【正文】 使電流換到比共陰極電位更低的一相；而共陰極組三個晶閘管側(cè)要在觸發(fā)后才能換到陽極電位高的一個。軟啟動結(jié)束后，可控硅 /整流橋的導通角最大，此時相當于標準的整流橋。 圖 輸入整流濾波電路 整流觸發(fā)控制電路的設計 晶閘管的導通條件除了其陽極必須承受正向電壓之外，還必須同時滿足門極上加正向電壓。 晶閘管觸發(fā)電路通常由同步移相、脈沖形成及脈沖放大輸出等三部分組成。利用電容的濾波作用，在變換電路的輸入端加接濾波電容，消除了在移相至某區(qū)域出現(xiàn)的低幅值超前干擾觸發(fā)脈沖；利用電容的充電效應，使得每次起動時，移相電壓都由一較低值漸增至給定值，實現(xiàn)了限流起動的要求 。如圖 。 SPWM調(diào)制的工作原理：沖量等效原理，大小、波形不相同的窄脈沖變量作用于慣性系統(tǒng)時，只要它們的沖量即 變量對時間的積分相等，其作用效果基本相同。 根據(jù)脈寬調(diào)制的特點，逆變器主電路的開關器件在其輸出電壓半周內(nèi)要開關N 次，而器件本身的開關能力與主電路的結(jié)構及其換流能力有關，所以，應用脈寬調(diào)制技術時必然受到一定條件的制約，主要有下列兩點： ①開關頻率。為保證主電路開關器件的安全工作，必須使所調(diào)制的脈沖波有個最小脈寬與最小間隙的限制，以保證脈沖寬度大于開關器件的導通時間與關斷時間。設計門極驅(qū)動電路時，應特別注意其開通特性、負載短路能力和 dtdUCE/ 引起的誤觸發(fā)等問題。 表 IGBT的門極驅(qū)動與特性的關系 特 性 )(satCEU ont 、 ONE offT 、 OFFE 負載短路能力 dtdu/ 條件 UCE大 UCE 大 RG 大 減小 —— —— 減小 —— 增大 —— 微增大 增大 減小 —— —— 增大 減小 減小 綜上所述對驅(qū)動電路的要求可歸納如下： ① IGBT 與 MOSFET 都是電壓驅(qū)動，都具有一個 ～ 的閾值電壓，有一個容性輸入阻抗，因為 IGBT 對柵極電荷集聚較敏感，故驅(qū)動電路必須很可靠，要保證有一條低阻抗的放電回路，即驅(qū)動電路與 IGBT 的連線要盡量短。 ④驅(qū)動電平 +UGE 也必須綜合考慮。 ⑦ IGBT 的柵極驅(qū)動電路應盡可能簡單實用，最好自身帶有對 IGBT 的保護功 本科生課程設計 （ 論 文） 10 能，并有較強的抗干擾能力。圖 為所設計的正向輸入 IGBT 驅(qū)動電路。 （ 2）電流容量應按其在主電路中的接入方式和主電路聯(lián)接形式確定。 晶閘管的過流保護： 當電力電子變流裝置內(nèi)部某些器件被擊穿或短路；驅(qū)動、觸發(fā)電路或控制電路發(fā)生故障；外部出現(xiàn)負載過載；直流側(cè)短路；可逆?zhèn)鲃酉到y(tǒng)產(chǎn)生逆變失敗；以1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eA4D a t e : 1 8 J u n 2 0 05 S he e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t t i n gs \ x i a og a ng \桌面 \周學平 \周學平 \電路圖 . D d bD r a w n B y:V i n 2V c c 13GND14R E S E T5F A U L T6V L E D 1 +7V L E D 1 8VE16V L E D 2 +15D E S A T14V c c 213Vc12V o ut11V E E10V E E9V i n +1H C P L 3 1 6JC1R1C2R2RgC3 C4C b l a nkC5Vf 5 V1 8V+ 5VT1T2R4控制器 本科生課程設計 （ 論 文） 11 及交流電源電壓過高或高低；均能引起裝置或其它元件的電流超過正常的工作電流，即出現(xiàn)過電流 。對于負載變化引起的過載，通過閉環(huán)控制，是可以調(diào)節(jié)的。因此，對 IGBT 過流保護要注意以下幾點： （ 1）在器件實效之前完成 IGBT 的關斷，對于 IGBT 所經(jīng)歷的所有工作狀況，它應該是成立的。 （ 5）不應影響 IGBT 的開關特性。 圖 IGBT過流保護電路 本科生課程設計 （ 論 文） 13 第 3章 參數(shù)的計算與器件選 擇 整流濾波電路參數(shù)計算與器件選擇 （ 1）三相半控整流電路，其整流輸出的直流電壓為： dU = ?23 iU 式中： dU — 整流濾波輸出電壓平均值； iU — 整流電路輸入線電壓。 逆變電路參數(shù)計算與器件選擇 IGBT 所承受的正向電壓值就是前面整流電路 的輸出電壓 dU ，實際應用時留有一定的安全裕量，一般取為 2～ 3 倍。 仿真結(jié)果如下圖所示： 圖 逆變輸出電壓波形 由圖 可以看出，仿真后的輸出波形與理論分析及計算結(jié)果相一致，符合系統(tǒng)的設計要求。對電源系統(tǒng)進行分析確定了整體方案，并計算了系統(tǒng)參數(shù)以及進行了器件的選擇，最后通過對系統(tǒng)的仿真分析驗證了設計的可行性。 （ 4）運用 MATLAB 進行仿真，得出了精確的波形，說明了本設計的可行性。 （ 2）采用電壓型逆變電路，其具有在換流是自然過零關斷、關斷時間短、起動較容易、適用于頻繁起動工作的場所等特點。圖 為系統(tǒng)工作在諧振狀態(tài)下的輸出波形，系統(tǒng)保持工作在諧振狀態(tài)，實現(xiàn)了頻率的自動跟蹤，確保了電源的穩(wěn)定運行，符合前面的設計要求，驗證了系統(tǒng)設計的可行性。 300)8~6(???? IURFTRC dd ?)21 34~16 00(5300 )8~6(300 )8~6( 1 ????AII dHM os22 ????? ???AII HMV H N M ???? 本科生課程設計 （ 論 文） 15 第 4章 感應加熱電源仿真 電源的設計師一個復雜的過程，因此不能僅憑理論分析就進行硬件設計，可能會造成很多在經(jīng)濟人力方面的浪費，所以在進行硬件設計之前，應該對理論設計的電路通過專業(yè)工具進行仿真。 （ 3）濾波電容的參數(shù)計算 濾波電容器主要起濾波和穩(wěn)定電壓的作用。其中運放 C814 組成電壓跟隨器，其輸入是來自電流互感器的輸出，兩個電壓比較器 C271 組成窗口電壓比較器，比較器的輸出經(jīng)施密特反相器連接到與門的輸入端。 （ 3）由于快開關的 dtdi/ 和雜散電感相互作用，開關電路產(chǎn)生噪聲，以及電路中其它的電磁干擾，故障檢測應有一定的抗干擾能力。 在主電路所示 IGBT 的逆變電路中， T1 和 T3, T2 和 T4 分別組成一個橋臂，如果由于故障或誤操作使得同一橋臂上的 IGBT 同時導通，