【正文】 ............................................................................................ II 第 1 章 緒論 ................................................................................................................. 1 背景 ................................................................................................................. 1 目前研究現(xiàn)狀 ................................................................................................. 3 UPS 及交流凈化電源 ............................................................................ 3 交流穩(wěn)壓電源 ....................................................................................... 4 工業(yè)電源的發(fā)展 ................................................................................... 4 直流開關(guān)電源 ....................................................................................... 5 論文主要研究內(nèi)容 ......................................................................................... 6 第 2 章 系統(tǒng)方案及基本原理 ..................................................................................... 7 系統(tǒng)的基本要求 ............................................................................................. 7 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的理論基礎(chǔ) ..................................................................................... 7 采樣理論 ............................................................................................... 7 面積等效原理 ....................................................................................... 9 PWM 逆變電路及控制方法 ................................................................ 11 Boost 升壓電路 .................................................................................... 15 系統(tǒng)可行方案和選擇 ................................................................................... 17 第 3 章 系統(tǒng)的主要模塊 ........................................................................................... 20 系統(tǒng)的主要組成 ........................................................................................... 20 系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) ........................................................................................... 20 主電路拓?fù)? ......................................................................................... 20 IV 主電路工作過程 ................................................................................. 21 主電路參數(shù)設(shè)計(jì) ................................................................................. 23 IR2110 芯片控制電路的設(shè)計(jì) ....................................................................... 26 輔助 電路的設(shè)計(jì) ........................................................................................... 28 過流保護(hù)電路 ..................................................................................... 28 開關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)電路 ......................................................................... 29 LC 濾波電路 ........................................................................................ 30 第 4 章 仿真分析 ....................................................................................................... 31 仿真目的 ....................................................................................................... 31 仿真電路 ....................................................................................................... 31 主電路仿真圖 ..................................................................................... 31 PWM 產(chǎn)生圖 ........................................................................................ 31 仿真波形 ....................................................................................................... 33 波形仿真 ............................................................................................. 33 輸出電壓分析 ..................................................................................... 33 輸出電流分析 ...................................................................................... 34 第 5 章 結(jié)束語 ........................................................................................................... 36 結(jié)論 ............................................................................................................... 36 展望 ............................................................................................................... 36 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 37 致謝 ............................................................................................................................. 38 1 第 1 章 緒論 背景 電力電子技術(shù)的發(fā)展一次經(jīng)歷了整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代，一些電源也就應(yīng)運(yùn)而生。 七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī) ， 交流電機(jī)變頻 調(diào) 速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。這時(shí)的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變 ， 但工作頻率較低 ， 僅局限在中低頻范圍內(nèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì) ， 到 1995 年底 ， 功率 MOSFET 和 GTR 在功率半導(dǎo)體器件市場上已達(dá)到平分秋色的地步 ， 而用 IGBT 代替 GTR 在電力電子領(lǐng)域 已 2 成定論。隨著電力電子技術(shù)的普及使用，由電力電子變換裝置帶來的電磁干擾、諧波污染及電網(wǎng)功率因數(shù)下降等 “ 公害 ” 越來越引起全社會(huì)各界普遍關(guān)注。 PWM 控制技術(shù)在逆 變電路中的應(yīng)用最為廣泛，對(duì)逆變電路的影響也最為深刻。 UPS 電源是一種具有穩(wěn)壓純凈化和無間斷地向負(fù)載提供連續(xù)供電能力的優(yōu)質(zhì)交流電源，它擔(dān)負(fù)著向計(jì)算機(jī)等重要設(shè)備的供電任務(wù)。近幾年利用電流模式的 PWM 控制技術(shù)，基本上能解決非線性負(fù)載的響應(yīng)很慢的缺點(diǎn)，使得 UPS 電源性能不斷提高。單片電源和模塊電源已 取代了整機(jī)電源在一些技術(shù)中獲得廣泛應(yīng)用，并且派生出新的供電體系 ，使單一的集中供電體系走向多元化。 UPS 及交流凈化電源 UPS 電源是一種具有穩(wěn)壓純凈化和無間斷地向負(fù)載提供連續(xù)供電能力的優(yōu)質(zhì)交流電源，它擔(dān)負(fù)著向計(jì)算機(jī)等重要設(shè)備的供電任務(wù)。雖然可用瞬時(shí)值電壓反饋的 PWM 技術(shù)來解決，但此種技術(shù)仍屬于周波內(nèi)響應(yīng)，非線性負(fù)載的沖擊響應(yīng)仍然很慢。第一代穩(wěn)壓電源的功能是穩(wěn)定交流輸出電壓和頻率，這種電源主要用于市電不穩(wěn)定地區(qū)。進(jìn)入九十年代以后，絕大部分的電氣設(shè)備都裝備了微處理器及變換電路，而且，為了在設(shè)備內(nèi)部將交流輸入變換為直流，都備有電容輸入型整流電路，使得輸入電流波形產(chǎn)生很大的失真。而交流電源設(shè)備，也相應(yīng)增添快速傅立葉變換等功能，強(qiáng)化其測試能力，并增強(qiáng)其智能水平 ?，F(xiàn)國內(nèi) 80％的變頻電源依賴進(jìn)口。早期直流電源一般采用所謂降壓型串聯(lián)控制方式，這種方式的缺點(diǎn)是，輸出電壓下降幅度越大，則功率損耗越大，這些功率損耗變成熱量散發(fā)出來，需要使用較大的散熱片。 為了進(jìn)一步減小電源體積和減輕 重量，提高輸出的功率密度，從六十年代開始對(duì)開關(guān)電源進(jìn)行研制，電路形式歷經(jīng)分立元件、通用集成電路到專用控制器和單片開關(guān)集成穩(wěn)壓器，性能價(jià)格比不斷提高。如何提高開關(guān)電源的工作頻率、降低諧波干擾和提高效率將成為以后開關(guān)電源研究的方向。 論文主要研究內(nèi)容 綜上所述，自從 80 年代以來，電力電子技術(shù)取得到了飛速的發(fā)展。在這些行業(yè)，當(dāng)大功率非線性用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，會(huì)給電網(wǎng)注入大量的電力諧波，導(dǎo)致電網(wǎng)電壓嚴(yán)重失真。其主電路的構(gòu)成采用Boost 電路 (DCDC)和全橋式逆變電路 (DCAC)