【正文】 極管應(yīng)選用正向過渡電壓低、逆向恢復(fù)時(shí)間短的軟特性緩沖二極管。 過流保護(hù) 生產(chǎn)廠家對(duì) IGBT 提供的安全工作區(qū)有嚴(yán)格的限制條件，且 IGBT 承受過電流的時(shí)間僅為幾微秒，耐過流量小，因此使用 IGBT 首要注意的是過流保護(hù)。 M57962L 工作原理 M57962L 的工作原理如下：當(dāng)電源接通后，首先自檢，檢測(cè) IGBT 是否過載或短路。若是按照傳統(tǒng)的逆變電路的驅(qū)動(dòng)電路來 實(shí)現(xiàn)，并且要求驅(qū)動(dòng)電路的供電電源要彼此隔離，這無疑增加了硬件電路的設(shè)計(jì)困難，降低了逆變電路的可靠性。這樣算出的電容是最小值，考慮到實(shí)際要求，選擇適合的輸出濾波電容。為了減少其交流成分，通常在整流電路后接有濾波電路。調(diào)制信號(hào) ru 為正弦波，載波 cu 在 ru 的正半周為正極性的三角波，在 ru 的負(fù)半周為負(fù)極性的三角波。 設(shè)負(fù)載為阻感負(fù)載，工作時(shí) V1和 V2的通斷狀態(tài)互補(bǔ)， V3和 V4的通斷狀態(tài)也互補(bǔ)。而 IGBT 的額定電壓epU 實(shí)際選取中要比 Up 大一些。電壓控制型器件應(yīng)用較多的有 MOSFET、IGBT 等，其特點(diǎn)是：開關(guān)頻率較高，輸入阻抗高，控制功率小，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，且工作溫度跨度大，抗輻射能力強(qiáng)，但是導(dǎo)通壓降比電流控制型高， 導(dǎo)通損耗較大。但是如果不能合理地選擇濾波電容 C的值，濾波電容 C過大會(huì)存在以下問題：a)體積大、投資大、性能價(jià)格比低； b)在接通電路的瞬間，電路中的沖擊電流大，易使元器件損壞； c)電路的過渡過程變長(zhǎng)，閑置了整個(gè)系統(tǒng)的快速性。反過來說，流過某個(gè)二極管的電流 VDi 只是兩個(gè)波頭中的一個(gè)，故其平均值為 2/2/ RdVD III ?? (313) 主要參數(shù)設(shè)計(jì) a)二極管參數(shù)設(shè)計(jì) 通常，整流二極管的選取取決于它的電壓應(yīng)力與電流應(yīng)力。 VD1 和 VD4 的關(guān)斷時(shí)刻，從物理意義上講，就是兩個(gè)電壓下降速度相等的時(shí)刻，一個(gè)是電源電壓的下降速度 )(/2 tddu ? ，另一個(gè)是假設(shè)二極管 VD1 和 VD4 關(guān)斷而電容開始單獨(dú)向電阻放電時(shí)電壓的下降速度pd tddu )(/ ?（下標(biāo)表示假設(shè)）。 設(shè) VD1 和 VD4 導(dǎo)通的時(shí)刻與 u2 過零點(diǎn)相距 ? 角，則 u2 如下式所示 )sin (2 22 ?? ?? tUu （ 31） 在 VD1 和 VD4 導(dǎo)通期間，以下方程成立 ?sin2)0( 2Uu d ? 201)0( udtiCutCd ?? ? （ 32） 式中， )0(du 為 VD1 、 VD4 開始導(dǎo)通時(shí)刻直 流側(cè)電壓值。主電路包括二極管整流濾波電路、 IGBT(絕緣柵雙極晶體管 )逆變器，以及輸出濾波電路等。 (e)隔離驅(qū)動(dòng)電路。 (a)單片機(jī)。 電壓源型變頻器和電流源型變頻器 無論是交 — 直 — 交變頻還是交 — 交變頻，從變頻電源的性質(zhì)上看，又可以分為電壓源型變頻器和電流源型變頻器兩大類。但是波形精度低，穩(wěn)定性差，諧波成分較大且不易與微機(jī)接口。這樣，如圖 a 所示的裝置的兩個(gè)缺點(diǎn)都消除了。前級(jí)整流器也可采用不可控整流來獲得，然后再經(jīng)斬波器或有脈寬調(diào)制功能的逆變器來實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。鑒于這類裝置的器件數(shù)量多而輸出頻率低，一般只用于低轉(zhuǎn)速、大容量的調(diào)速系統(tǒng)。 a）直接變壓變頻裝置的結(jié)構(gòu)如圖所示。其中逆變器部分很重要， 有了逆變器，就可利用直流電（蓄 電池 、 開關(guān) 電源、燃料電池等）轉(zhuǎn)換成交流電為電器提供穩(wěn)定可靠 的 用電保 障，如筆記本電腦、手機(jī)、手持 PC、數(shù)碼相機(jī)以及各類儀器等；逆變器還可與發(fā)電機(jī)配套使用，能有效地節(jié)約燃料、減少噪音；在風(fēng)能、太陽(yáng)能領(lǐng)域，逆變器更是必不可少。但是 ,通過在變頻電源中采用 PWM 整流電路，就可以基本上解決這個(gè) 問題。此外，以 IGBT 為開關(guān)器件的 IPM 和單片功率 IC芯片將 功率開關(guān)器件和驅(qū)動(dòng)電路，保護(hù)電路等集成在同一封裝內(nèi)，具有高性能和可靠性好的優(yōu)點(diǎn)，所以隨著它們?cè)诖箅娏骰透吣蛪夯矫娴陌l(fā)展，必將在中小功率的變頻電源中得到更加廣泛的應(yīng)用。顯然，前一類方法比較簡(jiǎn)單，但如前所述，這類方法不僅浪費(fèi)了能源，有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生某些副作用，這對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性不利；后一類能量回饋制動(dòng)技術(shù)雖然結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但提高了能源的利用率，尤其是對(duì)頻繁起、制動(dòng)或長(zhǎng)期帶勢(shì)能性負(fù)載下放的系統(tǒng)，在有效制動(dòng)的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生顯著的節(jié)電效果，將相應(yīng)的能量回送到電網(wǎng)中。 采用變頻技術(shù)可以節(jié)能降耗、改善控制性能、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，因而在應(yīng)用中取得了良好的應(yīng)用效果和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。鑒于 IGBT優(yōu)良的器件特性和不斷提高的制造工藝， IGBT 逐漸占領(lǐng)了電力電子器件市場(chǎng)。在 PWM 技術(shù)中一度得到了廣泛的應(yīng)用，并促使裝置性能進(jìn)一步提高和傳統(tǒng)直流電源裝置的革新，但因晶體管是一種電流控制型器件，開通增益有限，這對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)和能耗而言都是一個(gè)負(fù)擔(dān)，另外還存在二次擊穿、不易并聯(lián)以及開關(guān)頻率仍然偏低等問題。 關(guān)鍵詞 ：正弦波脈寬調(diào)制 (SPWM)；變頻電源；閉環(huán)控制；逆變 Design of the singlephase frequency variable power supply Abstract: With the power of the rapid development of electronic technology, variable voltage and variable frequency power supply has been widely applied in variable fields, at the same time the quality of the output voltage waveform in the variable frequency power also made increasing demands. The inverter output waveform quality requirements include two aspects: First, steadystate high precision and the other is a good dynamic performance. Therefore, the research and development is simple and has an excellent dynamic and static performance of the inverter control strategy, which has bee a power electronics research in the field of one of the hot spots. This paper introduces the design of the main elements in the main circuit of the singlephase frequencyvariable power supply, adopts the closed loop control method which is based on pulse width modulation IC SG3525 to improve the quality of the output waveforms. This paper describes the characteristics of SG3525, analyses the formation process of making use of sine pulse width modulating signals produced by the SG3525 and the control theory of the singlephase inverter on SG3525. The experimental result shows that this control method to achieve variable voltage and variable frequency output of the power and the power supply has a good application prospect with the advantages of reliability, feasibility and adaptability. Keywords: sinusoidal pulse width modulation (SPWM)。對(duì)逆變器輸出波形質(zhì)量的要求主要包括兩個(gè)方面：一是穩(wěn)態(tài)精度高；二是動(dòng)態(tài)性能好。 inverter 目 錄 1 緒 論 ........................................................................................................................... 5 課題的研究背景 ..................................................................................................... 5 電力電子技術(shù)的發(fā)展 ........................................................................................... 5 變頻電源的發(fā)展 .................................................................................................. 6 變頻技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向 .......................................................................................... 6 課題研究的意義 ..................................................................................................... 7 2 系統(tǒng)方案論證與設(shè)計(jì) .............................................................................................. 8 系統(tǒng)方案論證 ......................................................................................................... 8 結(jié)構(gòu)方式 .............................................................................................................. 8 構(gòu)成變頻電源方式 ............................................................................................ 10 電壓源型變頻器和電流源型變頻器 ................................................................. 11 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 ....................................................................................................... 11 3 變頻主電路的設(shè)計(jì) ................................................................................................ 12 電路構(gòu)成 ............................................................................................................... 12 變頻電源的工作原理 ........................................................................................... 12 交 — 直部分 ........................................................................................................ 13 直 — 交部分 ..............................................................................................