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1、电力电子技术课程设计单极性 SPWM 单相桥式逆变电路的设计与仿真院 、 部： 电气信息工程学院同学姓名：指导老师： 专业：杨万里李旺职称 助教自动化班级：1401 班学号：107完成时间：2021. 6I / 24湖南工学院电力电子技术课程设计课题任务书学院 :电气与信息工程学院专业：自动化指导老师杨万里同学姓名李旺课题名称一、设计任务单极性 SPWM 单相桥式逆变电路的设计和仿真设计一个单极性 SPWM 单相桥式逆变电路，已知直流输入电压100V ，负载自拟，要求沟通输出电压频率为50Hz ，并仿真载波比N 15 和 33，调制度 内容及任务为 0.5 和 1 时相关波形；二、设计内容1、
2、关于本课程学习情形简述；2、主电路的设计、原理分析和器件的挑选；3、掌握电路的设计；4、爱护电路的设计；5、利用 MATLAB软件对自己的设计进行仿真； 1王兆安 . 电力电子技术 M . 第四版 . 北京 : 机械工业出版社 , 2004 . 1.主要参考资料 2贾立柱，刘晓龙 . 基于 MA TLAB电力高校， 2001.曲永印 . 电力电子技术 M . 北京 : 机械工业出版社，的升降压斩波电路的仿真 J. 北京：华北 32021. 4陈治明 . 电力电子器件基础 M . 北京: 机械工业出版社，1992.教研室意见教研室主任：（签字）年月日/ 24摘 要20 世纪 80 岁月以来 ，信
3、息电子技术和电力电子技术在各自进展的基础上相结合而产生了一代高频化、 全控型的电力电子器件， 典型代表有门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管；逆变电路是 PWM掌握技术最为重要的应用场合；这里在讨论单相桥式 PWM 逆变电路的理论基础上，采纳Matlab 的可视化仿真工具 Simulink 建立单相桥式单极性掌握方式下 PWM 逆变电路的仿真模型， 通过动态仿真， 讨论了调制深度、载波度对输出波形的影响； 仿真结果说明建模的正确性， 并证明白该模型具有快捷、敏捷、便利、直观等一系列特点，从而为电力电子技术教学和讨论 中供应了一种较好的帮助工具；关键词:PWM 掌握
4、技术；逆变电路；单极性SPWM；SimulinkI / 24AbstractSince 1980s, the electronic informationtechnology and power electronicstechnology combined to produce a generation of high frequency phase in their development, full controlled power electronic devices, a typical gate turn off thyristor, power transistor, power
5、MOSFET and insulated gate bipolar transistor.The inverter circuit is one of the most important applications of PWM control technology. Here in the theoretical basis of the single-phase bridge inverter circuit of the PWM, the simulation model of PWM inverter using Matlab visual simulation tool Simuli
6、nk to establish the single-phase bridge unipolar control mode, through dynamic simulation, studied the modulation depth, the carrier frequency of the output voltage. Influence of load current; and analyzes the harmonic characteristics of output voltage, load current. The simulation results show that
7、 the model is correct, and it is proved that the model is fast, flexible, convenient, intuitive and a series of characteristics, so as to power electronic technology teaching Study and research provides an effectivetool.KeySimulinkwords:PWMcontroltechnology; inverter circuit;SPWMwaveform;II/ 24目录1绪言
8、.11. 1 电力电子技术的概况 .11. 2 课程学习情形简介 .11. 3 设计要求及总体方案设计 .22主电路设计 .32. 1 主电路原理图及原理分析 .32. 2 器件挑选及参数运算 .43掌握与驱动电路设计 .53. 1 掌握电路设计 .53. 2 驱动电路设计 .64爱护电路设计 .74. 1 过电流爱护 .74. 2 过电压爱护 .75仿真分析 .85. 1 仿真软件介绍 .85. 2 仿真模型的建立 .85. 3 仿真结果分析 .106设计总结 .13参考文献 .14致谢.15附录.16/ 241 绪言1. 1 电力电子技术的概括随着电力电子技术的高速进展，逆变电路的应用特别
9、广泛，蓄电池、干电池、 太阳能电池等都是直流电源， 当我们使用这些电源向沟通负载供电时， 就需要用到逆变电路了；另外，沟通电动机调速用变频器，不间断电源，感应加热电源等电力电子设备使用特别广泛， 其电路的核心部分都是逆变电路；有人甚至说， 电力电子技术早起曾处于整流器时代，后来就进入逆变器时代；随着各行各业对电气设备掌握性能要求的提高， 逆变电路在很多领域获得了越来越广泛的应用；下面例举的是其几个方面的主要应用；（1） 光伏发电能源危机和环境污染是目前全世界面临的重大问题，开发利用新能源和可再生能源是 21 世纪经济进展中最具有打算性影响的技术之一，充分开发利用太阳能世界各国可连续进展的能源战
10、略决策， 其中光伏发电最受瞩目； 太阳能光伏发电就是将由太阳电池阵列产生的直流电， 通过逆变电路变换为沟通电供应负载或并入电网，供用户使用；（2） 不间断电源系统在通信设备、医疗设备等对电源连续供电要求高的设备中都需要采纳不间断电源 UPS；UPS的主要构件有充电器和逆变器；在电网有电时，充电器为蓄电池充电，负载由电网供电； 在电网停电时， 逆变器将蓄电池供应的直流电逆变成沟通电供应用电设备；（3） 沟通电动机变频调速采纳逆变技术将一般沟通电网电压变化成电压、频率都可调的沟通电， 供应沟通电动机，以便调剂电动机的转速；（4） 直流输电由于沟通输电架线复杂、 损耗大、电磁波污染环境， 所以直流输
11、电是一个进展方向， 第一把沟通电整流成高压直流电， 再进行远距离输送， 然后再逆变成沟通电供应用电设备；（5） 风力发电风力发动机因受风力变化的影响， 发出的沟通电很不稳固， 并网或供应用电设备都担心全， 可以将其整成直流， 然后再逆变成比较稳固的沟通， 就能安全的并到沟通电网上或直接供应用电设备；0 / 241. 2 课程学习情形简介通过本课程的学习， 对电力电子技术有了初步的明白和熟识， 主要表达在以下四大方面：第一，电力电子器件的学习；包括电力二极管，一般晶闸管，以门极关断晶闸管、双极晶体管、功率场效应管为代表的全控型器件；其次，基本电力电子电路的学习；整流电路，逆变电路，直流- 直流变流电路，沟通 - 沟通变流电路；第三， PWM 技术和软开关技术；其中 PWM 技术是本课程设计的重要理论基础；第四，电力电子装置的应用；1. 3 设计要求及总体方案设计设计一个单极型 SPWM 单相桥式逆变电路，已知直流输入电压100V，负载自拟，要求沟通输出电压频率为 50Hz，并仿真载波比 15 和 33，调制度 为0.5 和 1 时相关波形；电力电子器件在实际应用中， 一般是由掌握电路， 驱动电路， 爱护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统； 由信息电子电路组成的掌握电路依据系
