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1、 湖北理工学院 毕业设计（论文）开题报告1 1、课题来源我们处在一个“移动”的时代，移动办公，移动通讯，移动休闲和娱乐。在移动的状态中,人们不但需要由电池或电瓶供给的低压直流电,同时更需要我们日常环境中不可或缺的 220 伏交流电，逆变器就可以满足我们的这种要求。逆变器是将直流电变换为交流电的电源设备。主体是逆变电路，此外还包括控制、保护、滤波电路。逆变电路的种类很多，根据所采用的电子器件，可分为晶体管逆变电路、晶闸管(可控硅)逆变电路和隧道二极管逆变电路。根据激励方式，可分为自激式和它激式。根据输出交流电的相数，可分为单相和三相逆变器。按波形处理的稳压方式还可分为带稳压变压器的逆变器、矩形波
2、叠加方式的逆变器和脉宽调制方式的逆变器。逆变器是交流备用电源或交流不间断供电系统(UPS)的主要设备之一，可将 24 或 60V 直流电逆变为 50Hz、380/220V 正弦交流电。多台 UPS 并联运行时应保持同频同相，在市话交换设备中，逆变器用来将 24 或 60V直流电逆变为 1625Hz、90V 的振铃电源。逆变器的发展方向是逆变电路模块化、智能化，提高逆变器的效率和可靠性。随着电力电子技术的迅猛发展，逆变技术广泛应用于航空、航天、航 海 等 国 防 领 域 和 电 力 系 统 ， 交 通 运 输 、 邮 电 通 信 、 工 业 控 制 等 民 用 领 域 。 特 别 是 随 着 石
3、 油、煤和天然气等主要能源日益紧张，新能源的开发和利用越来越受到人们的重视。新能源的关键技术-逆变技术，能将蓄电池、太阳能电池和燃料电池等其他新能源转化的直流电能变换成交流电能与电网并网发电。逆变技术在新能源的开发和利用领域有着至关重要的地位。本课题是基于 PIC 处理器 50HZ 逆变器的设计。 湖北理工学院 毕业设计（论文）开题报告2 2、研究目的和意义国民经济的高速发展和国内外能源供应日益紧张，电能的开发和利用显得更为 重 要 。 目 前 ， 国 内 外 都 在 大 力 开 发 新 能 源 ， 如 太 阳 能 发 电 、 风 力 发 电 、 潮 汐 发 电 等。一般情况下，这些新型发电装
4、置输出不稳定的直流电，不能直接供给需要交流电的用户使用。为此，需要将直流电变换成交流电，需要时可并入市电电网。这种DC-AC 变换需要逆变技术来完成。用电设备对市电电网造成严重的污染，反过来，被污染的市电电网也会使用电设备工作不正常，用电设备之间通过市电电网相互干扰。为 解 决 此 问 题 ， 必须提高市电电网的供电质量，以逆变技术为基础的电力有源滤波器和电能质量综合补偿器可以净化市电电网，使其为用电设备提供高质量电能。逆变器是一种重要的 DC/AC 变换装置，而衡量其性能的一个重要指标就是输出电压波形质量，通过本项目的研究与实践，研究逆变器波形产生的方法、调制规律、以及其波形的评价指标，寻求
5、高质量的脉宽波形的获得方法，对所学知识进行纵深挖掘，加深相关知识的理解。可灵活地调节输出电压或电流的幅度和频率通过控制回路，我们可以控制逆电路的工作频率和输出时间的比例，从而使输出电压或电流的频率和幅值按照人们的意愿或设备工作的要求来灵活地变化。可将蓄电池中的直流电转换成交流电或其他形式的直流电，这样就不会因为交流电网停电或剧烈变化而影响工作。可明显地减小用电设备的体积和重量，节省材料在很多用电设备中，变压器和电抗器在很大程度上决定了其体积和重量，如果我们将变压器绕组中所加电压的频率大幅度提高，则变压器绕组匝数与有效面积之积就会明显减小，变压器的体积和重量明显地减小了。采用逆变技术的电源还具有
6、高效节能的优越性，表现在在许多应用交流电动机的场合，在其负载变化时，传统的方法是调节电动机的通电时间所占比例，这样电动机就会频繁地制动、起动。而电动机的起动、制动消耗的能量往往很大，如使用变频电源来调节电动机做功的量，则可节约很大一部分能量。采用逆变技术的电源，其变压器的体积和重量大大减小了，也即减小了铁心横面积和线圈匝数。变压器本身的损耗主要包括原、副边铜耗和铁芯损耗，铁芯横面积和线圈匝数的大幅度减小也就大大降低了铜耗和铁耗。 湖北理工学院 毕业设计（论文）开题报告3 3、国内外研究现状和发展趋势及综述逆变技术的发展可以分为如下两个阶段：1956-1980 年为传统发展阶段，这个阶段的特点是
7、，开关器件以低速器件为主，逆变器的开关频率较低，波形善以多重叠加法为主，体积重量较大，逆变效率低。1980 年到现在为高频化新技术阶段，开关器件以高速器件为主，逆变器开关频率高，波形改善以脉宽调制为主，体积重量小，逆变效率高。在 PWM 逆变器中，为了减小其体积重量，提高其功率密度，高频化是主要发展方向之一，但高频化也存在一些问题，如增加开关损耗和电磁干扰。为此提出两个解决办法，一是提高开关器件的速度，二是使逆变开关工作在软开关状态。20 世纪 80 年代初，美国弗吉尼亚电力电子技术中心提出了准谐振变换技术，使软开关与 PWM 技术的结合成为可能。它的研究对于逆变器性能的提高和进一步推广应用，
8、以及电力电子学技术的发展，都有十分重要的意义，是当前逆变器的发展方向之一。高频软开关逆变技术产生的背景是为了克服传统逆变器的输出波形差，开关应力和 EMI 较大的缺点。在相同背景下，D.A.Nabae 于 1981 年提出了多电平逆变技术，成为当前高压大功率逆变器的发展方向。它通过主电路改进，使所有逆变开关都工作在基频或低频，以达到减小开关应力，改善输出电压或电流波形的目的。总之，逆变技术的发展是在提高波形质量的背景下，随着电力电子技术、微电子技术和现代控制理论的发展而发展，进入二十一世纪，逆变技术正朝着高功率密度、高变换效率、高可靠性、无污染、智能化和集成化的方向发展。 湖北理工学院 毕业设
9、计（论文）开题报告4 4、本课题的主要研究内容及拟采取的技术路线、试验方案5、研究基础1.主要研究内容（1）设计一款基于 PIC50hz 逆变器的电路。（2）分析和阐述升压斩波电路拓扑和工作原理，并采用 matlab 对其进行仿真。（3）采用 protel 设计出升压电路，控制电路等模块。2.技术路线由系统性能开始，对逆变电路，控制电路等模块进行分析和设计。利用protel 对各个子电路进行设计及仿真验证，调整电路的结构和参数，以满足设计指标的要求。系统方框图如下：（1）通过对所查资料的学习和理解，掌握逆变电路的工作原理。 （2）逆变器是把直流电能转变成交流电能的装置，一般由逆变桥 滤波电路及
10、控制逻辑等部分组成。它以 200V 直流电源作为输入，输出 110V/50HZ、0-150W 的正弦波交流电，以满足大部分电器的供电需求。 湖北理工学院 毕业设计（论文）开题报告5 6、预期达到的目标及进度安排答辩前备齐资料内 容 时 间1 任务书 2017 年 12 月 10 日前2 开题报告 2017 年 12 月 20 日前3 外文翻译(3000 字以上) 2017 年 12 月 30 日前4 毕业生外出实习申请表 本学期放假离校前5 开题报告评议表 2017 年春开学前6 毕业设计论文（初稿电子档） 2017 年 4 月 20 前7 中期进展检查表 2017 年 4 月 30 日前8
11、指导教师记录表 2017 年 4 月 5 日前9 毕业设计论文（电子档）查重 2017 年 5 月 10 日前10 实习手册 2017 年 5 月 15 日前11 毕业设计论文（打印稿） 2017 年 5 月 20 日前12 指导教师评审表 2017 年 5 月 25 日前13 评阅教师评审表 2017 年 5 月 25 日前14 毕业设计答辩演示稿 PPT 2017 年 5 月 30 日前15 毕业答辩资格审查表 2017 年 5 月 30 日前16 就业协议或就业证明 2017 年 6 月 1 日前 湖北理工学院 毕业设计（论文）开题报告6 7、阅读的主要文献、资料 1.陆涵，胡磊等一种
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