,并证明了该模型具有快捷、灵活、方便、直观等一系列特点,从而为电力电子技术教学和研究中提供了一种较好的辅助工具。

关键词:控制技术;逆变电路;单极性;

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目录

1绪言 1

1.1电力电子技术的概况 1

1.2课程学习情况简介 1

1.3设计要求及总体方案设计 2

2主电路设计 3

2.1主电路原理图及原理分析 3

2.2器件选择及参数计算 4

3控制与驱动电路设计 5

3.1控制电路设计 5

3.2驱动电路设计 6

4保护电路设计 7

4.1过电流保护 7

4.2过电压保护 7

5仿真分析 8

5.1仿真软件介绍 8

5.2仿真模型的建立 8

5.3仿真结果分析 10

6设计总结 13

参考文献 14

致谢 15

附录 16

1绪言

1.1电力电子技术的概括

随着电力电子技术的高速发展,逆变电路的应用非常广泛,蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源,当我们使用这些电源向交流负载供电时,就需要用到逆变电路了。另外,交流电动机调速用变频器,不间断电源,感应加热电源等电力电子设备使用非常广泛,其电路的核心部分都是逆变电路。有人甚至说,电力电子技术早起曾处于整流器时代,后来则进入逆变器时代。

随着各行各业对电气设备控制性能要求的提高,逆变电路在许多领域获得了越来越广泛的应用。下面例举的是其几个方面的主要应用。

(1)光伏发电

能源危机和环境污染是目前全世界面临的重大问题,开发利用新能源和可再生能源是21世纪经济发展中最具有决定性影响的技术之一,充分开发利用太阳能世界各国可持续发展的能源战略决策,其中光伏发电最受瞩目。太阳能光伏发电就是将由太阳电池阵列产生的直流电,通过逆变电路变换为交流电供给负载或并入电网,供用户使用。

(2)不间断电源系统

在通信设备、医疗设备等对电源持续供电要求高的设备中都需要采用不间断电源。的主要构件有充电器和逆变器。在电网有电时,充电器为蓄电池

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