正弦波逆变器设计.doc

湖南工程学院课程设计任务书课程名称:电力电子技术题目:正弦波逆变器的设计专业班级:学生姓名:学号:指导老师:审批::(主电路的选用依据和原则,主电路的设计及分析,主开关的选用依据和原则,元器件定额及选型)、设计要求:1、思路清晰,给出整体设计和电路图;2、给出具体设计思路和电路;3、写出设计报告;主要设计条件正弦波逆变器输入电源是直流电压DC180-285V,输出电压是单相交流AC220V,50HZ;,;任务书;说明书目录;正文总结与体会;、课程设计成绩评分表进度安排1:课题内容介绍和查找资料;2:总体电路设计和分电路设计;3:写设计报告,打印相关图纸;、《电力电子技术》2.《现代逆变技术及其应用》3.《交流电机变频调速技术》目录第一章概述 6第二章设计总体思路 15第三章主电路设计 20第四章控制电路设计 26附录(总电路图) 28参考文献 29第一章概述电力系统变电站和调度所的继电保护和综合自动化管理设备有的是单相交流供电的,其中有一部分是不能长时间停电的。普通UPS设备因受内置蓄电池容量的限制,供电时间比较有限,而直流操作电源所带的蓄电池容量一般都比较大,所以需要一套逆变电源将直流电逆变成单相交流电。电力电子器件的发展经历了晶闸管(SCR)、可关断晶闸管(GTO)、晶体管(BJT)、绝缘栅晶体管(IGBT)等阶段。目前正向着大容量、高频率、易驱动、低损耗、模块化、复合化方向发展,与其他电力电子器件相比,IGBT具有高可靠性、驱动简单、保护容易、不用缓冲电路和开关频率高等特点,为了达到这些高性能,采用了许多用于集成电路的工艺技术,如外延技术、离子注入、精细光刻等。IGBT最大的优点是无论在导通状态还是短路状态都可以承受电流冲击。它的并联不成问题,由于本身的关断延迟很短,其串联也容易。尽管IGBT模块在大功率应用中非常广泛,但其有限的负载循环次数使其可靠性成了问题,其主要失效机理是阴极引线焊点开路和焊点较低的疲劳强度,另外,绝缘材料的缺陷也是一个问题。随着电力电子技术的飞速发展,正弦波输出变压变频电源已被广泛应用在各个领域中,与此同时对变压变频电源的输出电压波形质量也提出了越来越高的要求。对逆变器输出波形质量的要求主要包括两个方面:一是稳态精度高;二是动态性能好。因此,研究开发既简单又具有优良动、静态性能的逆变器控制策略,已成为电力电子领域的研究热点之一。在现有的正弦波输出变压变频电源产品中,为了得到SPWM波,一般都采用双极性调制技术。该调制方法的最大缺点是它的4个功率管都工作在较高频率(载波频率),从而产生了较大的开关损耗,开关频率越高,损耗越大[1]。本文针对正弦波输出变压变频电源SPWM调制方式及数字化控制策略进行了研究,以TMS320F240数字信号处理器为主控芯片,以期得到一种较理想的调制方法,实现逆变电源变压、变频输出。~285V直流电逆变电路升压电路电力系统变电站和调度所的继电保护和综合自动化管理设备有的是单相交流供电的,其中有一部分是不能长时间停电的。普通UPS设备因受内置蓄电池容量的限制,供电时间比较有限,而直流操作电源所带的蓄电池容量一般都比较大,所以需要一套逆变电源将直流电逆变成单相交流电。逆变电源的工作原理与UPS有以下两点区别:1)逆变电源不需要与交流电网锁相同步,因为其负载可以瞬间停电(几秒以内)。2)逆变电源的输入直流电压为180~285V,而UPS内置电池电压为12V或24V。[1]