電力電子課程設計-可逆直流pwm調速系統(tǒng)

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1、電力電子課程設計目錄第一章電子器件11.1三極管21.2晶閘管21.3電容41.4運算放大器41.5單片機5第二章應用軟件介紹72.1軟件簡介72.2PROTEUS軟件特點92.3軟件內部結構10第三章主電路分析113.1電路介紹113.2剔除毛刺13第四章仿真總結14結論15致謝16參考文獻1717電力電子課程設計第一章電子器件以電力為對象的電子技術稱為電力電子技術，它是一門利用各種電力電子器件，對電能進行電壓、電流、頻率和波形等方面的控制和變換的學科。電力電子技術包括電力電子器件、電路和控制三部分，是橫跨電

2、力、電子和控制三大電氣工程技術之間的交叉學科，是目前最活躍、發(fā)展最快的一門新興學科。由于電力電子器件具有體積小、重量輕、容量大、損耗小、壽命長、維護方便、控制性能好以及可采用集成電路制造工藝等優(yōu)點，用它做成的裝置具有可靠性高、節(jié)能、性能好等優(yōu)點。圖1-1三種單片機外形電力電子電路是以電力電子器件為核心，通過對不同電路的各種控制來實現(xiàn)對電能的轉換和控制，它的基本功能有以下四種：1）整流與可控整流電路亦稱交流、直流（AC/DC）變換電路，把交流電變換為固定或可調直流。2）逆變電路稱直流、交流（DC/AC）變換電路，

3、把直流電變換成頻率固定或頻率可調的交流電。如把直流電能逆變成50HZ的交流返送交流電網稱為有源逆變，把直流電能逆變?yōu)楣潭l率或頻率可調的交流供給用電器則稱為變頻電路。3）直流斬波電路亦稱DC/DC變換電路，其功能是把固定直流變換成可調或固定直流。4）交流調壓與周波變換亦稱AC/AC變換電路，把恒定交流變換為可變交流稱為交流調壓，把固定頻率的交流變?yōu)轭l率可變的交流稱為變頻電路。在實際使用時可將一種或幾種功能電路進行組合，上述四種電路的變換功能統(tǒng)稱為變流，因此電力電子技術通常也稱為交流技術。17電力電子課程設計1.

4、1三極管半導體三極管也成為晶體三極管，可以說它是電子電路中最重要的器件。它最重要的功能是電流放大和開關作用。由于不同的組合方式，形成了一種是NPN型的三極管，另一種是PNP型的三極管。（1）用途圖1-2三極管介紹三極管的種類很多，并且不同型號各有不同的用途。三極管大都是塑料封裝或金屬封裝，常見三極管的外觀，有一個箭頭的電極是發(fā)射極，箭頭朝外的是NPN型三極管，而箭頭朝內是PNP型。實際上箭頭所指的方向是電流的方向。（2）作用三極管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的電信號變成一定強度的信號，當然這種轉換任然遵

5、循能量守恒，它只是把電源的能量轉換成信號的能量罷了。圖1-3三極管（3）三極管電極和管型的判別管型及管極判別：管型判別一般是NPN還是PNP應從管殼上標注的型號來判別。依照部分標準，三極管型號的第二位，A、C表示PNP管，B、D表示NPN管。1.2晶閘管晶閘管全稱晶體閘流管，曾稱可控硅，簡稱SCR。晶閘管的結構與原理：晶閘管是一種功率四層半導體器件，有三個引出極，陽極（A）、陰極（K）、門極（G），常用的有螺栓式與平板式。晶閘管是電力電子器件，工作時發(fā)熱大，必須安裝散熱器。17電力電子課程設計晶閘管內部原理結構

6、：管芯由四層半導體組成，形成三個P-N結。當管子陽極與陰極叫上反向電壓時，陽極和陰極結處于反向阻斷狀態(tài)；當加上正面電壓時門極結處于反向阻斷狀態(tài)，管子仍不通。只有在晶閘管陽極與陰極之間必須加正向電壓，門極加正向電壓，才能正常導通。導通后流過晶閘管的電流由通態(tài)平均電流來標定，晶閘管的關斷條件是必須使陽極電流Ia小于維持電流IH，對于電阻負載，只要使管子陽極電壓降為零即可。主要參數：圖1-4多個晶閘額定電壓UTn由于晶閘管工作溫度可能升高，在使用中會出現(xiàn)各種不可避免的瞬時過電壓，因此在選用管子的額定電壓時，應比工作電

7、路中加在管子上的最大瞬時電壓值UTM大2~3倍，即UTM>=(2~3)額定電流IT(AV)亦稱額定通態(tài)平均電流在室溫40度和規(guī)定的冷卻條件下，器件在電阻負載流過正弦半波（導通角不小于170度）電路中，結溫不超過額定結溫時所允許的最大通態(tài)平均電流值，將此值靠取相近電流等級即為器件的額定電流IT(AV).晶閘管額定電流是以通態(tài)平均電流來標定，而發(fā)熱應由流過電流的有效值來決定，為此，可根據管子額定電流IT(AV)換算出額定有效電流ITn.門極觸發(fā)電流圖1-5單個晶閘管在室溫下施加6v正向陽極電壓，是管子完全導通所必須

8、的最小門極電流，稱門極觸發(fā)電流IGT,對應的門極觸發(fā)電壓為UGT.在技術數據中所給出的最大觸發(fā)電壓和最大觸發(fā)電流是不允許值，而是指該信號的所有晶閘管都能觸發(fā)導通所給出的最小觸發(fā)電壓和電流，而且該觸發(fā)電流是直流指。在實際應用中多采用脈沖電流來觸發(fā)，因此觸發(fā)脈沖電流幅值允許可達5倍的常規(guī)觸發(fā)電流來進行觸發(fā)。UGT、IGT值受溫度影響很大，在冬天使用管子時，UGT、IGT值會增大，使用時要注