【正文】 貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。圖表整潔，布局合理，文 字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 作者簽名： 日 期： 28 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 26 附 錄 單相橋式逆變電路 系統(tǒng)總圖 27 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠 的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，從實(shí)踐中得出結(jié)論，從而提高了自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。從而進(jìn)一步驗(yàn)證了所學(xué)的理論知識(shí)。在這里我感謝所有給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)，在我遇到困難的時(shí)候是他們耐心的幫助我。這也是本次電力電子課程設(shè)計(jì)的一大收獲，使我們的實(shí)踐動(dòng)手能力有了進(jìn)一步的提高，同時(shí)也增強(qiáng)了我們對(duì)以后學(xué)習(xí)的信心。 通過本次電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，我們不僅加深了對(duì)課本專業(yè)知識(shí)的理解，同時(shí)增強(qiáng)了自己的自學(xué)能力。 23 第 7章 設(shè)計(jì)總結(jié) 電力電子技術(shù)既是一門基礎(chǔ)技術(shù)課程，也是實(shí)用性很強(qiáng)的一門課程。 VT2 的延遲角為 270176。 仿真電路圖 圖 61 電路仿真圖 21 參數(shù)設(shè)置表 表 2 參數(shù)設(shè)置表 模塊名 參數(shù)設(shè)置 DC Voltage source Amplitude(V): 100 Pulse Generator1 Pulse Generator4 Amplitude: 1 Period(secs): Pulse Width(% of period): 50 Phase delay: 90*Pulse Generator2 Pulse Generator3 Amplitude: 1 Period(secs): Pulse Width(% of period): 50 Phase delay: (90+180)*Series RLC Branch Resistance(Ohms): 5 Variable name: R1 Series RLC Branch Resistance(Ohms): 5 Variable name: R2 Scope Number of axes: 5 Variable name: S 仿真效果圖 圖 62 仿真結(jié)果波形圖 22 仿真結(jié)果分析 輸入電壓特點(diǎn)： Ud為為 100V 的恒流電壓源。 ⑦ 使用定步長(zhǎng)或變步長(zhǎng)運(yùn)行仿真， (Normal,Accelerator,Rapid Acc elerator)來決定以解釋性的方式運(yùn)行或以編譯 C 代碼的形式來運(yùn)行模型。 ③ 以設(shè)計(jì)功能的層次性來分割模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜設(shè)計(jì)的管理。reg。reg： 是用于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的多領(lǐng)域仿真和基于模型的設(shè)計(jì)工具。 功能： Simulink 是 MATLAB中的一種可視化仿真工具，是一種基于 MATLAB的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個(gè) 軟件包 ，被廣泛應(yīng)用于 線性系統(tǒng) 、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。 19 第 6章 仿真分析 仿真軟件 MATLAB Simulink 簡(jiǎn) 介 ： Simulink 是 MATLAB 最重要的組件之一，它提供一個(gè) 動(dòng)態(tài)系統(tǒng) 建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。根據(jù) IGBT 的特性，只要不過電壓則不會(huì)導(dǎo)致 IGBT 過電流。通常，電子電路作為第一保護(hù)措施，快速熔斷器只作為短路時(shí)的部分區(qū)斷的保護(hù)，直流快速斷路器在電子電力動(dòng)作之后實(shí)現(xiàn)保護(hù)，過電流繼電器在過載時(shí)動(dòng)作。 圖 52 斷過電壓保護(hù)電路 過電流保護(hù)：電力電子電路運(yùn)行不正常或者發(fā)生故障時(shí)，可能會(huì)發(fā)生過電流現(xiàn)象。 若恒流源 CS CS2 的電流不滿足上述關(guān)系 ， 則 3 腳輸出非對(duì)稱的鋸齒波 ， 2 腳輸出非對(duì)稱的正弦波 ， 9 腳輸出占空比為 2%～ 98%的脈沖波形。外接電容 C 由兩個(gè)恒流源充電和放電。 恒流源 CS CS2 主要用于對(duì)外接電容 C 進(jìn)行充電放電 ， 可利用 5 腳外接電阻調(diào)整恒流源的電流 ，以改變電容 C 的充放電時(shí)間常數(shù) ， 從而改變 10 腳三角波的頻率。 ICL0838 引腳功能 圖 42 ICL8038的引腳功能排列圖 腳 12（ Sine Wave Adjust）：正弦波失真度調(diào)節(jié)； 腳 2（ Sine Wave Out）：正弦波輸出； 15 腳 3（ Triangle Out）：三角波輸出； 腳 5（ Duty Cycle Frequency）：方波的占空比調(diào)節(jié)、正弦波和三角波的對(duì)稱調(diào)節(jié)； 腳 6（ V＋ ）：正電源 177。時(shí)，輸出電壓有效值 。以后重復(fù)該過程。因?yàn)?V1 和 VD3 同時(shí)導(dǎo)通，所以輸出電壓為零。移相調(diào)壓實(shí)際上就是調(diào)節(jié)輸出電壓脈沖的寬度。從而實(shí)現(xiàn)逆變電路輸出波形的開與關(guān)。 。 圖 32 M57962L型 IGBT驅(qū)動(dòng)器的原理和接線圖 12 第 4章 控制電路設(shè)計(jì) 控制電路的作用 控制電路的作用就是通過控制驅(qū)動(dòng)電路運(yùn)行進(jìn)而控制 IGBT 的通斷。同一系列的不同型號(hào)其引腳和接線基本相同，只是適用被驅(qū)動(dòng)器件的容量和開關(guān)頻率以及輸入電流幅值等參數(shù)有所不同。 驅(qū)動(dòng)電路的基本任務(wù)就是將信息電子電路傳來的信號(hào)按照其控制目標(biāo)的要求，轉(zhuǎn)換為加在電力電子器件控制端和公共端之間，可以使其開通或關(guān)斷的信號(hào)。 將 X=6000Ω代入公式（ 4）得： 10 所以選擇電阻 R=3000Ω ,電感 L=。 又因晶閘管和 IGBT 的導(dǎo)通電流不宜過大，導(dǎo)通電流一般約為 10mA。 其 結(jié)構(gòu) 和電氣符號(hào)如下 ： 9 圖 23 a)結(jié)構(gòu)和 b)電氣符號(hào) 當(dāng) PN 結(jié)外加正向電壓，即外加電壓的正端接 P區(qū)、負(fù)端接 N區(qū)時(shí)，外加電場(chǎng)與 PN 結(jié)自建電場(chǎng)方向相反，在外帶電路上形成自 P 區(qū)流入從 N區(qū)流出的電流，這就是 PN 結(jié)的正向?qū)顟B(tài)。當(dāng)山脊與發(fā)射極間施加反向電壓或不加信號(hào)時(shí)， MOSFET 內(nèi)的溝道消失，晶體管的積極電流被切斷，使得 IGBT 關(guān)斷。它可以看成是一個(gè)晶體管的基極通過電阻與 MOSFET 相連接所構(gòu)成的一種器件。它是一種典型的全控器件。把橋臂 1 和 4 作為一對(duì)，橋臂 2 和 3 作為另一對(duì)，成對(duì)的兩個(gè)橋臂同時(shí)導(dǎo)通，兩對(duì)交替各導(dǎo)通 180176。在下面的設(shè)計(jì)中將省略這一步。 要實(shí)現(xiàn) 電壓 30～ 50V 范圍可調(diào) ，則要利用移相調(diào)壓。 5 第 1章 方案設(shè)計(jì) 我這次所選的課題是 單相橋式逆變電路的設(shè)計(jì) 。 2) 全橋逆變電路 a b 4 圖 04 單相全橋電壓型逆變電路及其波形 電壓型全橋逆變電路的原理圖如圖 04a 所示，它共有 4 個(gè)橋臂，可以看成由兩個(gè)半橋電路組和而成。當(dāng) t3 時(shí)刻 i0 降為零時(shí)， VD2 截止， V2 開通， i0 開始反向。輸出電壓 U0 為矩形波，其幅值為 Um=Ud/2。 3. 單相電壓型逆變電路 1) 半橋逆變電路 a b 圖 03 單相半橋電壓型逆變電路及其波形 半橋逆變電路原理圖如圖 03a 所示，它有兩個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂由一個(gè)可控器件和一個(gè)反并聯(lián)二極管組成。 換流方式： 1) 器件換流 利用全控型器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流稱為器件換流。圖中 S1～ S4是橋式電路的 4 個(gè)臂，當(dāng)開關(guān) S S4 閉合， S S3 斷開時(shí)，負(fù)載電壓 U0 為正；當(dāng)開關(guān) S S4 斷開， S S3 閉合時(shí)，負(fù)載電壓 U0 為負(fù)，其波形圖如圖 02b 所示。本書重點(diǎn)介紹了整流電路，就是將交流變?yōu)橹绷?。它分不可控器件、半控型器件以及全控器件。主電路的電壓和電流一般都較大，而控制電路只能承受較小的電壓和電流，因此在主電路和控制電路連接的路徑上，一般輸出輸入 交流 直流 直流 整流 直流斬波 交流 變頻、變相 逆變 表 1電力變換種類 主電路控制電路驅(qū) 動(dòng) 電 路保 護(hù) 電 路 2 需要電氣隔離（通過光、磁來進(jìn)行信號(hào)傳遞）。首先是對(duì)應(yīng)用電力電子器件系統(tǒng)組成的認(rèn)識(shí)熟悉。交流技術(shù)也稱為電力電子器件應(yīng)用技術(shù)，它包括用電力電子器件構(gòu)成各種電力電子變換電路和對(duì)這些電路進(jìn)行控制的技術(shù)，以及由這些電路構(gòu)成電力電子裝置和電力電子系統(tǒng)技術(shù)。直流變直流是指一種電壓（或電流）的直流變?yōu)榱硪环N電壓（或電流）的直流，可用直流斬波電路來實(shí)現(xiàn)。通常所用的電力有交流和直流兩種。 2）主電路設(shè)計(jì)： （ 1）電路原理圖：用 CAD 繪制電路；