電力電子課程設計-三相交直交變換

1、實用標準整流變壓器的設計1. 根據(jù)負載的實際需要，確定變壓器的輸出功率P2及輸出電流122. 計算變壓器的輸入功率 P1及輸入電流113. 確定變壓器磁芯截面積 S和選用硅鋼片尺寸：變壓器磁芯材料選用硅鋼片，磁芯形狀選用E型4. 計算初次級繞組匝數(shù) W1 W2由電磁感應定律，沒匝線圈上的感應電動勢整流變壓器是 Y型接法為保證初次級繞組相電壓均為220v，次級繞組匝數(shù)為:5. 計算初次級繞組的導線截面積 q及選用導線：文案大全主電路設計(1) 主電路結構(2) 主要器件參數(shù)計算(3) 軟啟動和緩沖電路設計軟啟動電路VCC5VK1VCCVCC5VU1A371612U2A74HC04D_2VLM33

2、9ADR5 -AAAr 10k QD21DH62 KMR151A08Q12N1711工作原理：剛剛接通電源時，比較器輸出高電平，反相后輸出低電平，三極管截止，繼電器不工作，整流輸出端電阻與電容構成充電電路，端電壓緩慢上升，直到軟啟動電路中的R2、C1充電后，電位高于比較器正輸入端電位，輸出低電平反相后輸出高電平，三極管導 通，繼電器工作，整流輸出端電阻被短路。工作原理：右圖給出了關斷時的負載曲線。關斷前的工作點在A點，無緩沖電路時，uce迅速上升，負載線從A移動到B,之后ic才下降到漏電流的大小，負載線隨之移動到C。有緩沖電路時，由于C的分流使ic在uce開始上升的同時就下降，因此負載線經(jīng)過D

3、到達Co可以看出，負載線在到達 B是很可能超出安全區(qū)，使 V損壞，而負載線 ADC是很安全 的，而且ADC經(jīng)過的都是小電流、小電壓區(qū)域，器件的關斷損耗也大大降低。(4) 分析工作原理，繪制主要波形三相交流電經(jīng)整流變壓器輸出相電壓為 220v的三相交流電，再經(jīng)過三相橋式整流電路 后，向電容C充電，使輸出端電容 C兩端電壓值穩(wěn)定為530v，再經(jīng)三相電壓型逆變電 路輸出有效值200v, f=60Hz的三相交流電。電壓型逆變電路主要有以下特點: 直流側為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當于電壓源。直流側電壓基本無脈動，直流回 路呈現(xiàn)低阻抗； 由于直流電壓源的鉗位作用，交流側輸出電壓波形為矩形波，且與負載阻抗

4、角無關。 而交流側輸出電流波形和相位因負載阻抗的情況的不同而不同；當交流側為阻感負載時需要提供無功功率，直流側電容起緩沖無功能量的作用，為了 給交流側向直流側反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。IGBT作為開關器在三相逆變電路中，應用最廣的是三相橋式逆變電路。本設計中采用 件的電壓型三相橋式逆變電路，如主電路圖中所示。主要波形實用標準UN文案大全YU d軸Uuv軸YUNN軸YUUN軸Y逆變器控制技術采用SPW雙極性控制方式SPWM技術：輸出脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效PWM波也是有正有負。雙極性控制：在調制波的半個周期內，三角載波有正有負，所得1.調制原理：三個互差

5、120的正弦波與高頻三角載波進行比較，每路結果再經(jīng)反相器產(chǎn)生與原信號 相反的控制波，分別控制上下橋臂IGBT的導通與關斷。這樣產(chǎn)生的六路SPWM波分別控制六個IGBT的通斷，從而在負載端產(chǎn)生與調制波同頻的三相交流電。圖2-4是采用雙極性控制方式的三相橋式 PWM逆變電路，ABC三相的PWM控制通常公用 一個三角載波uc,三相的調制信號 urA urB urC 依次相差120, ABC各相功率開關 器件的控制規(guī)律相同。當urA uc 給V1導通信號，給 V4關斷信號，uAN =Ud/2 ;當urA uc 時，給 V4導 通信號，給V1關斷信號,uAN =-Ud/2。VI、V4的驅動信號始終是互補

6、的，當給 V1(V4)加導通信號時，可能是 V1(V4)導通，也可能是 VD1(VD4導通。B相和C相的控 制方式都和 A相相同。uAN uBN uCN的PWM波形只有土 Ud/2兩種電平。當1和6 通時，uAB= Ud,當3和4通時，uAB =-Ud，當1和3或4和6通時，uAB =0。輸出線 電壓PWM波由土 Ud和0三種電平構成。負載相電壓PWM波由(土 2/3) Ud、( 1/3) Ud和0共5種電平組成。制制路 調控電三相正Ura比弦波發(fā)Urb較生器Urc器1f驅動逆 變器的 開關元 件三角波發(fā)生器2-5控制電路2.三角載波發(fā)生器3.三相正弦波的產(chǎn)生(1)單相正弦波的產(chǎn)生：選用ICL

7、8038波形發(fā)生器輸出B相正弦波疏湘節(jié)一-NC正戢曹出213NC三刪出一1 12一正臘肺2解/占空岀II節(jié)-J411-負電KVJGND血辭/占密比*節(jié)一5W一醸電容正電犧V一69一疏鳩出調馭178盡E *20kORA _4亦 ?1HF(2)三相正弦波的產(chǎn)生A相可由 一(B+60 )產(chǎn)生10kQ4.7kGICL80B310 11 L J11|XF=Hr10kQ10M10呃AC相可由一（A+B）產(chǎn)生R2R3C實用標準驅動電路設計1.IGBT的驅動部分選用專用驅動器 M57962LM57962U的電路組成：放大隔離電路；定時復位電路；過流檢測電路；過流輸出電路2. M57962L驅動器的特點：1）在

8、驅動模塊內部裝有2500V高隔離電壓的光電耦合器實現(xiàn)電氣 隔離，適合20kHz左右的高頻開關運行。光電耦合器原邊已串 聯(lián)限流電阻（約185Q ）可將5v的電壓直接加到輸入側。2）采用雙電源供電方式，以確保 IGBT可靠通斷，如果采用雙電 源驅動技術，其輸出負柵壓比較高，電源電壓的極限值為+ 18v/-15v，一般取 +15v/-10v。3）內部集成短路和過流保護電路，具有封閉性短路保護功能。4）輸入端為TTL門電平，適用于單片機控制，驅動信號延遲時間短， 低電平轉換為高電平的傳輸延遲時間以及高電平轉換為低電平的傳輸延遲時間都在1.50卩s以下。M57962LX作程序：當電源接通后，首先自檢，檢

9、測IGBT是否過載或短路。若過載或短 路，IGBT的集電極電位升高，經(jīng)外接二極管流入檢測電路的電 流增加，柵極關斷電路動作，切斷IGBT的柵極驅動信號，同時在“8”腳輸出低電平“過載/短路”指示信號。IGBT正常時，輸入信 號經(jīng)光電耦合接口電路，再經(jīng)驅動級功率放大后驅動IGBT。文案大全3. 驅動電路設計如圖附:TfflrmmrI13 14圖心2制的篩乩嘔謝器的外形與引薦排列圖壷牛5M57W2L?ftS的別腳功能II11引鉀號符號珀能評號功晶1Vv檢測電壓輜4VeeP15V電醜電匡賜Im峽障韓岀電施爛50壇出電用輸13, 14V；輕人電壓竭表46MS7962L的主塞琴數(shù)需號參皴條件范凰單位電儻

10、電壓DC1 亂-15VU輪扎電用.腳常人4-7V4輸岀電壓腳幡出gVfew*端出電流脈寬為些島 頻率為20H1-5h人刊輸岀堪流脈寬為細3瑚率為30Hz5A隔離屯壓正弦電壓，60Hzi 1mm2500 （有效蠢V工作湛度-21聞V.L儼療趙度2+100VJeM輸出電流DC0. 5A局故簟輸出電酰燼腳諸出20mAUm輸人4L壓腳輸人5VTrdict保護獲盧吋阿從開始冠電釋階（輸人 信號為爲電平12皿掃劃電缶15V死區(qū)控制電路if實用標準12 -VEE2N1132A740VU20A7404FU19ACHICL803850 %-c9R23Q-15VVCCLM339ADVCC-15VVCCU5AIF353 DC874O015A2N1132A叭31BH621BH62制D61BH62l D41BH62MD71BH62740(U16ABL5 QBHrlIF占U3C22C23d-15 VU39AM57962R58D25C26C27R64*U43C25C24I 卜 TipD314C28C28、亠C29 j p文案大全D3002BZ2.202BZ2.202BZ2.202BZ2.2V11 -15 VV15 -15 VAM57962D29D36D32D33D15D2815 V10 -02BZ2.：U