【導(dǎo)讀】本次課程設(shè)計題目要求為三相PWM逆變器的設(shè)計。設(shè)計過程從原理分析、元器件的。選取，到方案的確定以及Matlab仿真等，鞏固了理論知識，基本達到設(shè)計要求。得到較為理想的實驗結(jié)果。式因用電設(shè)備的不同而不盡相同。如通信電源、電弧焊電源、電動機變頻調(diào)速器、加熱電。整流和逆變變換后所得到的。因此，高質(zhì)量的逆變電路已成為電源技術(shù)的重要研究對象。上時，其效果基本相同。PWM控制技術(shù)就是以該結(jié)論為理論基礎(chǔ)，對半導(dǎo)體開關(guān)器件的。代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進行調(diào)制，既可改變逆變。電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。直到進入上世紀80年代，隨著全控型電力電子器件的出。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和自動。PWM控制技術(shù)獲得了空前的發(fā)展。PWM控制技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用最為廣泛，對逆變電路的影響也最為深刻?？梢哉fPWM控制技術(shù)正是有賴。于在逆變電路中的應(yīng)用，才發(fā)展得比較成熟，才確定了它在電力電子技術(shù)中的重要地位。

　　

【正文】 由于電容兩端的電壓不能突變，因此與軟啟動電容接入端相連的 PWM 比較器反向輸入端處于低電平， PWM 比較器輸出高電平。此時， PWM 瑣存器的輸出也為高電平，該高電平通過兩個或非門加到輸出晶體管上，使之無法導(dǎo)通。只有軟啟動電容充電至其上的電壓使引腳 8 處于高電平時， SG3525 才開始工作。由于實際中，基準 電壓通常是接在誤差放大器的同相輸入端上，而輸出電壓的采樣電壓則加在誤差放大器的反相輸入端上。當輸出電壓因輸入電壓的升高或負載的變化而升高時，誤差放大器的輸出將減小，這將導(dǎo)致 PWM 比較器輸出為正的時間變長， PWM 瑣存器輸出高電平的時間也變長，因此輸出晶體管的導(dǎo)通時間將最終變短，從而使輸出電壓回落到額定值，實現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)。反之亦然。 外接關(guān)斷信號對輸出級和軟啟動電路都起作用。當 Shutdown（引腳 10）上的信號為高電平時， PWM 瑣存器將立即動作，禁止 SG3525 的輸出，同時，軟啟動電容將開始放電。如果該 高電平持續(xù)，軟啟動電容將充分放電，直到關(guān)斷信號結(jié)束，才重新進入軟啟動過程。注意， Shutdown 引腳不能懸空，應(yīng)通過接地電阻可靠接地，以防止外部干擾信號耦合而影響 SG3525 的正常工作。 欠電壓鎖定功能同樣作用于輸出級和軟啟動電路。如果輸入電壓過低，在SG3525 的輸出被關(guān)斷同時，軟啟動電容將開始放電。 此外， SG3525 還具有以下功能，即無論因為什么原因造成 PWM 脈沖中止，輸出都將被中止，直到下一個時鐘信號到來， PWM 瑣存器才被復(fù)位。三相 PWM 逆變器設(shè)計 21 第六章 系統(tǒng)軟件 Matab 簡介 MATLAB 是美國 MathWorks 公司出品的商 業(yè) 數(shù)學軟件 ，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言 和交互式環(huán)境，主要包括 MATLAB 和 Simulink 兩 大部分。 MATLAB 是 矩陣實驗室 （ Matrix Laboratory）的簡稱，和 Mathematica、 Maple 并稱為三大數(shù)學軟件。它在數(shù)學類科技應(yīng)用軟件中在 數(shù)值計算 方面首屈一 指。 MATLAB 可以進行 矩陣 運算、 繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計算、控制設(shè)計、信號處理與通 訊、 圖像處理 、 信號檢測 、金融建模設(shè)計與分析等領(lǐng)域。 MATLAB 的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的 指令表達式與數(shù)學、工程中常用的形式十分相似，故用 MATLAB 來解算問題要比用 C， FORTRAN 等語言完相同的事情簡捷得多，并且 mathwork 也吸收了像 Maple 等軟件的優(yōu)點 ,使 MATLAB 成為一個強大的數(shù)學軟件。在新的版本中也加入了 對 C，F(xiàn)ORTRAN， C++ ， JAVA 的支持?？梢灾苯诱{(diào)用 ,用戶也可以將自己編寫的實用程序 導(dǎo)入到 MATLAB 函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的MATLAB 愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進行下載就可以用。 matlab 特點 。 、文件和數(shù)據(jù)進行管理 。 、設(shè)計及求解問題 。 、統(tǒng)計、傅立葉分析、篩選、優(yōu)化以及數(shù)值積分等 。 。 。 MATLAB 的算法與外部應(yīng)用程序和語言（如 C、 C++、Fortran、 Java、 COM 以及 Microsoft Excel）集成 。 Protel 簡介 三相 PWM 逆變器設(shè)計 22 Altium 公司作為 EDA 領(lǐng)域里的一個領(lǐng)先公司，在原來 Protel 99SE 的基礎(chǔ)上，應(yīng)用最先進的軟件設(shè)計方法，率先推出了一款基于 Windows2020和 Windows XP 操作系統(tǒng)的 EDA 設(shè)計軟件 Protel DXP。 Protel DXP 在前版本的基礎(chǔ)上增加了許多新的功能。新的可定制設(shè)計環(huán)境功能包括雙顯示器支持，可固定、浮動以及彈出面板，強大的過濾和對象定位功能及增強的用戶界面等。 Protel DXP 是第一個將所有設(shè)計工具集于一身的板級設(shè)計系統(tǒng)，電 子設(shè)計者從最初的項目模塊規(guī)劃到最終形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)都可以按照自己的設(shè)計方式實現(xiàn)。 Protel DXP 運行在優(yōu)化的設(shè)計瀏覽器平臺上，并且具備當今所有先進的設(shè)計特點，能夠處理各種復(fù)雜的 PCB 設(shè)計過程。通過設(shè)計輸入仿真、 PCB 繪制編輯、拓撲自動布線、信號完整性分析和設(shè)計輸出等技術(shù)融合， Protel DXP 提供了全面的設(shè)計解決方案。 Protel DXP2020 是 Altium 公司于 2020 年推出的最新版本的電路設(shè)計軟件，該軟件能實現(xiàn)從概念設(shè)計，頂層設(shè)計直到輸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及這之間的所有分析驗證和設(shè)計數(shù)據(jù)的管理。當前比 較流行的 Protel 9 Protel99 SE，就是它的前期版本。 Protel DXP 2020 已不是單純的 PCB（印制電路板）設(shè)計工具，而是由多個模塊組成的系統(tǒng)工具，分別是 SCH（原理圖）設(shè)計、 SCH（原理圖）仿真、 PCB（印制電路板）設(shè)計、 Auto Router（自動布線器）和 FPGA 設(shè)計等，覆蓋了以 PCB 為核心的整個物理設(shè)計。該軟件將項目管理方式、原理圖和 PCB 圖的雙向同步技術(shù)、多通道設(shè)計、拓樸自動布線以及電路仿真等技術(shù)結(jié)合在一起，為電路設(shè)計提供了強大的支持。 與較早的版本 ——Protel99 相比， Protel DXP 2020 不僅在外觀上顯得更加豪華、人性化，而且極大地強化了電路設(shè)計的同步化，同時整合了 VHDL和 FPGA 設(shè)計系統(tǒng)，其功能大大加強了。三相 PWM 逆變器設(shè)計 23 總 結(jié) PWM 控制技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用十分廣泛，目前中小功率的逆變電路幾乎都采用了 PWM 技術(shù)。逆變電路是 PWM 控制技術(shù)最為重要的應(yīng)用場合， 隨著全控型電力電子器件的出現(xiàn)和迅速發(fā)展， PWM 控制技術(shù)才真正得到應(yīng)用。 逆變電路的應(yīng)用相當普及，在已有的各種電源中，蓄電池、干電池，太陽能電池等都是直流電源，當需要這些電源向交流負載供電時，就需要逆變電路。 另外交流電機調(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，本文結(jié)合 PWM 控制技術(shù)的原理和一系列的技術(shù)要求，并通過具體的例子說明了 PWM 逆變電路的工作過程，較詳細地總結(jié)了各種 PWM 控制方法的原理，并簡單說明了各種方法的優(yōu)缺點。 PWM 控制技術(shù)以其控制簡單、靈活和動態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點而成為電力電子技術(shù)最廣泛應(yīng)用的控制方式，也是人們研究的熱點。三相 PWM 逆變器設(shè)計 24 參考文獻 [1] 吳保芳等．一種具有高頻環(huán)節(jié)的 SPWPM 變換電路的研究 [J].電力電子技術(shù)，1997， No． 2， ～ 47． [2] 黃俊，王兆安 . 電力電子變流技術(shù)（第 3 版） .北京：機械工業(yè)出版社， 1994 [3] 趙良炳 . 現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎(chǔ) . 北京：清華大學出版社， 1997 [4] 謝少軍等 . 階梯波合成逆變器的單脈寬調(diào)制調(diào)壓技術(shù)研究 . 中國電機工程學報， 2020， 23（ 5）： 62 ～ 65 [5] 王志良 . 電力電子新器件及其應(yīng)用技術(shù) . 北京：科學出版社， 1992 [6]王兆安 劉進軍 電力電子技術(shù) 北京：機械工業(yè)出版社 2020 [7]康華光 電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分 北京：高等教育出版社 2020 [8]劉鳳君 現(xiàn)代逆變技術(shù)及應(yīng)用 北京：電子工業(yè)出版社 2020 [9]李宏 王崇武 現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎(chǔ) 北京：機械工業(yè)出版社 2020 [10]陳國呈 PWM 逆變技術(shù)及應(yīng)用 北京：中國電力出版社 2020 [11]陳國呈 PWM 電力電子變換技術(shù) 北京：中國電力出版社 2020 [12]洪乃剛 電力電子技術(shù)基礎(chǔ) 北京：清華大學出版社 2020 [13]葉云云 《三相 SPWM 控制器的研究設(shè)計》 .《中國教育技術(shù)裝備》 2020年09期 . [14]Charles 和 Matthew . Fundamentals of Electric Circuits. 清華大學出版社 三相 PWM 逆變器設(shè)計 25 致 謝 經(jīng)過一個星期夜以繼日的工作終于完成了 三相 PWM 逆變器 的設(shè)計，雖然此次設(shè)計還存在著很多的不足，但是在這一個星期的時間里我學會了很多東西，這不僅僅局限于對專業(yè)知識的學習，更多的是讓我學會如何做人，如何感恩。 首先我要感謝生我養(yǎng)我的父母，是他們賦予了我生命，二十多年來 給予了我無微不至的照顧，才使我有機會跨入大學的門檻，學習更多的人文科學知識。因為有了父母的支持我才得以安心的學習。 其次我要感謝湖南文理學院、電氣與信息工程學院 。學校及學院提供了良好的學習環(huán)境，讓我們在這炎炎的夏日里可以在空調(diào)室里安心，舒適的學習。 接著我要感謝我的指導(dǎo)老師 ——敖章洪 老師。為了這次課程設(shè)計能夠順利完成王老師犧牲自己休息時間對我們進行指導(dǎo)，教我們?nèi)绾螌懳臋n，如何畫圖。在我們工作期間還不時來看望我們，親手教我如何畫圖，所以真心感謝我的指導(dǎo)老師 ——敖章洪 老師。 最后我要感謝我的同學。感謝不厭其煩 教我如何仿真，幫我裝軟件的賀鐵梅同學，感謝我的室友康文尚和李曉焱同學教我文檔的格式及如何畫 Protel 圖，感謝曹卓同學在生活上給予的理解。 在這一個星期里讓我感受到了完成一件事情的不容易，讓我體會到了父母這么多年是多么的不易，也讓我更加珍惜大學的時光，多多吸取養(yǎng)分，將來回報父母，感恩幫助過我的人，感恩社會。三相 PWM 逆變器設(shè)計 26 附錄一 ： MATlAB 仿真設(shè)計 主電路 三相 PWM 逆變器設(shè)計 27 控制電路設(shè)計 控制電路原理如下：據(jù)自然采樣法，三個互差 120o 的正弦波與高頻三角載波進行比較，每路結(jié)果再經(jīng)反相器產(chǎn)生與原信號相反的控制波，分 別控制上下橋臂 IGBT 的導(dǎo)通與關(guān)斷。這樣產(chǎn)生的六路 spwm波分別控制六個 IGBT 的通斷，從而在負載端產(chǎn)生與調(diào)制波同頻的三相交流電。圖中的三角載波用 S 函數(shù)產(chǎn)生。