电力电子技术课程设计范本VIP免费

第1页共13页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共13页电力电子技术课程设计一、课程设计的性质和目的1、性质：是电气自动化专业的必修实践性环节。2、目的：1）培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力；2）加深理解《电力电子技术》课程的基本理论；3）初步掌握电力电子电路的设计方法。二、课程设计的题目MOSFET电压型单相半桥无源逆变电路设计（阻感性负载）设计条件：（1）输入直流电压：Ui=200V（2）输出功率：500W（3）输出电压波形：1KHz方波三、课程设计的内容，指标内容及要求，应完成的任务1、课程设计的要求1）整流电路的选择2）整流变压器额定参数的计算3）晶闸管（全控型器件）电压、电流额定的选择4）平波电抗器电感值的计算5）保护电路（缓冲电路）的设计6）触发电路（驱动电路）的设计7）画出完整的主电路原理图和控制电路原理图2、指标要求（1）输入直流电压：Ui=200V；（2）输出功率：500W；（3）输出电压波形：1KHz方波。3、整流电路的选择整流电路选择感容滤波的二极管整流电路，由于电容两端的电压不能突变，故第2页共13页第1页共13页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共13页能够保证输出电压为大小恒定的直流电压。ud波形更平直，电流i2的上升段平缓了许多，这对于电路的工作是有利的。4、触发电路（驱动电路）的设计实现逆变的主电路中用的是全控型器件MOSFET，触发电路主要是针对它的触发设计，电路的原理图如下图所示。跟双极性晶体管相比，一般认为使MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一定的值，就可以了。这个很容易做到，但是，我们还需要速度。在MOS管的结构中可以看到，在GS，GD之间存在寄生电容，而MOS管的驱动，实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流，因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路，所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。第二注意的是，普遍用于高端驱动的NMOS，导通时需要是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压(VCC)相同，所以这时栅极电压要比VCC大4V或10V。如果在同一个系统里，要得到比VCC大的电压，就要专门的升压电路了。很多马达驱动器都集成了电荷泵，要注意的是应该选择合适的外接电容，以得到足够的短路电流去驱动MOS管。上边说的4V或10V是常用的MOS管的导通电压，设计时当然需要有一定的余量。而且电压越高，导通速度越快，导通电阻也越小。现在也有导通电压更第3页共13页第2页共13页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共13页小的MOS管用在不同的领域里，但在12V汽车电子系统里，一般4V导通就够用了。4、PWM产生电路SG3525的结构工作原理：SG3525内部结构框图如图所示，它在第一代脉宽调制芯片SG3524的基础上作了较大的改进，主要表现在以下几个方面：(1)电路中设置了欠电压锁定和限流关断电路。为了防止在欠电压状态下<8V)时有效地使输出保持在关断状态，电路中设置了欠电压封锁电路，当U>2.5V时欠电压封锁电路就开始工作，其上限值为8V，但在电路达到8V前，电路各部分已进入正常工作状态，而当从8V下降到7．5第4页共13页第3页共13页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共13页V时，锁定电路又开始恢复工作，其中有0.5V的回差电压，用于消除钳位电路在阀值点处的振荡。在锁定电路工作期间，输出一高电平，加至组合逻辑门电路的输入端，以封锁PWM的脉冲信号。SG3525没有电流限制放大器,它采用了关断控制电路来进行限流控制，其中包括逐个脉冲的电流限制和输出电流的限流控制,只要将信号加于l0脚就能实现限流控制。另外l0脚也可提供各种程序控制的需要。(2)改进了振荡电路。主要是将时基电容c的放电电路与充电电源分开，单独设立引脚7，C放电通过外接电阻R。来实现，改变R。即可改变C的放电时间常数，从而也改变了死区时间，而C的充电是由R规定的内部电流源决定的。振荡器的振荡频率为：(3)输出电路的改进。SG3525输出级采用了图腾柱输出电路，它能使输出管更快地关断，V1由达林...