本科电力电子技术课程设计说明书题目：基于SG3524芯片的逆变电源设计与MATLAB仿真 (控制电路〕学 院：机电工程学院 专 业：农业电气化与自动化 姓 名：王德昭 学 号：120514891 指导教师：洪 宝 棣 职 称：副教授设计完成日期：二Ο一五年一月1.1 电力电子简介41.2课设的目的41.3课程设计要求41.4课程设计的主要容与技术参数5二、单相电压型逆变电路72.1全桥逆变电路7三、器件的选择83.1SG3524部构造图 3.2 SG3524引脚功能3.3 SG3524引脚图四、 控制电路10五、 心得体会10一、 前言1.1电力电子简介电力电子技术又称为功率电子技术，他是用于电能变换和功率恐控制的电子 技术电力电子技术示弱电控制强电的方法和手段，是当代快乐技术开展的重要 容，也是支持电力系统技术革命和技术革命的开展的重要根底，并节能降耗、 增产节约提高生产效能的重要技术手段微电子技术、计算机技术以及大功率电 力电子技术的快速开展，极推动了电工技术、电气工程和电力系统的技术开展和进步。
电力电子器件是电力电子技术开展的根底正是大功率晶闸管的创造，使得半导体变流技术从电子学中别离出来，开展成为电力电子技术这一专门的学科而二十时间九十年代各种全控型大功率半导体器件的创造，进一步拓展了电力电子技术应用和覆盖的领域和围电力电子技术的应用领域已经深入到国民经济的各个部门，包括钢铁、冶金、化工、电力、石油、汽车、运输以及人们的日常生活功率围大到几千兆瓦的高压直流输电，小到一瓦的充电器，电力电子技术随处可见 电力电子技术在电力系统中的应用中也有了长足的开展，电力电子装置与传统的机械式开关操作设备相比有动态响应快，控制方便，灵活的特点，能够显著地改善电力系统的特性，在提高系统稳定、降低运行风险、节约运行本钱方面有很大潜力1.2课设的目的1〕通过对单相桥式PWM逆变电路的设计，掌握单相桥式PWM逆变电路的工作原理，综合运用所学知识，进展单项桥式全控整流电路和系统设计的能力2〕了解与熟悉单相桥式PWM逆变电路的控制方法3〕理解和掌握单相桥式PWM逆变电路及系统的主电路、控制电路、保护电路的设计方法，掌握元器件的选择计算方法1.3课程设计要求1、输入直流电源：24V10%；2、输出交流电压：220V10%；3、控制电路芯片为SG3524；4、过流保护电路。
1.4课程设计的主要容与技术参数1、主电路设计2、通过计算选择全控器件的具体型号3、确定变压器变比及容量4、控制电路芯片分析及接线使用5、绘制相关电路图6、MATLAB电路仿真，获得输出电压波形；7、完成设计说明书 课程设计任务书论文题目基于SG3524芯片的逆变电源设计与MATLAB仿真学院机电专业农业电气化与自动化班级12级农电班课程设计的要求 1、输入直流电源：24V10% ；2、输出交流电压：220V10%；3、控制电路芯片为SG3524； 4、过流保护电路课程设计的主要容与技术参数1、主电路设计2、通过计算选择全控器件的具体型号3、确定变压器变比及容量4、控制电路芯片分析及接线使用5、绘制相关电路图6、MATLAB电路仿真，获得输出电压波形；7、完成设计说明书课程设计工作方案通过学习，查阅收集参考资料和文献；进展方案论证；做主电路设计；选择器件；确定变压器变比及容量；确定滤波电抗器；芯片分析接线；搭建仿真电路模拟输出波形；总结并撰写说明书；准备辩论承受任务日期 201 年月日 要求完成日期 201 年月 日学 生(签名) 年月日指 导 教 师(签名) 年月日院长(主任)(签名) 年月日二、单相电压型逆变电路2.1全桥逆变电路电压型全桥逆变电路的原理图如图2-1 a所示，它共有四个桥臂，可以看成由两个半桥电路组合而成。
把桥臂1和4作为一对，桥臂2和3作为另一对，成对的两个桥臂同时导通，两对交替各导通180度其输出电压u0的波形和图2-1b的半桥电路的波形u0形状一样，也会矩形波，但其幅值高出一倍，Um=Ud在直流电压和负载都一样的情况下，其输出电流i0的波形当然也和图2-1b中的i0形状一样，仅幅值增加一倍图一中的VD1、V1、VD2、V2相继导通的区间，分别对应于图一种的VD1和VD4,、V1和V4、VD2和VD3、V2和V3相继导通的区间关于无功能量的交换，对于半桥逆变电路的分析也完全适用于全桥逆变电路在阻感负载时，还可以采用移相的方式来调节逆变电路的输出电压，这种方式称为移相调压移相调压实际上就是调节输出电压脉冲的宽度在图2-1a的单相全桥逆变电路中，各IGBT的栅极信号仍为180度正偏，180度反偏，并且V1和V2的栅极信号互补，V3和V4的栅极信号互补，但V3的基极信号不是比V1落后180度，而是只落后q〔0
下面对其工作过程进展具体分析设在t1时刻前V1和V4导通，输出电压u0为Ud，t1时刻V3和V4栅极信号反向，V4截止，而因负载电感中的电流i0不能突变，V3不能立刻导通，VD3导通徐柳因为V1和VD3同时导通，所以输出电压为零到t2时刻V1和VD2栅极信号反向，V1截止，而V2不能立刻导通，VD2导通续流，和VD3构成电流通道，输出电压为—Ud到负载电流过零并开场反向时，VD2和VD3截止，V2和V3开场导通，u0仍为—Udt3时刻V3和V4栅极信号再次反向，V3截止，而V4不能立刻导通，VD4导通续流，u0再次为零以后的过程和前面类似这样，输出电压u0的正负脉冲宽度就各位q改变q，就可以调节输出电压在纯电阻负载时，采用上述移相方法也可以得到一样的结果，只是VD1~VD4不再导通，不起续流作用在u0为零期间，四个桥臂均不导通，负载也没有电流显然，上述移相调压方式并不适用于半桥逆变电路不过在纯电阻负载时，仍可采用改变正负脉冲宽度的方法来调节半桥逆变电路的输出电压这是，上下两桥臂的栅极信号不再是各180度正偏、180度反偏并且互补，而是正偏的宽度为q、反偏的宽度为180度—q，二者相位差为180度。
这是输出电压u0也是振幅脉冲的宽度各为q图2-1：单项全桥逆变电路的移相调压方式三、 器件的选择3.1SG3524部构造图3.2 SG3524引脚功能目前国外生产的PWM型和PFM〔脉频调制〕型开关集成控制器已达上百种，其中PWM型集成控制器以SG3524较为流行， 它是美国硅通用公司〔Silicon General〕生产的双端输出式脉宽调制芯片，包括了所有无电源变压器开关电源所要求的根本功能，如控制、保护、取样放大等功能，使用方便灵活，同时在制造上采用常规的平面工艺SG3524可为脉宽调制式推挽、桥式、单端及串联型SMPS〔固定频率开关电源〕提供全部控制电路系统的控制单元由它构成的PWM型开关电源的工作频率可达100kHz，适宜构成100－500W中功率推挽输出式开关电源 SG3524采用是定频PWM电路，DIP－16型封装引脚号引脚名称引脚功能1Inv.input误差放大器反向输入端在闭环系统中，该引脚接反应信号在开环系统中，该端与补偿信号输入端〔引脚9〕相连，可构成跟随器2Noninv.input误差放大器同向输入端在闭环系统和开环系统中，该端接给定信号根据需要，在该端与补偿信号输入端〔引脚9〕之间接入不同类型的反应网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。
3Sync振荡器外接同步信号输入端该端接外部同步脉冲信号可实现与外电路同步4OSC.Output振荡器输出端5Ct振荡器定时电容接入端6Rt振荡器定时电阻接入端7Discharge振荡器放电端该端与引脚5之间外接一只放电电阻，构成放电回路8Soft-Start软启动电容接入端该端通常接一只5 的软启动电容9pensationPWM比拟器补偿信号输入端在该端与引脚2之间接入不同类型的反应网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型调节器10Shutdown外部关断信号输入端该端接高电平时控制器输出被制止该端可与保护电路相连，以实现故障保护11Output A输出端A12Ground信号地13Vc输出级偏置电压接入端14Output B输出端B15Vcc偏置电源接入端16Vref基准电源输出端该端可输出一温度稳定性极好的基准电压 特点如下： （1） 工作电压围宽：8—35V （2） 5.1〔11.0%〕V微调基准电源 （3） 振荡器工作频率围宽：100Hz—400KHz. （4） 具有振荡器外部同步功能 （5） 死区时间可调6） 置软启动电路 （7） 具有输入欠电压锁定功能 （8） 具有P3.3 SG3524引脚图四、 控制电路及保护电路图五 心得体会在这次的电力电子课程设计中，我遇见了各种各样的困难。
通过查阅资料，向教师和同学请教才解决了局部的问题这让我了解到了自己在这门课程上的缺乏之处和薄弱环节另外课本知识和实践设计还是有很大的差异，这更加让我理解了真理出自实践这句名言的可贵之处 以后我会更加注重将理论知识活运用于实践，为自己的专业甚至就业打好坚实的根底感在这次课程设计中，帮助我的同学和教师们六 参考文献(1)黄俊，王兆安.电力电子变流技术[M].:机械工业，1996.(2)何仰赞,温增银.电力系统分析[M].:华中科技大学，2002.(3)王兆安，进军.电力电子技术[M].:机械工业，2009.(4)电力技术，2010.. z.。