电力电子毕业设计

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1、篇一：毕业设计：基于电力电子技术 led 节能的设计】报告编码：安阳师范学院本科学生毕业设计报告基于电力电子技术led节能灯的设计作 者 冉中帅系（院）专 业 电气工程及其自动化日期学生诚信承诺书本人郑重承诺：所呈交的设计报告是我个人在导师指导下进行的研 究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致 谢的地方外，报告中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也 不包含为获得安阳师范学院或其他教育机构的学位或证书所使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在报告 中作了明确的说明并表示了谢意。签名： 日期：报告使用授权说明本人完全了解安阳师范学院有关保留、使用学位报

2、告的规定，即： 学校有权保留送交报告的复印件，允许报告被查阅和借阅；学校可 以公布报告的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手 段保存报告。签名： 导师签名： 日期：基于电力电子技术 led 节能灯的设计（安阳师范学院 物理与电气工程学院，河南 安阳 455000） 摘 要：本文主要研究利用电力电子技术中直流斩波技术制作节能 灯。从电力电子技术中直流斩波原理出发，结合实际照明要求，在 相应电压波动参数下设计相应的方案，并针对不同的设计方案，进 行定性分析并作出定量参数计算。分析这些方案优缺点，作出最优 方案。关键词：电力电子技术 直流斩波原理 定性分析 定量参数计算1 绪论1.1 研究

3、现状电力电子技术的应用十分广泛。它不仅用于一般工业，也广泛用于 交通运输，电力系统，通信系统，计算机系统，新能源系统等，在 照明，空调等家用电器及其他领域中也有广泛的应用，照明在家用 电器中占有十分突出的地位。由于电力电子照明电源体积小，发光 效率高，可节省大量能源，通常被称为“节能灯”，它正在逐步取代 传统的白炽灯和日光灯。1.2 研究内容直流斩波技术在多个方面都有应用，利用高亮度led发光二极管结 合直流斩波电路的三种形式设计出降低能耗、节约能源、注重环保 经济型的节能灯。2led的特性2.1 led的发展史未来白光led发光二极管的市场规模与应用将无限宽广，并将进入一 般家庭，取代各种传

4、统的室内外照明灯具。led最大的特点在于无须暖灯时间、开关次数对寿命无影响、反应速度快（约在10-9秒）、安 全而且光源控制成本低，使频繁开关成为可能，及运用于声光控灯上的佳光源。led 声光控灯是及 led 灯和声光控电路为一体，安装方便，使用寿命 长，灯口采用国标e27。led采用高亮度白光led,单颗亮度6lm以上，色温 6500-7500，总能耗为25w相当于40w白炽灯的亮度。声光控电路是集声学、光学和延时技术为一体组成的自动照明开关，白天或光线较强时，开关电路 为自锁状态，led灯不亮，当光线黑暗时或晚上来临时，开关进入预 备工作状态，此时，当来人有脚步声、说话声、拍手声等声源时，

5、开关自动打开，灯亮，延时一段时间后自动熄灭，从而实现了“人来 灯亮，人去灯熄”，杜绝了长明灯，使得led声光控灯低能耗、长寿 命。2.2 led 的优点2.2.1 发光效率高led 经过几十年的技术改良，其发光效率有了较大的提升。白炽灯、卤钨灯光效为12-24 lm/w，荧光灯50-70 lm/w，钠灯90-140lm/w，大部分的耗电变成热量损耗。 led 光效经改良后将达到100-200lm/w，而且其光的单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。目前，世界各国都加紧了提高 led 光效方面的研究，在不远的 将来其发光效率将有更大提高。2.2.2 耗电量少led 的反应速度快，可在高

6、频操作 ,同样明效果的情况下，耗电量是 白炽灯的八分之一，荧光灯管的二分之一。日本估计，如采用光效 比荧光灯还要高两倍的led替代日本一般的白炽灯和荧光灯。每年可 节约资源相当于 60 亿升原油。就桥梁护栏灯而言，同样效果的一只 日光灯40w,而采用led每只的功率只有8w,而且可以七彩变化。2.2.3 使用寿命长led 采用电子光场辐射发光，灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。 而采用 led 灯体积小、重量轻，环氧树脂封装，可承受高强度机械冲 击和震动，不易破碎。单个 led 发光二极管，当亮度减半时，理论寿 命可达到 10 万小时。 led 灯具使用寿命可达 5-10 年，可以大大降低

7、灯具的维护费用，避免经常换灯之苦。而且， led 照明器材的整体封 装材料（如灯带塑料和灯壳）在日晒雨淋下容易损坏，也直接影响 led 照明器 材的整体寿命。2.2.4 安全可靠性强led 发热量低，无热辐射，冷光源，可以安全接触；能精确控制光型 及发光角度，光色柔和，无眩光；不含汞、钠元素等可能危害健康 的物质；内置微处理器可以控制发光强度，调整发光方式，实现光 与艺术的结合。led尺寸小、重量轻、不易破碎、防震以及24v的工 作电压等特点，所以在各种环境下都显得十分安全可靠。2.2.5 环保led 为全固体发光体，抗震动、耐冲击、不易破碎、废弃物可回收, 没污染。光源体积小，可以随意组合，

8、易开发成轻便薄短小型照明 产品，也便于安装和维护。当然，节能也是我们考虑使用 led 的主要 原因，也许 led 光源要比传统光源昂贵，但是用一年时间的节能收回 光源的投资，从而获得 4-9年中每年几倍的节能净收益期。如果应用 在夜景照明，可以以简洁明快的夜景照明方式突出建筑物的形状特 点和使用功能，充分体现建筑师的设计风格及意图；通过相邻面间 的亮度变化和颜色差异，突出建筑物的轮廓，保证建筑物的完整性 并具有良好的立体感；避免大量使用大功率投光灯，以减少眩光和 由此产生的光污染，使灯光对环境的干扰降低到最小值。【篇二：部分设计到电力电子的毕业设计内容】*不控整流电路的传导干扰实验设计与研究1

9、）2）3）4）5）6） 不控整流电路设计 不控整流电路 matlab 仿真 不控整流电路实验 验证（示波器）不控整流电路交流侧干扰信号提取与特性分析 不控 整流电路直流侧干扰信号提取与特性分析 不控整流电路干扰抑制研 究和抗干扰设计*半控整流电路的传导干扰实验设计与研究1） 半控整流电路设计2）半控整流电路 matlab 仿真3） 半控整流触发电路的设计4）半控整流电路触发电路 matlab 仿真5）半控整流电路交流侧干扰信号提取与特性分析6）半控整流电路直流侧干扰信号提取与特性分析7） 半控整流电路干扰抑制研究和抗干扰设计 注：1）以上两个大的题目，大概需要 5-7位同学 3）无论选哪部分，

10、都需要对电力电子整流部分的内容、整流电路的 谐波、matlab有一些了解2）可将三相和单相，全波和半波进行对比研究 【篇三：对于电力电子系统的分析与仿真的毕业设计】目录1 绪论 11.1 课题的背景及意义 11.1.1 我国能源状况 11.1.2 电力电子技术的应用 21.1.3 国内外电力电子技术发展概况 31.2 计算机仿真的意义 51.3 本论文研究的主要内容 62 simulink模型库及使用721 simulink的模块库介绍72.2 电力系统模块库的介绍 72.3 simulink仿真的步骤83 交流-直流变流器 103.1 单相半波可控整流电路 103.1.1 电路结构与工作原理

11、 103.1.2 单相半波可控整流电路建模 103.1.3 仿真与分析 113.2 单相桥式全控整流电路 163.2.1 电路结构与工作原理 163.2.2 单相桥式全控整流电路建模 173.2.3 仿真与分析 173.3 三相桥式全控整流电路 223.3.1 电路图及工作原理 223.3.2 建立仿真模型 223.3.3 仿真结果分析 234 直流-直流变流器 374.1 直流降压变流器 374.1.1 电路图及工作原理 374.1.2 建模与仿真 374.2 直流升压变流器 404.2.1电路图及原理 404.2.2 建模与仿真分析 405 直流-交流变流器 435.1 电路原理图 435

12、.2 建立仿真模型 435.3 仿真结果 466 交流-交流变流器 486.1 单相交流调压器仿真 486.1.1 电路图及原理 486.1.2 仿真分析 486.2 三相交流调压器仿真 516.2.1 电路原理图 516.2.2 建模及仿真 527 结论 57参考文献 58致谢 601 绪论1.1 课题的背景及意义1.1.1 我国能源状况近年来能源及与之相关的环境成为全世界各国最为关注的热点，各 国都在从自己本国的国情出发来解决能源与环境问题。对我国来说， 由于人均能源资源短缺（尤其是油、气、水），环境容量（亦是资 源）有限，西部生态脆弱，这个问题尤为严重，它将极大的制约我 国的可持续发展以

13、及为中华民族子孙万代生生息息留有生存空间。 近年来，我国gdp每年以10%的速度发展，能源消耗急剧增加，环 境、生态日益恶化。这种对自然无序的、掠夺性索取的发展模式已 难以为继，实际上已造成当前十分严重的、不可逆转的后果，大自然的惩罚已经不断地凸现出来，并还要继续加重。我国能源资源丰富多样，虽然总储量比较大，但人均能源资源很少。中国自然资源总量排世界第七位，能源资源总量约 4万吨标准煤居世界第三位。中国煤炭保有储量为 10024.9亿吨，但经查可采储量只有893亿吨（世界煤炭储量为 1 万多亿吨，储采比为219年。储 量最大的国家依次为美国、中国、澳大利亚、印度、德国、南非、 波兰。其中美国的

14、储量比中国大一倍以上，除中国外，其余 6国的 储采比均在210年以上，中国若保持原开采强度，储采比不足百 年），石油的资源量为 930 亿吨，天然气的资源量为 38万亿立方米，现已探明的石油和天然气储量只占资源量的约 20%和约6%，仅够开 采几十年（全世界石油剩余可采储量仅为 1409 亿吨，储存比为 41。 第15届世界石油大会认为上述石油资源的探明程度为 79%，因此， 不可能再找到足够大的石油资源了，石油短缺将不可避免地在下个 世纪出现。）；煤层气资源量为 35万亿立方米，相当于450亿吨标 准煤，排世界第三位，但尚未成规模开发利用。因此，我国常规能 源资源并不丰富，应建立正确的“资源

15、意识”，并具有相应的“忧患意 识”。 另一方面，我国的能源消费结构不合理，能源效率低，浪费严重。 我国目前的能源效率是 31.2%，比发达国家低 10个百分点，落后 20年。由于管理和技术水平落后以及价格、税收政策不完全合理， 导致我国能源开发利用上的严重浪费。能源的经济效益很低，每产 生1 万美元产值所消耗的能源是美国的 3倍，是日本的 7.2 倍，也远高于巴西和印度等发展中国家2。能源紧张问题的解决是多方面的，重要的一点就是开源节流。一方 面，加大对传统能源的勘察力度，加大对新能源的寻找力度；另一 方面，在能源消费方面，提倡节约，用先进的技术改造传统落后的生产设备与工艺，降低能源消耗，提高能源效率，使我国产业结构 向低消耗、高产出的方向转变，以促进我国经济的可持续发展。1.1.2 电力电子技术的应用 电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的 新兴学科。是对电能进行变换和控制线代工业电子技术，内容主要 包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。近年 来，功率变流技术得到了迅猛发展