【正文】 究，而是采用正弦 SPWM 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了 220V 直流電到 220V 正弦交流電 3KW 的逆變，并且輸出電壓還可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整。 二次側(cè)電流為： 22 2 1000 4 .5220PIAU? ? ? 故選用三個(gè)初級(jí)電壓為 、電流為 ，功率為 ,次級(jí)電壓為 220V、電流為 ，功率為 1000W 的單相變壓器。 LO1COM2VCC3NC4VS5VB6HO7NC8VDD9HIN10SD11LIN12VSS13NC14U1IR2110D13IN4148D4D1 IN4148C3104C1104C21uC4100uL12mHD5D315VR5 100R720KD6Q3Q4+15VR8RESD14IN4148R6 100D2 IN4148 圖 37 全橋驅(qū)動(dòng)電路 為改善 PWM 控制脈沖的前后沿陡度并防止振蕩，減小 IGBT 集電極的電壓尖脈沖，一般應(yīng)在柵極串聯(lián)十幾歐到幾百歐的限流電阻。 脈寬 控制電路結(jié)構(gòu)圖如圖 32： 圖 32 脈寬控制電路結(jié)構(gòu)圖 SG3524 芯片 SG3524 芯片是集成 PWM 控制器，其引腳圖如圖 33 所示 ： 圖 33 SG3524引腳圖 SG3524 工作過程： 直流電源從 引 腳 15 接入后分兩路，一路加到或非門；另一路送到基準(zhǔn)電壓穩(wěn)壓器的輸入端，產(chǎn)生穩(wěn)定的＋ 5V 基準(zhǔn)電壓。 dU 和39。且直流側(cè)只需并聯(lián)一個(gè)電容，故選擇電 壓型逆變電路。 調(diào)制法 就是把希望輸出的波形作為調(diào)制信號(hào) Ut，把接收調(diào)制的信號(hào)作為載波 Uc，通過信號(hào)波的調(diào)制得到所期望的 PWM 波形。 圖 22 單極性 PWM控制方式 單相橋式電路既可以采取單極性調(diào)制，也可以采用雙極性調(diào)制，而三相橋式 PWM 逆變電路，一般采用雙極性控制方式。 SPWM 逆變電路原理及其控制方法 PWM 控制就是對(duì)脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)，即通過一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來等效地獲得所需要的波形。功率變換技術(shù)的發(fā)展大致可分為三個(gè)階段：第一階段，是應(yīng)用二極管和晶閘管的不控或半控強(qiáng)迫換流技術(shù) 。 80 年代，絕緣門極雙極型晶體管（ IGBT）問世，它綜合了功率 MOSFET 和雙極型功率晶體管兩者的功能。另外，交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速用 變頻器，不間斷電源，感應(yīng)加熱電源等電力電子裝置使用非常廣泛，其電路的核心部分都是逆變電路。 完成總電路設(shè)計(jì)。 雖然在控制方法上已經(jīng)趨于成熟，但有些控制方法實(shí)現(xiàn)起來仍很困難。近十幾年來，由于自關(guān)斷器件的飛速發(fā)展，晶閘管的應(yīng)用領(lǐng)域有所縮小，但是，由于它的高電壓、大電流特性，它在高壓直流（ HVDC）、靜止無功補(bǔ)償（ SVC）、大功率直流電源及超大功率和高壓變頻調(diào)速應(yīng)用方面仍然占有十分重要的地位。DSP 芯片的功能日益強(qiáng)大，性能價(jià)格比不斷上升，開發(fā)手段不斷改進(jìn)。 可知如果給出了逆變電路正弦波輸出頻率，幅值和半個(gè)周期內(nèi)的脈沖數(shù)， PWM 波形中各脈沖的寬度和間隔就可以準(zhǔn)確計(jì)算出來。其雙極性 PWM 控制方式圖如圖 23所示。 方案一（電壓型逆變）：直 流側(cè)為電壓源， 采用 并聯(lián) 大電容器來緩沖無功功率，則構(gòu)成電壓型 逆變 器 。 圖 27 規(guī)則采樣法 方案選擇： 規(guī)則采樣法是對(duì)自然采樣法的改進(jìn) ,其主要優(yōu)點(diǎn)就是是計(jì)算簡(jiǎn)單 ， 便于在線實(shí)時(shí)運(yùn)算 ，尤其是利用軟件生成 SPWM 系統(tǒng)。 VN39。 調(diào)制波及載波的產(chǎn)生 正弦波信號(hào) tu 由函數(shù)發(fā)生器 ICL8038 產(chǎn)生。因此，濾波電容的選取原則是在保證輸出電壓的 THD 滿 足要求的情況下，取值盡量小。其中一路開關(guān)的 SPWM 波形如圖 52所示。當(dāng)然，光靠平時(shí)所學(xué)的知識(shí)完成本次課程設(shè)計(jì)還是有一定難度的，因此，課設(shè)中存在許多障礙，這些阻礙都是我知識(shí)點(diǎn)的漏洞，為我敲響了警鐘。在本次設(shè)計(jì)中，查閱許多逆變器方面的資料，有感先進(jìn)的功率器件及逆變控制器件對(duì)電力電子技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)作用，大大簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，極大提高系統(tǒng)的可靠性，達(dá)到以往設(shè)計(jì)無法達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)。因此，最低次諧波的頻率 武漢理工大學(xué)《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計(jì)說明書 18 Hzf 1 9 9 5 050)12 0 02( ????? 以選 1/10為例，選濾波電感為 1mH，則 L、 C濾波電容為 FLC ?? 1101 1)1 9 952 1(1 632 ???????? ? 變壓器參數(shù)設(shè)計(jì) 變壓器參數(shù)計(jì)算： 單個(gè)變壓器輸出功率為： 2 1000PW? 單個(gè)變壓器輸入功率： 21 1 1 1000* 1 0 5 2 . 60 . 9 5PP U I W?? ? ? ? 式中η為變壓器的效率，這里取 變壓器的額定功率為 : 12 10 00 10 52 .6 10 26 .322PPPW? ?? ? ? 一次側(cè)電流為： 1111 0 5 2 .61 .2 * 8 .11 5 5 .6PI K AU? ? ? 式中 K 是變壓器空載電流大小決定的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，容量越小的變壓器， K 越大，一般選~。 1234567891011121314IR2110C1R2D?C2R1控制及保護(hù)電路HINSDLINi1UssLOCOMIccIsIbHOVccIdc=500V 圖 36 IR2110 構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路 驅(qū)動(dòng)電路 IR2110 自身的保護(hù)功能非常完善：對(duì)于低壓側(cè)通道，利用 2 片 IR2110 驅(qū)動(dòng)全橋逆武漢理工大學(xué)《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計(jì)說明書 15 變電路的電路圖如圖 37所示。 SG3524可以產(chǎn)生鋸齒波 ，作為載波與正弦波比較，產(chǎn)生 SPWM 信號(hào)。 當(dāng) 2RU UN dU U U? ? ?時(shí)，給 V4導(dǎo)通信號(hào)，給 V1關(guān)斷信號(hào) 2UN dUU?? ，給 V V4 加導(dǎo)通信號(hào)時(shí)，可能是 V V4 導(dǎo)通，也可能是 VD VD4 導(dǎo)通。 采用 IGBT 作為開關(guān)器件的三相電流型橋式逆變電路如圖 26 所示： 圖 26 三相電流型橋式逆變電路 方案選擇： 電流型逆變 直流側(cè) 需加大 電感 ，價(jià)格 比較昂貴 ，而 電壓型逆變器整流武漢理工大學(xué)《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計(jì)說明書 10 變頻裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、諧波含量少、定轉(zhuǎn)子功率因數(shù)可調(diào)等優(yōu)異特點(diǎn) 。 目前應(yīng)用最為廣泛的是電壓型 PWM 逆變電路 ,脈寬控制方法主要有計(jì)算機(jī)法和調(diào)制法兩種，但因?yàn)橛?jì)算機(jī)法過程繁瑣，當(dāng)需要輸出的正弦波的頻率、幅值或相位發(fā)生變化時(shí)，結(jié)果都要變化，而調(diào)制法在這些方面有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)，因此，調(diào)制法應(yīng)用最為u r u c u O w t O w t u o u of u o U d U d 武漢理工大學(xué)《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計(jì)說明書 8 廣泛。其單極性 PWM 控制 方式圖如圖 22所示。因?yàn)槊看螕Q流都是在上下橋臂之間進(jìn)行，因 此也被稱為縱向換流。功率變換技術(shù)研究的目標(biāo)主要是：節(jié)約能源，提高效率，同時(shí)減小變換器的大小和減輕變換器的重量，降低諧波失真和成本；而在電機(jī)傳動(dòng)應(yīng)用中，有時(shí)還要求高的精度，快速響應(yīng)，寬的輸出電壓、電流或頻率的調(diào)節(jié)范圍等 。 70年代中期，高功率晶體管和功率 MOSFET 問世，功率器件實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)控功能，使高頻化成為可能。 逆變電路應(yīng)用非