小功率移動逆變電源設計要點

電力電子技術(shù)課程設計報告小功率移動逆變電源指導教師：學生：XX輔學娛嫩盆號：主室XXXXX鎖XX酒專襲轎奏業(yè)：魄自秤瘋動版野化蒜班棋剪榮級：爽0煮8雞級歡敵X潛班值重慶大學自垃動化學院瓦20蛙11們年池1沈月饑課程設計指廊導教師評定際成績表禮項目失分值固優(yōu)秀誠(史100>x非≥叼9欲0)汗良好意(90>x稅≥始80)在中等宋(80>x糧≥曬7蓄0)黎及格史(宅70>x聰≥賀6俯0)螺不及格挖(x<60偵)掘評分嗓參考標準轉(zhuǎn)參考標準傲參考標準擺參肢考標準來參考標準加學習態(tài)度爹15拘學習態(tài)度認淺真，科學作祥風嚴謹，嚴材格保證設計班時間并按任橡務書中規(guī)定底的進度開展廣各項工作介學習態(tài)度比邪較認真，科聯(lián)學作風良好竟，能按期圓項滿完成任務怒書規(guī)定的任察務大學習態(tài)度尚遭好，遵守組堅織紀律，基醫(yī)本保證設計抱時間，按期淹完成各項工目作纖學習態(tài)度尚賓可，能遵守冊組織紀律，況能按期完成鞠任務核學習馬虎，極紀律渙散，馬工作作風不潤嚴謹踩,仍不能保證設和計時間和進世度店技術(shù)水喪平與實促際能力微2肥5潑設計合理、乞理累論分析與計睡算正確，實工驗數(shù)據(jù)準確爛，有很強的競實際動手能盜力、經(jīng)濟分際析能力和計粘算截機應用能力嗚，文獻查閱千能力強、引傍用合理、調(diào)塵查調(diào)研感非常合理、客可信粗設計合理、祖理論分析與院計算正確，穿實驗數(shù)據(jù)比敏較準確，有椒較強的實際緊動手能力、滿經(jīng)濟分析能霉力和計算機柜應用能力，厘文獻引用、起調(diào)查調(diào)研比戰(zhàn)較合理、可陷信砍設計合理，慚理論分析與疏計算基本正肚確，實驗數(shù)舟據(jù)比較準確禁，有一定的勾實際動手能梯力，主要文轉(zhuǎn)獻引用、調(diào)歉查調(diào)研比較輪可信海設計基本合妹理，理論分閘析與計算無餓大錯，實驗搭數(shù)據(jù)無大錯投設計不合理縣，理論分析截與計算有原形則錯誤，實陜驗數(shù)據(jù)不可集靠，算實際動手能扇力差，文獻四引用、調(diào)查壺調(diào)養(yǎng)研有較大的吊問題塊創(chuàng)新測10爆有重大改彈進或獨特見池解，有一定刮實用價值色有較大改進浴或新穎的見殊解，實用性良尚可園有一定改進團或漲新的見解炕有一定見解臭觀念陳舊創(chuàng)論文保(抽計算書、圖振紙魔)循撰寫質(zhì)量臣50趟結(jié)構(gòu)嚴謹，傾邏輯性強，畢層次清晰，鉤語言準確，顆文字流暢，絲完全符合規(guī)隸范化要求，滅書寫工整或柱用計算機打贈印成文；圖刃紙非常工整趕、清晰組結(jié)構(gòu)合理，碰符合邏輯，薯文章層次分蠢明，語言準渣確，文字流寫暢，符合規(guī)病范化要求，億書寫工整或狀用計算機打所印成文；圖紐紙工整、清今晰氏結(jié)構(gòu)合理，漁層次較為分破明，文理通病順，基本達姑到規(guī)范化要耀求，書寫阿比較工整；低圖紙比較工遍整、清晰星結(jié)鑒構(gòu)基本合理需，邏輯基本譯清楚，文字技尚通順，勉叔強達到規(guī)范僵化要求；圖叢紙比較工整偏內(nèi)容空泛，挎結(jié)構(gòu)混亂，納文字表達不明清，錯別字君較多，逆達不到規(guī)范哀化要求；圖控紙不工整或毫不清晰桑指導教師評逮定成績：字指導教師簽掌名撕：瞇佳寨旋準雹林垂年和勉釋月驚真浙日黨自動化學協(xié)院構(gòu)200忽8掩級自動化專驕業(yè)債電力電子技客術(shù)課程設計豈任務書托一、課程設式計的教學目等的和任務賢電力電子技寇術(shù)是研究利禮用電力電子掩器件、電路祥理論和控制奸技術(shù)，實現(xiàn)凱對電能的控篇制、變換和嶄傳輸?shù)目茖W旺，其在電力璃、工業(yè)、交舊通、野通信、航空架航天等很多蹲領域具有廣謹泛客的應用。電灘力電子技術(shù)肯不但本身是灶一項高新技返術(shù)，而且還昂是其它多項束高新技術(shù)發(fā)做展崖的基礎。因打此，提高學車生的電力電非子領域綜合飄設計和慈綜合應用能睬力是教學計誦劃中必不可緣少的重要一科環(huán)。鬧通過電力電流子技術(shù)的課遵程設計達到滋以下幾個目還的：蛛1玩、培養(yǎng)學生概文獻檢索的凝能力，特別偉是如何利僻用緩Inte潤l泳網(wǎng)檢索需要墨的文獻資料沫。硬2班、培養(yǎng)學生擴綜合分析問縫題、發(fā)現(xiàn)問右題和解決問資題的能力。藏3糟、培養(yǎng)學生污運用知識的庭能力和工程病設計的能力裁。哈4特、提高學生友的電力電子廢裝置分析和道設計能力。困5采、提高學生挪課程設計報犬告撰寫水平與。丹二曲、貝課程設計儉的基本要劣求放1.風外教師確定方湊向，收在教師的指趣導下，學生芳自立題目注意事項：胡①拍萄所立題目必冠須是某一電商力電子裝置誕或電路的設丘計，題目難沿度和工作量膀要適應在一飾周房內(nèi)完成，題感目要結(jié)合工溉程實際。學蹄生也可以選陶擇規(guī)定題目尚方向外的其街他電力電子每裝置設計，耽如開關(guān)電源醒、調(diào)光燈、寶鎮(zhèn)流器址、灰UP取S刊電源等，但帶不允許選擇廚其他班題目翁方向的內(nèi)容奸設計（復合鈴變換除外）廳。瘋②銀牧通過圖書館惱和雅Inte繼l戀網(wǎng)廣泛檢索澡和閱讀自己米要設計的題傭目方向的文彈獻資料，確養(yǎng)定適應自己原的課程設計沿題目。自立敞題目后，首頑先要明確自雙己課程設計央的設計內(nèi)容貌。要給出所出要設計裝置方（或電路）念的主要技恐術(shù)數(shù)據(jù)（如抓輸入要求，擺輸出要達到沸的詳目標，裝置侍容量的大小駛以及裝置要旗具有哪些功腹能）。如：差直流電動機頸調(diào)壓調(diào)速可筋控整流電源脊設計同主要技術(shù)數(shù)手據(jù)放輸入交流電簡源：嶺三罵相伸380V彈10%儲f=50H翠z干直流輸出電序壓：廳0~220勢V惕50~22胳0桶V遇范圍內(nèi)，直包流輸出電流奪額定縮值攝100A青直流輸出電候流連續(xù)的最剪小值商為薦10A設計內(nèi)容：榆整流電路的編選擇識整流變壓器宗額定參數(shù)的賴計算云晶閘管電流繞、電壓額定合的選擇億平波電抗器障電感值的計該算眼保護電路的燒設計虧觸發(fā)電路的三設計殃畫出完整的繡主電路原理腎圖和控制電傾路原理匙圖濃列出主電路乳和控制電路堤所彎用元器件的怨明細表酬2來.徹釣在整個設計籮中要注意培叨養(yǎng)靈活運用每所學的電力餡電子技術(shù)知史識和創(chuàng)造性狹的思維方式堂以及創(chuàng)造能屢力物。誼要求具體四電路方案的圓選擇必須有斥論證說明，戲要說明其有幸哪些特點。虎具體電路元隆器件的選擇盤應有計算和商說明。袖課程設計從穴確定方案到床整個系統(tǒng)的蜂設計，必須罵在檢索、閱用讀及分析研茅究大量的相喉關(guān)文獻的基朱礎上，經(jīng)過示刨析、提煉念，設計出所焰要求的電路乏（或裝置）翁。課程設計桶中要不斷提白出問題，并帶給出這些問共題的解決方牛法和自己的駛研究體會。土（注意：所綠確定的主電湖路方案如果戴沒有論證說撞明，成績不筍能得優(yōu)；設廟計報告最后嫁給出設盾計中所查閱擁的參考文獻燙最少不能少吸于桶5沃篇，且文中廉有引注，否玉則也不能得飛優(yōu)）。無3啊.遙擴在整個設計握中要注意培療養(yǎng)獨立分析蛇和獨立解決近問題的能力犯。要求學生脖在教師的指野導下，獨力世完成所設計匠的系統(tǒng)主電局路和控制電捆路等詳細的輛設計（包括企計算和器件逐選型），嚴琴禁抄襲。順4閘.著虎課題設計的紫主要內(nèi)容是扭主電路的幟設計嗚，主電路的牢分析說明，帶主電路元器孝件的計算和子選型，以及價控制電路設稻計。咬茶側(cè)5園.峰幼課題設計窄報告要求圖晌表規(guī)范，文飄字通順，邏陳輯性強。瘋課題設計俗報告字乓數(shù)隱500蹲0勤字左右。吳三繩、水課程設計的箱工作計劃差課程設計時絹間料5瓣天。皆第全1閣天上午，指貴導教師嫁向?qū)W生講授臣課程設驅(qū)計的目的、抱任務、片設計方法和制注意事項。陽第們1持天下午和念第足2丟天學生到圖搶書館休和籃Inte責l糞網(wǎng)上按照指粗導教師的要嘉求查找所需跳要的文獻，分并在閱讀分強析中確主定自己的研旺究題目、技驕術(shù)數(shù)據(jù)和設乞計內(nèi)容，交悠指導教師審兄閱?；璧陬?弓天學生的主燦要任務是確緣定方案。趨第救4穗天和旺第凍5嘉天，學生的漆任務是綜合拆所學知識，注進行主電路袋和控制電路側(cè)的設計婆，匙撰寫課程設療計報告。條四飽、劣各班的題目腸方向創(chuàng)1支班題目方向掙：相控整流巖技術(shù)的工程睬應用惱2凡班題目方向氣：斬波技術(shù)拼的工程應用虎鼠靈3首班題目方向膠：交流調(diào)壓手或交流調(diào)功梳技術(shù)的工程退應用載漂4燕班題目方向今：無源逆變兩技術(shù)的工糊程應用。目錄調(diào)1滑角引言渠虜1蠶2民搏電源設計的及基本要撞求餓層1刑3鄰遣電路總體方雹案的設計及畫相關(guān)原理驚象1溉3.1機主電路的設蠻計魄物1陸3.2雜電源的控制雄結(jié)構(gòu)頃鴉3乎3.3S輝PWM竭脈寬調(diào)制波忌的產(chǎn)生轟嫌4暈4殿崖主電路的參和數(shù)設定與計敵算煌冶4夕5灰起稿課程設計總瘋結(jié)米掏5惹參考文獻典犯5涼小功率移動載逆變電源設魂計1.引言駱目前，周小功率移動緣逆變電源雙在旺工獸業(yè)五,跡交通運尖輸奇,須通信系受統(tǒng)廁,耀計算機系統(tǒng)燈,滋新能源系統(tǒng)每得到了廣泛千的應用。該菊類電源的功柄能是將且蓄電池中的弄低壓直流轉(zhuǎn)名換師為市電交流莊。這類電源賊的一種主役電路結(jié)構(gòu)是繪由高稈頻飛DC/D麥C騙和開D胖C狐／付AC棍(希逆明變精)嬌兩個環(huán)節(jié)組持成。輸出波局形和轉(zhuǎn)換效搞率是衡量這客類產(chǎn)品的重蒙要指標，而絲保證這些指剝標的關(guān)鍵之受一是其控制武器的設計。禮挺本文介紹一遣個基于高性他價耳比震1蟻6漿位數(shù)字信號其控制嶄器驗DSP5晉6F80踩1拴和脈寬調(diào)制媽芯氏片呆UC384磚6被的撈D豈C?。軦趕C墾電源設計，紀該設計實現(xiàn)件了裝置中控海制信號的發(fā)惹生和測量信逃號的檢測，抹采用了電壓縮有效值反饋師加前置濾幸波研PI沿D漠調(diào)節(jié)器的數(shù)役字控制和硬薪件與軟件相丑結(jié)合的抗干涌擾措施。實旗驗結(jié)果表明狼該設計銳的逃D匯C畜／歪A勉C拖電源的輸出知波形、效率春和可靠性等透指標均有所姜提高。豆2太.本電源設計的借基本要求菊蠻防設計的小功呈率移動逆變漂電源茄由高幅頻宮D心C窩／熱D耽C鏟環(huán)節(jié)慈和革SPWM數(shù)D尼C匪／伯A錯C泛環(huán)節(jié)組成。叢由批UC384侄6排控制駛的茶DC/D會C罰環(huán)節(jié)采用濱具有變壓器文的推挽電路與，實現(xiàn)低壓促直流到高壓管直流的變換伏并克服變壓倉器的偏磁。案基半于盛MOTOR曾OL破A帖的腥DS合P援芯讀片肺56F80研l(wèi)閱實棚現(xiàn)宏D孕C吼／閣A洽C瑞環(huán)節(jié)照的楚SPW奮M病信號發(fā)生、向輸出交流電享壓調(diào)節(jié)塞和整個電源撤的監(jiān)測和保個護軟。該電源還縣應該具有體冬積小，控制咐簡單，可靠令性較高，成掩本較低，逆卷變效率高，堆波形質(zhì)量好狠等特點，這爐樣才能使產(chǎn)釋品在市場有撕較高的競爭付力。脅3幻.足電路總體方藝案的設計及鉆相關(guān)原理勺3.1胃主電路層的設計客系統(tǒng)主電路魂原理圖：傍圖寧1飼為該組設計的芳主細電路結(jié)構(gòu)，員其銷中繩24白V輕蓄電池的直作流電壓經(jīng)過舅開關(guān)亦管致S隱1催和融S柴2偏，高頻變壓須器門T搖、橋式整流捧器券、肢L多1城和秋C式1販升壓熊為屬360壇V姐的直流高壓愿，再址經(jīng)伶S緊1越～蹦S厭6鹽組成的逆變崖橋得滅到喇220V/題50H盲z激的交流輸出霉。上3.初1.lD妥C偉／迫D斑C鮮環(huán)節(jié)乎餐采用變壓器巖的升漢壓議D孟C泥／品D非C煮環(huán)節(jié)中的原派邊逆變電路惰拓撲有半橋置式、全橋式鎮(zhèn)、椎挽式等前。半橋式電栽路輸出電平棒只能為蓄電漂池電壓的一引半，全橋式恩電路由于其伶導通同路中衡存劉在級2兩個管壓降，丙因此在低直酬流電壓回路揀中采用這兩瞞種電路拓撲憶將限制裝置靈的效率，而壤推挽結(jié)構(gòu)可蒸充步分利用蓄電莊池電壓，同海時在導通回盡路中只有一惕個管壓降，沙因此本設計慰采用了推挽乓式結(jié)構(gòu)。淋推挽變許換器每周期掘內(nèi)昌S條1趴和橋S抱2吩在各自的半拘周期內(nèi)導通藥一次。為了侄防止變壓器般的傘偏磁龜，爹S勇1攜和店S店2撈輪流導通的扭時間要相等室，變壓器原樹邊的中心抽腹頭繞組的繞出制要注意對國稱。盜變壓器副邊夸將與原邊耦績合產(chǎn)生的交貿(mào)流電壓升壓搞，然后經(jīng)不籍控整流得到灰高壓直流你3.1.爸2蜓映D連C親／刪A怨C棒環(huán)節(jié)堵愉若D辭C約／遍A壓C僵變換器的主挎電路為疊由啞4眼個前MO歪S無管構(gòu)成的單鳴相橋式逆變扮電路，耳將途360懂V轉(zhuǎn)的直流電壓誓轉(zhuǎn)換姨成咱220批V脈／則50H午z沫的交流電壓偶。怕SPW殃M傾調(diào)制又分為兔非倍頻和倍拍頻兩種方式撐，本文采用買倍頻單極靜性殲SPW虎M兇調(diào)制的逆變歐器，這種方顫式敗可以在不改滋變開關(guān)管工瘡作頻率的情掀況下，通過煌對門極脈沖時控制，使得采輸出波形中球最低次諧波尋頻率是開關(guān)序頻率畢的疏2鍋倍，從而可蝶以減小濾右波器的容量意和體積。單瓦相單檄性倍黎頻調(diào)制驅(qū)動屆信號的產(chǎn)生繭可以有兩種鞋方法，一種網(wǎng)是用頻率與替幅值均相同冊，但相位卻緒相反的兩個乞正弦波和頻明率討為壤f觀c僚的三角載波鳳交截，另一昨種是用頻率栽與幅值均相佛同，但相位且卻相反的兩抖個頻率簽為衡f罷c賢的三角載波枯與一個正弦素波交截，其杜結(jié)果均產(chǎn)生籠兩則組其PW阻M綱驅(qū)動信號，群分別控制單政相逆變橋的療兩臂，逆變外輸出波形的舒等效載波頻統(tǒng)率脂為蔑2f斷c載，本文采用跨的是前一方隙案。招3.攝2衛(wèi)妄電溜源的控制結(jié)逃構(gòu)擇D鍋C拍／柳D胳C論環(huán)節(jié)由電流逼控制型訓脈寬調(diào)制器這芯痕片傍UC384悠6舊控制。該芯踩片支持一個略雙環(huán)控制結(jié)籠構(gòu)，可以實轎現(xiàn)輸出電壓虧調(diào)節(jié)、逐脈裹沖的電流限星幅、對稱性世校正和多電珠源模塊的并扒聯(lián)等功能膀。少D動C桌／芽D雕C捧環(huán)節(jié)賺由籮UC384拔6富外餃部踏R瓶C趟元件設置工塞作頻率應為潛50kH菌z言。本設計中裂測秀量溉D闊C石／窮D鬧C肉環(huán)節(jié)的輸出撒電駱壓友VDC重2褲以形成電壓綠外環(huán)，同時顏還將電流互淺感器套在變派壓嘗器謎T跑的輸入母線勇上測量流過閣主開關(guān)管的滅電流以形成怒電流內(nèi)環(huán)，辟通車過干UC384矛6淡形成雙閉環(huán)撐結(jié)構(gòu)調(diào)秋節(jié)很tou耗t泊，以維尊持塑VDC項2涂的穩(wěn)定甘。激UC384葛6辰通過其外接揮元件可方便士地設暖定淡D語C蹤／維D菠C魂環(huán)節(jié)高壓側(cè)摟輸出電哄壓和低壓側(cè)亂的電流限幅教值。俯朱MOT言OROL響A師公司迎的齊56F80昏1飼為一耗種慎1旱6股位數(shù)字信號?？刂曝i器處(DSC肺)曠芯片，它將嚴數(shù)字信號處為理時器早(DSP芳)焰和微控制器服豐富而靈?；畹耐庠O集飲成在一個芯初片中，可并達行操作臥的引3泊個執(zhí)行單元鋪在一個指令晶周期中執(zhí)孩行途6津個操作，為仁多種應用提玩供廉價的解壇決方案。它焰的一個突出螞特點是提原供克PW懸M夸和敏AD極C丑模塊，支持普多電機或多農(nóng)相控制曾。錫56F80允1罵的危PW落M筒模塊生施成枯SPW賤M凡信號方便簡雹潔，無需占霜用定時器資晴源。本設計鉛中該芯片產(chǎn)依生穴D題C廈／貌A恥C北環(huán)節(jié)永巾發(fā)S3~S船6抹的川PWM粉驅(qū)動信號，嘉同時對裝置脆進行監(jiān)測，騎履行測量和努控制的小任務。病度3.3即SPW哄M確脈寬調(diào)制波雅的產(chǎn)生攪添倍頻貧SPW黨M意的實現(xiàn)是通貌過伸56F80冊1勉的燒PW窩M撈模塊來完成正的。該模塊眉具搭有方6責個版PW畝M孤引腳，可支攜持浸3勵對具有插入廣死區(qū)的互氣補行PW順M粗信煤號輸出。單隊相膽DC/A元C甘環(huán)節(jié)的設計織中利用崗了區(qū)3幟對互想補梯PW車M脈信號中的兩峽對來驅(qū)致動另S硬3卵～膊S萍6濫。其設計要洋點可簡述知恐下。鋤便設置控制寄蒜存志器廳PMCT揪L滲和配置寄存歪器原PMCF囑G堤，設置預分框頻因子討為庸l脂和脈寬發(fā)生遍為中心對齊爆方式。園袍若設置三角翅載波信號頻解率衣為攪9.6kH閑z歸，則掉在川IPBu續(xù)s俘時鐘隱為柄40MH勉z雖且預分頻因似子吳為消l嘉的情況下姐，貸PW夢M醉模塊中寄存謎器跪PWMC賠M紫存儲的模統(tǒng)數(shù)療(mo用dulus退)握值掘為嶼[PWMC泳M]=40已M添／欠9嗎．提6澇k閣／耍2=208輔4折。戰(zhàn)綿為防止一個給橋臂上的兩曲個管子直通膚，通過設置普脈沖死區(qū)寄劉存筍器掀PMDFA變DT北M圓設高置勞2蠟μ鳳s獵的死區(qū)時間壽。冒研做PWMC芹M均的賦值決定術(shù)了脈沖的周途期，費而厲PWMVA道L前中的值則代遼表了脈寬，腹它們共同控揪制綁1忽5寫位計數(shù)腳器謠PWMCN良T賤形振成夕PW選M蔑波形。為了乖產(chǎn)咽生競SPW證M老驅(qū)動信號，辯必須在每個社周期產(chǎn)生中綢斷并在中斷學服務中麗對作PWMVA鉛L撿中的值加以拜刷新。淺項通過對一個齡存儲于隨機刻存取存儲器安中的脈寬表必的檢索獲取眠本周期的脈綿寬并勇對吵PWMVA膀L虎賦值。灘對轉(zhuǎn)PWMVA種L健逐周期查表嶄賦值的過銜程稱為周期幸參數(shù)重載。帽參數(shù)重載的蛇頻率畏由巧PW錄M是模塊的頻率井和預分頻因高子，以及載崇波的頻率來浴共同決定。更4綿．主電路的盡參數(shù)設定與伐計算胸蓄電池額定漏電壓嫂VDC1=期24V;低DC/D綱C誤環(huán)節(jié)的輸出拘電寇壓史VDC2;鵲副邊匝妄數(shù)信N2圖=100輔;龜原邊匝捕數(shù)咽N1蛛=10既;末占空鍵比