【正文】 今后，在學習 中，我要端正自己武漢理工大學《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計說明書 23 的態(tài)度努力學習，只有這樣我們才能 真正的掌握好知識，才能在實際中熟練的運用我們所學的知識。 本次課設(shè) 讓我 知道自己平時學習的不足 ，明白了自己哪里欠缺。當然，光靠平時所學的知識完成本次課程設(shè)計還是有一定難度的，因此，課設(shè)中存在許多障礙，這些阻礙都是我知識點的漏洞，為我敲響了警鐘。課程設(shè)計為我們提供 了這樣的機會。 平時我們只學習了理論知識，沒有將理論知識運用于實踐中，當然在實驗課上，也鍛煉了自己的動手能力。在本次設(shè)計中，查閱許多逆變器方面的資料，有感先進的功率器件及逆變控制器件對電力電子技術(shù)進步的推動作用，大大簡化設(shè)計，極大提高系統(tǒng)的可靠性，達到以往設(shè)計無法達到的技術(shù)指標。同時我加強了我的基于 DSP 設(shè)計的能力。在部分電路的設(shè)計過程中， SPWM 信號發(fā)生器與驅(qū)動電路部分都是理論課上沒有學習過的，因此，在這一部分遇到了很大的麻煩，最后通過查閱資料，和同學討論，設(shè)計出這兩個模塊的電路。 并且通過繪制電路圖了解并熟悉了 Altium Designer 的使用。 圖 53 濾波前輸出電壓波形 其經(jīng)過三相 LC 濾波器濾波后的三相輸出電壓波形如圖 54所示。其中一路開關(guān)的 SPWM 波形如圖 52所示。 圖 51 系統(tǒng)仿真框圖 通過圖中的 Measure 模塊（即電壓測量模塊）得到三相電壓值，然后經(jīng)過 Voltage regulartor 塊，其內(nèi)部是采用的 PI 控制器控制方式，得到所需要的正弦波。 武漢理工大學《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計說明書 19 5 基于 matlab 的原理仿真 在具體電路設(shè)計之 前，本次設(shè)計先利用 MATLAB 進行仿真驗證，其仿真主體框圖如圖 51所示。因此，最低次諧波的頻率 武漢理工大學《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計說明書 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 變壓器參數(shù)計算： 單個變壓器輸出功率為： 2 1000PW? 單個變壓器輸入功率： 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)驗系數(shù)，容量越小的變壓器， K 越大，一般選~。 W _ I NV _ INU _ IN UVWNT1T2T3+C 1 71 0 0 0 u F /1 5 0 V+ C 1 81 0 0 0 u F /1 5 0 VR 3 05 .1 kR 2 95 .1 k2 2 0 V 圖 39 變壓器升壓電路 武漢理工大學《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計說明書 17 4 系統(tǒng)元件有關(guān)參數(shù)的計算 在電路中輸入為 220V直流電壓 ，輸出為 220V交流電壓 ，輸出功率為 WP 3000? ，功率因數(shù)設(shè)為 1cos ?? 。由于輸入的直流電位 220V，故其基波最大的峰峰值為 220V，相電壓最大有效值為 ,而設(shè)計要求輸出為 220Vrms，故需要加入升壓變壓器。但亦不可武漢理工大學《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計說明書 16 太低，否則容易產(chǎn)生低頻振蕩。由于變壓器出來的 SPWM 波含有較多基波外的雜波，故需加 LC 濾波器濾除雜波得到正弦信號波。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。 LC 濾波 濾波電容 C的作用是和濾波電感 L一起來濾除輸出電壓中的高次諧波，保證輸出電壓的 THD 要求，從減小輸出電壓 THD 的角度考慮， C越大越好。 IR2110 的最大不足是不能產(chǎn)生負偏壓，由于密勒效應(yīng)的作用，在開通與關(guān)斷時，集電極與柵極間電容上的充放電電流很容易在柵極上產(chǎn)生干擾。 1234567891011121314IR2110C1R2D?C2R1控制及保護電路HINSDLINi1UssLOCOMIccIsIbHOVccIdc=500V 圖 36 IR2110 構(gòu)成的驅(qū)動電路 驅(qū)動電路 IR2110 自身的保護功能非常完善：對于低壓側(cè)通道，利用 2 片 IR2110 驅(qū)動全橋逆武漢理工大學《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計說明書 15 變電路的電路圖如圖 37所示。邏 輯輸入采用施密特觸發(fā)電路，以提高抗干擾能力。 IR2110 是一種雙通道、柵極驅(qū)動、高壓高速、單片式集成功率驅(qū)動模塊，具有體積小 (DIP14)、集成度高 (可驅(qū)動同一橋臂兩路 )、響應(yīng)快 (典型 ton/toff=120/94ns)、偏置電壓高 (600 V)、驅(qū)動能力強等特點，同時還具有外部保護封鎖端口，常用于驅(qū)動 MOSFET和 IGBT 等電壓驅(qū)動型功率開關(guān)器件。 ICL8038 的引腳圖如圖 35 所示 ： 1 14 2 13 3 12 4 11 5 10 6 9 7 8 SIN ADJ1 SIN OUT TRI OUT DF ADJ1 DF ADJ2 V+ FMBLAS NC NC SIN ADJ2 V C SO OUT FMIN 武漢理工大學《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計說明書 14 圖 35 ICL8038 引腳圖 載波可以是等腰三角波或者鋸齒波，由于 SG3524 可以直接產(chǎn)生鋸齒波，所以，直接用 SG3524 本身產(chǎn)生的鋸齒波作為載波即可。 通過查詢資料得知，當 f=50 zH 時，取 12+ = R K?，其中 = FC ? 。 調(diào)制波及載波的產(chǎn)生 正弦波信號 tu 由函數(shù)發(fā)生器 ICL8038 產(chǎn)生。振蕩 器頻率 f由外接電阻 RT和電容 CT 決定， f=。＋ 5V 再送到內(nèi)部（或外部）電路的其他元器件作為電源。 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。死區(qū)時間會給輸出的 PWM 波帶來影響，使其稍稍偏離正弦波。LNUVWUd/2CC++Ud/2 武漢理工大學《電力電子 裝置及系統(tǒng) 》課程設(shè)計說明書 12 防直通的死區(qū)時間同一相上下兩臂的驅(qū)動信號互補，為防止上下臂直通而造成短路，留一小段上下臂都施加關(guān)斷信號的死區(qū)時間。 1/3) dU 和 0 共 5 種電平組成。輸出線電壓 PWM 波由 dU? 和 0三種電平構(gòu)成 ， 負載相電壓 PWM 波由 (177。 VN39。 /2UN dUU?? 。WNU的 PWM 波形只有 /2dU? 兩種電平。 當 2RU UN dU U U? ? ?時，給 V4導通信號，給 V1關(guān)斷信號 2UN dUU?? ，給 V V4 加導通信號時，可能是 V V4 導通，也可能是 VD VD4 導通。三角載波信號 CU 是共用的，分別與每相參考電壓比較后，給出 “ 正 ” 或 “ 零 ” 的飽和輸出，產(chǎn)生 SPWM 脈 沖序列 波。一組三相對稱的正弦參考電壓信號 由參考信號發(fā)生器提供，其頻率決定逆變器