【正文】 。如把各輸出波形用傅式變換分析，則其低頻段特性非常接近，僅在高頻段略有差異?？刂齐娐酚蒊R2110芯片產生PWM對主電路進行控制。然而各種電力電子設備和裝置在電力系統(tǒng)、工業(yè)、交通、家庭中的廣泛應用，會產生大量諧波。開關電源的控制方式傳統(tǒng)上分為脈沖寬度調制(PWM)式、脈沖頻率調制(PFM)式和混合調制式。而近年來我國在電子控制的焊接電源研究方面取得了一定的成就，使得電子焊接電源從效率、節(jié)能和可控性能上都取得了滿意的效果，電子焊機的體積、重量不斷減小。這種線路阻抗成為導致市場電源電壓波形畸變的主要原因，對于連接在同一網側的其它用電設備帶來惡劣影響。近幾年利用電流模式的PWM控制技術，基本上能解決非線性負載的響應很慢的缺點，使得UPS電源性能不斷提高。進入80年代后，現(xiàn)代電源技術隨著IGBT、功率MOSFET、IPM、MCT等新元器件出現(xiàn)，諧振變流、軟開關、電路拓撲等新理論的支持，功率因數(shù)校正、并聯(lián)均流、有源箝位、微機監(jiān)控等技術的應用，使現(xiàn)代電源技術逐漸走向高頻化。UPS電源一般采用PWM技術，這種技術在傳統(tǒng)上采用平均值電壓反饋，在線性負載條件下，顯示出良好的性能。另外，從節(jié)約能源，走可持續(xù)發(fā)展道路考慮，太陽能、風能、潮汐、地熱、燃料電池等新型能源的開發(fā)應用，也已成為高科技研究的熱點。進入八十年代，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術的迅猛發(fā)展，為現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展奠定了基礎。大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機提供，但是大約20%的電能是以直流形式消費的，其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。目前，國內外都在致力于發(fā)展新能源，太陽能發(fā)電，風力發(fā)電，潮汐發(fā)電等。其主電路構成采用的是Boost電路和全橋電路的組合。七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機，交流電機變頻調速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，到1995年底，功率MOSFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步，而用IGBT代替GTR在電力電子領域已成定論。PWM控制技術在逆變電路中的應用最為廣泛，對逆變電路的影響也最為深刻。近幾年利用電流模式的PWM控制技術，基本上能解決非線性負載的響應很慢的缺點，使得UPS電源性能不斷提高。 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載提供連續(xù)供電能力的優(yōu)質交流電源，它擔負著向計算機等重要設備的供電任務。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)。而交流電源設備，也相應增添快速傅立葉變換等功能，強化其測試能力，并增強其智能水平。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。如何提高開關電源的工作頻率、降低諧波干擾和提高效率將成為以后開關電源研究的方向。在這些行業(yè)，當大功率非線性用電設備運行時，會給電網注入大量的電力諧波，導致電網電壓嚴重失真。第2章 系統(tǒng)方案及基本原理 系統(tǒng)的基本要求本畢業(yè)設計的課題為單相PWM逆變電源的設計，其具體的課題要求如下：（1）電源功率1kW；（2）直流電源電壓48V；（3）電流波形盡可能接近正弦波；頻率50Hz；（4）諧波分量幅值盡可能的??；為了實現(xiàn)本課題，本系統(tǒng)設計大體上由直流升壓電路和交流逆變電路組成。環(huán)節(jié)的響應即為該環(huán)節(jié)的脈沖過渡函數(shù)。在PWM波形中，各脈沖的幅值是相等的，要改變等效輸出正弦波的幅值時，只要按同一比例系數(shù)改變各脈沖的寬度即可。 單極性PWM控制原理方式如果三角波載波在半個周期內的方向是在正負兩個方向變化的，所得到的PWM波形也是在方向變化的，這時稱為雙極性PWM控制方式。脈沖越窄，各i(t)響應波形的差異也越小。 用PWM波代替正弦半波要改變等效輸出正弦波幅值，按同一比例改變各脈沖寬度即可。uo為矩形波，幅值為Um=Ud/2，io波形隨負載而異，感性負載時，V1或V2通時，io和uo同方向，直流側向負載提供能量，VD1或VD2通時，io和uo反向，電感中貯能向直流側反饋，VDVD2稱為反饋二極管，還使io連續(xù)，又稱續(xù)流二極管。io波形和下圖中的io相同，幅值增加一倍，單相逆變電路中應用最多的。V3的基極信號只比V1落后q ( 0q 180186。電流型逆變電路中，采用半控型器件的電路仍應用較多。C和L、R構成并聯(lián)諧振電路，故此電路稱為并聯(lián)諧振式逆變電路。4個晶閘管全部導通，負載電壓經兩個并聯(lián)的放電回路同時放電。數(shù)量分析：忽略換流過程，io可近似成矩形波，展開成傅里葉級數(shù)。 boost升壓電路（1）充電過程在充電過程中，開關閉合（三極管或MOS管導通），開關（三極管或MOS管）處用導線代替。 放電過程等效電路圖選用升壓斬波電路原因是為了系統(tǒng)結構緊湊，并且該電路結構較為簡單，損耗較小，效率較高。三角載波和正弦調制波相互調制產生四路脈沖信號分別給六個IGBT提供觸發(fā)信號。為保證系統(tǒng)可靠運行，防止主電路對控制電路的干擾，采用主、控電路完全隔離的方法，即驅動信號用光耦隔離，反饋信號用變壓器隔離，輔助電源用變壓器隔離。完成把電壓VS升壓到VO的功能。這樣線圈L磁能轉化成的電壓V0與電源VS串聯(lián)，以高于V0電壓向電容C、負載R供電。 橋式變換器主電路圖開始階段，給TT3加觸發(fā)脈沖，此時這兩個MOS管導通，電流流過T1的漏極，經過輸出濾波電路回到T3的漏極。 主要參數(shù)各點波形按在周期開始時是否從零開始，可分為連續(xù)工作狀態(tài)或不連續(xù)工作狀態(tài)兩種模式。由公式()和()可得電感電流在上升時的電流增益和在下降時電流增益分別為：， （） （）按在交接處電流相等，即N原則有： （）化簡得電壓增益為： （）由于忽略損耗有：， （）故 （）根據(jù)在連續(xù)與不連續(xù)之間的臨界狀態(tài)的條件，它們與的關系式為： （）則有和。 IR2110芯片控制電路的設計驅動電路輸出SPWM信號經驅動電路驅動逆變橋的開關管。懸浮電源VB可以從電源VCC通過二極管DIODE對電容C7充電自舉獲得（因為對于橋式電路，每一路驅動都必須獨立的直流電源）其二極管必須是快恢復二極管其耐壓值必須超過主電路直流輸入電壓，電容C7的電容值的選取決定于開關頻率及MOSFET輸入電容充放電的要求等。當電流過流時比較器輸出是高電平產生保護，使SPWM不輸出，控制場效應管關閉。三角波與正弦波頻率比值稱為載波比N=fc/fr。RC體積小，成本低濾波效果不如LC電路。將調制波和載波通過一些運算與比較。 輸出電流的FFT分析在調制比m（）、載波頻率fc（750Hz）、調制波頻率fr（50Hz）的情況下，通過對電壓電流的分析，可知道PWM控制方式輸出電壓THD=%，輸出電壓諧波次數(shù)較高，更容易濾除；輸出電流THD=%，即輸出電流諧波含量明顯更小，更接近于正弦波。參考文獻[1] 王兆安，劉進軍．電力電子技術[M]．北京：機械工程出版社，2009[2] 楊萌福，段善旭，朝澤云．電力電子裝置及系統(tǒng)[M]．北京：清華大學出版社，2006[3] 張力．現(xiàn)代電力電子技術[M]．北京：科學出版社，2005[4] 康用．PWM逆變電源抗沖擊性負荷電路研究[J]．華中理工大學學報，2009，2（12）：2325[5] 陳國呈．PWM逆變技術及應用[M]．北京：中國電力出版社，2007[6] 康華光．電子技術基礎[M]．北京：高等教育出版社，2009[7] 華偉，周文定．現(xiàn)代電力電子器件及其應用[M]．北京：清華大學出版社，2002[8] 沙占友．新型特種集成電源及應用[M]．北京：人民郵電出版社，2008[9] 梁任秋．IGBT驅動保護與應用技術[M]．北京：電力電子技術，2008[10] 李宏．電力電子沒備用器件與集成電路應用指南[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2001[11] 李序葆，趙永健．電力電子器件及其應用研究[J]．北京：電力電子學報，2006，4（4）：97110[12] 王兆安，張明勛．電力電子設備設計和應用手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2002[13] 張立，黃兩一．電力電子場控制器件及其應用[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2005[14] 王兆安，張明勛．電力電子設備設計和應用手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2002[15] Rashid M H．Power　electronics[M]．Prentice Hall Publishing，2008[16] Infineon Technologies AG．Semiconductors[M]．2nd edition．Publicis Corporate Publishing，2004[17] Bose B K．Power　electronicsa technologies review[J]．Proceedings of IEEE，2006，80(8)： 13031334致謝本論文是在單海歐老師的悉心指導下完成的