【正文】 正 PWM模式的一些特殊情況。所以，總體來說，本系統(tǒng)的穩(wěn)定性還是比較好。因此，在實際 應用中，要對 IGBT進行過熱保護，可用溫度傳感器檢測 IGBT的 殼溫，當超過允許溫度時主電路跳閘以實現(xiàn)過熱保護。 我們曾經(jīng)困惑過曾經(jīng)郁悶過，但是從一次一次的失敗中走來，深深體會到：其實，每一次的失敗都為我們下一次的成功帶來了曙光！ 建議： 多引進先進實驗設備和儀器，最好帶有較多的配套實驗及開發(fā)板，以供實驗和開發(fā)擴展。 // PortC PORTC = 0x0。 //}}WIZARD_MAP(Initialization) // TODO: Add extra initialization here //{{WIZARD_MAP(Global interrupt) sei()。 ICR1 = 0x271。 TCNT2 = 0x00。 OCR1B=Sin_Zheng[i]。 } } 。 return。 TIMSK = 0x04。 27 OCR1B = 0x0055。 } } uint Sin_Zheng[128]={ 621,590,559,529,499,469,440,411,383, 355,328,302,276,251,228,205,183, 163,143,125,108,92,78,65,53, 43,34,26,20,16,13,11,11, 13,16,20,26,34,43,53,65, 78,92,108,125,143,163,183,205, 228,251,276,302,328,355,383,411, 440,469,499,529,559,590,621, 12,43,74,104,134,164,193,222,250, 278,305,331,357,382,405,428,450, 470,490,508,525,541,555,568,580, 590,599,607,613,617,620,621,621, 620,617,613,607,599,590,580,568, 555,541,525,508,490,470,450,428, 405,382,357,331,305,278,250,222, 193,164,134,104,74,43,12}。 // PortD PORTD = 0x0。 衷心感謝我的導師李英輝老師，導師淵博深厚的學識，敏銳的眼光，精辟的見解，創(chuàng)新的開拓精神，嚴謹認真的治學風范，勤奮謙遜的 工作態(tài)度，以及忘我的工作精神是我終身的學習楷模，導師對我耐心的指導和嚴格的要求使我的學習有了不斷提高和許多收獲，并將繼續(xù)激勵我在今后的工作中克服困難，迎接挑戰(zhàn)。 20 參考文獻 [1]通過搜索引擎搜索關鍵字： IGBT PWM 逆變 [2]趙同賀， 開關電源設計技術與應用實例 /電能變換與應用叢書 [M]，北京：人民郵電出版社， 2020年 3月 ,210 [3]黃智偉，王彥 .全國大學生電子 設計競賽訓練教程 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020年，8694 [4]潘琢金，孫德龍，夏秀峰 .C8051F單片機應用解析 [M].北京：北京航空航天大學出版社，2020年， 2330 [5]趙莉。輸出正弦 信號。反向 PWM 模式則正好相反。比較匹配發(fā)生時， OC1x 中斷標志將被置位。最小分辨率為 2比特 15 (ICR1 或 OCR1A 設為 0x0003)，最大分辨率為 16 位 (ICR1 或 OCR1A 設為 MAX)。從而能夠得到穩(wěn)定的輸出信號。 當引腳配置為輸入時，若 PORTxn 為 1“，上拉電阻將使能。 主程序 圖 51 總體流 程圖 14 總體程序流程圖如圖 51所示。接著選擇調試平臺， AVR Studio 4軟件可以讓客戶選擇多種開發(fā)調試工具。 13 第五章 系統(tǒng)軟件設計 AVR軟件開發(fā)工具的介紹 AVR軟件開發(fā)工具有很多，包括 AVR STUDIO IAR、 AtmanAvr等。圖 44(b)為濾波器的單相等效電路。 S1S2S3S4D1D2D3D4調制電路調 制 波載 波UrUcU g e 1U g e 2U g e 3U g e 4 L RLCUoE 圖 43 單相橋式電壓型逆變電路 設負載為阻感負載，工作時 S1和 S2的通斷狀態(tài)互補， S3和 S4的通斷狀 態(tài)也互補。但是，為了保證 IGBT在集電極、發(fā)射極電壓上出現(xiàn) dv/dt噪聲時仍保持關斷，必須在柵極上施加一個反向關斷偏壓，采用反向偏壓還減少了關斷損耗。當調制信號不是正弦波時，也能得到與調制信號等效的 PWM波形。逆變器的輸出電壓為 PWM波形時，其低次諧波得到很好地抑制和消除，高次諧波又能很容易濾去，從而可得到崎變率極低的正弦波輸出電壓。為了給交流側向直流側反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。 在上述四種換流方式中，器件換流只適應于全控型器件，其余三種方式主要是針對晶閘管而言。 (2)電網(wǎng)換流。上面是 S1S4均為理想開關時的分析，實際電路的工作過程要復雜一些。這就是逆變電路的最基本的工作原理。 ②當檢測到過流故障信號時，立即將柵壓降到某一電平，同時啟動定時器，在定時器到達設定值之前，若故障消失，則柵壓又恢復到正常工作值；若定時器到達設定值時故障仍未消除，則把柵壓降低到零。 導通壓降：電導調制效應使電阻 Ron減小，使通態(tài)壓降減小。 該電子為 P+NPN+晶體管。 系統(tǒng)整體框 圖 經(jīng)過細致的分析與論證，我將本系統(tǒng)的細化，分為幾個簡單的模塊，再將各個模塊進行統(tǒng)籌結合。在驅動電路中主要研究 IGBT的飽和導通和截止兩個狀態(tài)，使其 4 開通上升沿和關斷下降沿都比較陡峭。 2）由于流過 IGBT的電流是通過其它電路檢測來完成的，而且僅僅檢測流過 IGBT的電流，這就有可能對于 IGBT的使用效率產(chǎn)生一定的影響，比如 IGBT在安全工作區(qū)時，有時出現(xiàn)的提前保護等。 對 IGBT的驅動電路，我們考慮了兩種方案。 [3] 對用于產(chǎn)生 PWM波形的單片機，我們考慮了兩種方案： 方案一： 采用 AT89C51作為產(chǎn)生 PWM波形的方案。電源技術發(fā)展到今天，已融匯了電子、功率集成、自動控制、材料、傳感、計算機、電磁兼 容、熱工等諸多技術領域的精華，已從多學科交叉的邊緣學科成長為獨樹一幟的功率電子學。電源技術的發(fā)展，大體經(jīng)歷了幾個階段：由磁放大式到硅二極管整流式，再到可控硅（晶體管）整流式，直到發(fā)展到逆變式（開關式）。 畢 業(yè) 設 計（論文） 2020 屆 題 目 基于 IGBT 的 DCAC 變換器設計 專 業(yè) 電子信息工程 學生姓名 學 號 指導教師 論文字數(shù) 12020 完成日期 2020 年 5 月 6 日 湖州師范學院本科畢業(yè)論文 I 基于 IGBT 的 DCAC 變換器設計 摘 要： 本文主要論述了基于單片機控制逆變穩(wěn)壓電源的基本原理、結構和設計過程。 電源是電力電子技術的主要領域之一，隨著新的 電子元器件、新電磁材料、新變換技術、新的控制技術的出現(xiàn)與應用，逆變電源技術得到越來越廣泛的應用。 [1] 基于 IGBT的 DCAC變換器的發(fā)展現(xiàn)狀 現(xiàn)在越來越復雜的電子設備對電源提出了各種各樣的負載要求，一個特定用途的電源，應具有特定的負載性能要求和特性，同時還應當具備安全可靠、高效、高功率因數(shù)、低噪音的特點，另外，無電磁干擾、無電網(wǎng)污染、省電節(jié)能也是我們應當認真考慮的設計要求。 3 第二章 總體方案設計 系統(tǒng)方案設計與論證 為了能夠設計出優(yōu)秀的變換器，我們分別對用于產(chǎn)生 PWM波形的單片機選型、 IGBT的驅動電路、 IGBT的保護、輸出信號的過濾等進行了方案的設計與論證。 綜合上述兩種方案，方案二較為理想，可以滿足設計要求。 [5] TLP250使用特點： 1） TLP250輸出電流較小，對較大功率 IGBT實施驅動時，需要外加功率放大電路。 IGBT與普通晶體三極管一樣，可工作在線性放大區(qū)、飽和區(qū)和截止區(qū)，其主要作為開關器件應用。 綜合整體考慮，我們采用簡單可靠的方案二。 [6] IGBT的工作原理： N溝道 IGBT通過在柵極－發(fā)射極間加閾值電壓 UTH以上的（正）電壓，在柵極電極正下方的 P層上形成反型層（溝道），開始從發(fā)射極電極下的 N－ 層注入電子。 [7] 導通： UGE大于開啟電壓時， MOSFET內(nèi)形成溝道，為晶體管提供基極電流， IGBT導通。只要檢測出過流信號，就在 2us內(nèi)迅速撤除柵極信號。這樣，就把直 流電變成交流電，改變兩組開關的切換頻率，即可改變輸出交流電的頻率。 S S3斷開， S S4閉合時的情況類似。利用全控型電力電子器件自身具有的關斷能力進行換流，稱為器件換流。 脈沖換流有脈沖電壓換流和脈沖電流換流兩種。 阻感負載是需要提供無功功率，直流側電容起緩沖無功能量的作用。 根據(jù)采樣控制理論，脈沖頻率越高， PWM波形便越接近正弦波。當調制信號是正弦波時，所得到的便是 PWM波形。當柵極電壓為零時， IGBT處于斷態(tài)。電源的最大峰值電流 IGPK為 ： )/( gGECPK RUI ??? 電源的平均功率 PW為： sGGEW fQUP ???? IGBT轉換電路的設計 圖 43是采用 IGBT作為開關器件的單相橋式電壓型逆變電路。 [12] 濾波器電路的設計 最簡單也是最常用的變頻器輸出濾波器是由 LRC組成低通濾波器，如圖 44(a)。 因此，濾波器設計就是把式 (5)、 (10)作為約束條件，式 (11)~(13)為目標函數(shù)的一個優(yōu)化問題。然后配置項目參數(shù)，這個步驟包括選擇我們要創(chuàng)建什么類型的項目，設定名稱以及存放的路徑。 [14] 軟件程序 PWM波形的產(chǎn)生是在單片機中，由于要求精度高，因此單片機采集數(shù)據(jù)的速度要快，這樣才能降低輸出波形的失真程度，同時也可以減小 IGBT的發(fā)熱程度。 PINn：從引腳讀輸入信號，無論 DDRn為何值，都可以通過 x＝ PINn獲得端口 n 的外部電平。 定時器的初始化是為了使得單片機能夠精確采集數(shù)據(jù)，單片機在輸出 PWM波時的頻率穩(wěn)定，并按照一定的頻率在兩個輸出口輸出 PWM波。 相位與頻率修正 PWM 模式的 PWM 分辨率可由 ICR1 或 OCR1A 定義。 TCNT1 斜坡上的短水平線表示 OCR1x 和 TCNT1 的匹配比較。在普通 PWM模式下，若 OCR1x 等于 BOTTOM，輸出一直保持為低電平；若 OCR1x 等于 TOP，則輸 出保持為高電平。 測試系統(tǒng)的最終輸出波形如圖 62所示。 由于在實際中沒能買到功率大的電阻，因此如果輸出功率較大時，濾波電路中的電阻會發(fā)燙，所以要用在實際中，必須更換大功率的電阻。 22 致 謝 本文是在我的導師李英輝老師的悉心指導下完成的。 DDRC = 0x0。 //}}WIZARD_MAP(Global interrupt) 26 while(1) { // TODO: Add your code here wdt_reset()。 // OCR1A = 0x0055。 TCCR2 = 0x00。 sbi(PORTD,D