单相半桥无源逆变器设计

1电气与电子信息工程学院计算机控制课程设计设计题目：单相半桥无源逆变电路设计专业班级：电气工程及其自动化2010（专升本）班学号：201020210128姓名：朱勇同组人：严康孙希凯指导教师：南光群黄松柏设计时间：2011/11/13～2011/11/21设计地点：电力电子室2电力电子课程设计成绩评定表姓名朱勇学号201020210128课程设计题目：单相半桥无源逆变电路设计课程设计答辩或质疑记录：1、单相半桥无源逆变电路的原理是什么？答：见图1.2。在一个周期内，电力晶体管T1和T2的基极信号各有半周正偏，半周反偏，且互补。若负载为阻感负载，设t2时刻以前，T1有驱动信号导通，T2截止。t2时刻关断的T1，同时给T2发出导通信号。由于感性负载中的电流i。不能立即改变方向，于是D2导通续流。t3时刻i。降至零，D2截止，T2导通，i。开始反向增大。在t4时刻关断T2，同时给T1发出导通信号，由于感性负载中的电流i。不能立即改变方向，D1先导通续流；t5时刻i。降至零，T1导通。2、将直流电转换为交流电的电路称为逆变电路，根据交流电的用途可分为哪几类？答：有源逆变和无源逆变。成绩评定依据：课程设计考勤情况（20％）：课程设计答辩情况（30％）：完成设计任务及报告规范性（50％）：最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字：2011年12月20日3《电力电子课程设计》课程设计任务书2011～2012学年第1学期学生姓名：朱勇专业班级电气工程及其自动化2010专升本指导教师：南光群、黄松柏工作部门：电气学院电气自动化教研室一、课程设计题目：1.单相桥式晶闸管整流电路设计2.三相半波晶闸管整流电路设计3.三相桥式晶闸管整流电路设计4.降压斩波电路设计5.升压斩波电路设计6.单相半桥无源逆变电路设计7.单相桥式无源逆变电路设计8.单相交流调压电路设计9.三相桥式SPWM逆变器设计二、课程设计内容1.根据具体设计课题的技术指标和给定条件，能独立而正确地进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；2.学会查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数；3.编写设计说明书，参考毕业设计论文格式撰写设计报告（5000字以上）。注：详细要求和技术指标见附录。三、进度安排1．时间安排序号内容学时安排（天）1方案论证和系统设计12主电路设计13保护电路设计14驱动电路设计145设计答辩1合计5设计指导答辩地点：电力电子室2．执行要求电力电子课程设计共9个选题，每组不得超过6人，要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型）。严禁抄袭，严禁两篇设计报告基本相同，甚至完全一样。四、基本要求（1）参考毕业设计论文要求的格式书写，所有的内容一律打印；（2）报告内容包括设计过程、电路元件参数的计算、系统仿真结果及分析；（3）要有完整的主电路原理图和控制电路原理图；（4）列出主电路所用元器件的明细表。（5）参考文献五、课程设计考核办法与成绩评定根据过程、报告、答辩等确定设计成绩，成绩分优、良、中、及格、不及格五等。评定项目基本内涵分值设计过程考勤、自行设计、按进度完成任务等情况20分设计报告完成设计任务、报告规范性等情况50分答辩回答问题情况30分90～100分：优；80～89分：良；70～79分：中；60～69分，及格；60分以下：不及格六、课程设计参考资料[1]王兆安，黄俊.电力电子技术（第四版）.北京：机械工业出版社，2001[2]王文郁.电力电子技术应用电路.北京：机械工业出版社，2001[3]李宏.电力电子设备用器件与集成电路应用指南.北京：机械工业出版社，2001[4]石玉、栗书贤、王文郁.电力电子技术题例与电路设计指导.北京：机械工业出版社，1999[5]赵同贺等.新型开关电源典型电路设计与应用.北京：机械工业出版社，2010指导教师：南光群、黄松柏2011年10月8日教研室主任签名：胡学芝2011年10月9日5摘要电力电子技术的应用已深入到国家经济建设，交通运输，空间技术，国防现代化，医疗，环保和人们日常生活的各个领域。进入新世纪后电力电子技术的应用更加广泛。以计算机为核心的信息科学将是21世纪起主导作用的科学技术之一，有人预言，电力电子技术和运动控制一起，将和计算机技术共同成为未来科学的两大支柱。电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。具体地说，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。通常把电力电子技术分为电力电子制造技术和变流技术两个分支。变流技术也称为电力电子器件的应用技术，它包括用电力电子器件构成各种电力变换电路和对这些电路进行控制的技术，以及由这些电路构成电路电子装置和电力电子系统的技术。“变流”不仅指交直流之间的交换，也包括直流变直流和交流变交流的变换。如果没有晶闸管及电力晶体管等电力电子器件，也就没有电力电子技术，而电力电子技术主要用于电力变换。因此可以认为，电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础，而变流技术则是电力电子技术的核心。电力电子器件制造技术的理论基础是半导体物理，而变流技术的理论基础是电路理论。将直流电转换为交流电的电路称为逆变电路，根据交流电的用途可分为有源逆变和无源逆变。本课程设计主要介绍单相半桥无源逆变电路。关键词：整流、无源逆变、晶闸管6AbstractTheapplicationofpowerelectronicstechnologyhaspenetratedintothenationaleconomicconstruction,transportation,spacetechnology,themodernizationofnationaldefense,medical,environmentalprotectionandpeopleinallareasofdailylife.Afterenteringthenewcenturyelectricpowerelectronictechnologyisusedmoreandmorewidely.Takethecomputerasthecoreinformationsciencewillbetwenty-firstCenturyplayedadominantroleinthescienceandtechnologyone,somebodyisfatidical,powerelectronicsandmotioncontrolandcomputertechnologytogether,willbecomethetwopillarsofthefuturescience.Thepowerelectronictechnologyisappliedinpowerelectronicstechnology.Specifically,istheuseofpowerelectronicdevicesforpowerconversionandcontroltechnology.Usuallythepowerelectronictechnologyisdividedintopowerelectronicsmanufacturingtechnologyandvariableflowtechnologyinthetwobranch.Convertertechnologyisalsoknownastheapplicationofpowerelectronicdevicestechnology,itinvolvestheuseofpowerelectronicdevicesofvariouselectricpowerconversioncircuitandthecircuitcontroltechnology,aswellasbythecircuitcircuit,electronicdeviceandpowerelectronicsystemstechnology.FlowrefersnotonlytotheexchangebetweentheACandDC,includingDCDCandACACconverter.Ifthereisnothyristorandpowertransistorsandpowerelectronicdevices,thereisnopowerelectronictechnology,powerelectronictechnologyismainlyusedforpowerconverter.Itcanthereforebeconsidered,thepowerelectronicdevicemanufacturingtechnologyisthepowerofelectronictechnologyfoundation,andconvertertechnologyisthecoreofpowerelectronictechnology.Manufacturetechniqueofpowerelectronicdeviceisbasedonthetheoryofsemiconductorphysics,andconvertertechnologyisbasedonthetheoryofcircuittheory.ChangingDCintoACcircuitcalledtheinvertercircuit,accordingtocurrentusecanbedividedintoactiveandpassiveinverterinverter.Thiscourseisdesignedtointroduceasingle-phasehalf-bridgepassiveinvertercircuit.Keywords:passiveinverter,rectifier,thyristor7目录第一章系统方案设计.....................................11.1系统方案....................................................11.2系统工作原理................................................1第二章硬件电路设计与参数计算............................32.1系统硬件连接图..............................................32.2整流电路设计方案............................................32.2.1整流变压器的参数运算.........................................32.2.2整流变压器元件选择.............................................42.3.3整流电路保护元件的选用.........................................52.2驱动电路设计方案............................................62.2.1IGBT驱动器的基本驱动性能......................................62.2.2驱动电路.......................................................72.3触发电路设计方案.............................................8第三章MATLAB仿真.......................................93.1建立仿真模型................................................93.2仿真结果分析...........................................