【正文】 3KVA逆變器設計課程設計任務書 課程設計任務書 學生姓名： 專業(yè)班級： 電氣 1007 班 指導教師： 工作單位： 自動化學院 題 目 : 3KVA 三相逆變器設計 初始條件： 輸入直流電壓 220V。 要求完成的主要任務 : （包括課程設計工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求） 設計容量為 3KVA 的三相逆變器，要求達到： 輸出 220V 三相交流電。 完成總電路設計。 完成電路中各元件的參數(shù)計算。 時間安排： 6 月 5 日 ~6 月 6 日 ：完成選題，領取設計任務書，查閱相關(guān)資料，規(guī)劃總體設計方案； 6 月 7 日 ~6 月 11 日 ：完成電力電子裝置的具體設計方案，包括參數(shù)設計、器件選取等； 6 月 12 日 ~6 月 14 日 ：整理資料，完成設計論文撰寫。 指導教師簽名： 年 月 日 系主任（或責任教師）簽名： 年 月 日 武漢理工大學《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設計說明書 目錄 摘要 ...................................................................... 1 1 設計意義及要求 ......................................................... 2 設計意義 ........................................................... 2 設計要求 ........................................................... 2 2 方案設計 ............................................................... 3 設計原理及思路 ..................................................... 3 逆變電路 ......................................................... 3 三相逆變原理介紹 ................................................ 4 SPWM 逆變電路原理及其控制方法 .................................... 5 設計思路 ........................................................ 8 方案設計與選擇 ..................................................... 8 逆變電路選擇 .................................................... 8 SPWM 采樣方法選擇 ............................................... 10 3 部分電路設計 ........................................................... 11 IGBT 三相橋式逆變電路 ............................................... 11 脈寬控制電路的設計 ................................................. 12 SG3524 芯片 ..................................................... 12 調(diào)制波及載波的產(chǎn)生 ............................................. 13 驅(qū)動電路的設計 ..................................................... 14 IR2110 芯片 ..................................................... 14 驅(qū)動電路 ....................................................... 14 LC 濾波 ............................................................ 15 變壓器升壓模塊 .................................................... 16 4 系統(tǒng)元件有關(guān)參數(shù)的計算 ................................................. 17 開關(guān)管和二極管的選擇 ............................................... 17 L、 C 濾波器的設計 .................................................. 17 變壓器參數(shù)設計 ..................................................... 18 5 基于 MATLAB 的原理仿真 .................................................. 19 結(jié)束語 ................................................................... 22 參考文獻 ................................................................. 24 武漢理工大學《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設計說明書 1 摘要 本次系統(tǒng)設計的是一個輸入 220V 直流，輸出電壓 220V，容量為 3KVA 的電壓型三相逆變器，該三相逆變器是基于 DSP 的 SPWM 調(diào)制設計。系統(tǒng)硬件部分包括輔助電源模塊，IGBT 三相逆變橋模塊，三相逆變驅(qū)動模塊，電壓檢測模塊，過流檢測模塊，后級升壓濾波模塊， DSP 最小系統(tǒng)。 系統(tǒng)的 SPWM 波是由 DSP 專門的 PWM 口產(chǎn)生的，該系統(tǒng)的軟件部分的 SPWM 波是采用的規(guī)則采樣法。 在本次設計中，查閱許多逆變器方面的資料，有感先進的功率器件及逆變控制器件對 電力電子技術(shù)進步的推動作用，大大簡化設計，極大提高系統(tǒng)的可靠性，達到以往設計無法達到的技術(shù)指標。 由于時間有限，無法對 SVPWM 逆變電路進行研究，而是采用正弦 SPWM 技術(shù)，實現(xiàn)了 220V 直流電到 220V 正弦交流電 3KW 的逆變，并且輸出電壓還可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整。 關(guān)鍵詞 ： DSP、逆變器、 IGBT、 SPWM 武漢理工大學《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設計說明書 2 1 設計意義及要求 設計意義 與整流相對應，把直流電變成交流電稱為逆變。當交流側(cè)接在電網(wǎng)上，即交流側(cè)接有電源時，稱為有源逆變；當交流側(cè)直接和負載連接時，稱為無源逆變。 逆變 電路應用非常廣泛，在已有的各種電源中，蓄電池，干電池，太陽能電池等都是直流電源，當需要這些電源向交流負載供電時，就需要逆變電路 。另外，交流電動機調(diào)速用變頻器，不間斷電源，感應加熱電源等電力電子裝置使用非常廣泛，其電路的核心部分都是逆變電路。有人甚至說，電力電子技術(shù)早期曾處在整流器時代，后來則進入逆變器時代。 逆變電路在電力電子電路中占有十分突出的位置， 當今世界逆變電源應用非常廣泛，需求量逐年遞增。逆變電源技術(shù)的核心部分是逆變器和其控制部分 。 逆變器是將直流變?yōu)槎l定壓或調(diào)頻調(diào)壓交流電的變換器，傳統(tǒng)方法是利用晶 閘管組成的方波逆變電路實現(xiàn) ，但 其含有較大成分低次諧波等缺點，由于電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，全控型快速半導體器件 BJT， IGBT， GTO 等的發(fā)展和 PWM 的控制技術(shù)的日趨完善，使 SPWM 逆變器得以迅速發(fā)展并廣泛使用 眾所周知。 雖然在控制方