igbt控制的直流斬波電路設(shè)計(jì)

《igbt控制的直流斬波電路設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、IGBT控制的直流斬波電路設(shè)計(jì)目錄前言一、總體設(shè)計(jì)·····························1、總體框圖···························二、電路選擇與分析······················1三相橋式整流電路····················2斬波電路························3保護(hù)及緩沖電路······················4PWM控制脈沖·························5整體電路圖···········

2、···············三、總體分析及元器件的選擇············1元器件參數(shù)的計(jì)算····················2元器件清單列表·····················四設(shè)計(jì)所用參考文獻(xiàn)····················五設(shè)計(jì)收獲與體會(huì)······················前言　電力電子技術(shù)是一門新興的應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，就是使用電力電子器件（如晶閘管，GTO，IGBT等）對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。電力電子技術(shù)所變換的“電力”功率可大到數(shù)百M(fèi)W甚至GW，也可以

3、小到數(shù)W甚至1W以下，和以信息處理為主的信息電子技術(shù)不同電力電子技術(shù)主要用于電力變換。電力電子課程設(shè)計(jì)是為了使學(xué)生加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解，讓學(xué)生熟悉工程設(shè)計(jì)的過程、規(guī)范和方法、能正確的查缺技術(shù)資料、技術(shù)手冊和標(biāo)準(zhǔn)、培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力而專門開設(shè)的實(shí)習(xí)專用周。在電機(jī)的直流伺服系統(tǒng)中,速度調(diào)節(jié)主要通過改變電樞電壓的大小來實(shí)現(xiàn).經(jīng)常采用大功率晶體管脈寬調(diào)制調(diào)速兩種方法,簡稱PWM,常見于中小功率系統(tǒng),它采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù),其工作原理是:通過改變"接通脈沖"的寬度,使直流電機(jī)電樞上的電壓的"占空比"改變,從而改變電

4、樞電壓的平均值,控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速.而絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大;MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。PWM調(diào)速系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):

5、1.主電路簡單,所用功率元件少,且工作于開關(guān)狀態(tài),因此電路的導(dǎo)通損耗小,裝置效率比較高;2.開關(guān)頻率高,可避開機(jī)床的共振區(qū),工作平穩(wěn);3.采用功率較小的低慣量電機(jī)時(shí),具有高的定位速度和精度;4.低速性能好,穩(wěn)速精度高,調(diào)速范圍寬;5.系統(tǒng)頻帶寬,動(dòng)態(tài)響應(yīng)好,抗干擾能力強(qiáng).工頻交流一、總體框圖整流電路斬波電路電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路二、電路1三相可控橋式整流電路三相全控橋式可控整流電路是應(yīng)用電能變換電路，他的作用是將交流電變換成大小可以調(diào)節(jié)的直流電，為直流設(shè)備供電。采用三相整流電路易與滿足負(fù)載對(duì)高電壓大電流的需求，供電

6、的電網(wǎng)三相平衡。本次采用變壓器和二極管的橋式整流，變壓器可以改變二次側(cè)電壓的大小，在此用S9系列的小型變壓器。利用二極管的單向?qū)ㄐ?，將交流電的?fù)半波切去只保留間隔一個(gè)半波時(shí)隙的正半波，得到不太平穩(wěn)的直流電。三相全控整流電路它可以看成是由一組共陰極接法和另一組共陽極接法的三相半波可控整流電路串聯(lián)而成。共陰極VT1和VT3和VT5在正半周導(dǎo)電，流經(jīng)變壓器的電流為正電流；共陰組VT4和VT6和VT2在負(fù)半周導(dǎo)電，流經(jīng)變壓器的電流為反向電流。變壓器每組相繞組在正負(fù)半周都有電流流過，因此，變壓器繞組中沒有電流磁通勢

7、，同時(shí)也提高了變壓器繞組的利用率。三相橋式全控整流電路主電路接線圖如圖所示。共6個(gè)晶閘管接成三相橋，其中三個(gè)晶閘管共陰極連接；另三個(gè)晶閘管共陽極連接。電路中必須有一個(gè)共陽極組中的晶閘管導(dǎo)并且由兩個(gè)導(dǎo)通的晶閘管屬于不同的兩相，所以負(fù)載電壓就是電源線電壓。三相橋式整流電路圖如：2斬波電路斬波電路就是將一個(gè)固定的直流電壓變換成大小可調(diào)的直流電壓（DC-DC電路）。它是被控制對(duì)象獲得變數(shù)平穩(wěn)，快速響應(yīng)，并起到節(jié)約電能的作用。降壓式斬波電路的輸出電壓平均值低于輸入直流電壓，它主要用于直流可調(diào)電源和直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)脈寬

8、調(diào)速中。降壓式斬波電路圖如下在電路圖中直流電動(dòng)機(jī)是斬波器的負(fù)載，IGBT為斬波開關(guān)，VD為續(xù)流管，當(dāng)斬波開關(guān)管短時(shí)續(xù)流管為感性負(fù)載提供電流通道，電感L和電容C組成低通濾波器以減小輸出電壓的波動(dòng)。電路中的IGBT的柵極?3保護(hù)及緩沖電路在電力電子電路中保護(hù)電路為了確保電流的正常工作，不僅要選擇電力電子器件的型號(hào)外還要采用必要的保護(hù)措施，即過電壓保護(hù)過電流保護(hù)。產(chǎn)生原因主要是系統(tǒng)的儲(chǔ)能發(fā)生了激烈的變化，使系統(tǒng)能量來不