三相pwm逆變器設計

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1、湖南文理學院課程設計報告課程名稱：專業(yè)設計系部：電氣與信息工程學院專業(yè)班級：自動化07103班學生姓名：姚金兵學好：200716010324指導教師：敖章鴻完成時間：2010.12.30評閱意見：評閱教師日期-16-目錄一、設計要求2二、設計的目的2三、設計的具體3（1）、系統(tǒng)概述31、三相pwm逆變器工作原理32、單元電路設計3（2）、控制電路設計51、觸發(fā)電路5（3）、雙閉環(huán)控制電路的工作原理71、電流調(diào)節(jié)器7（4）、檢測電路101、電流互感器102、電壓互感器103、給定電壓114、仿真與分析12四．心得體會及建議12五、參考文獻14六、附錄1

2、5-16-三相pwm逆變器的設計一、設計要求設計一個三相軟pwm逆變器，包括主電路和控制回路。主電路由IGBT構(gòu)成，控制回路包括給定積分器，電壓調(diào)節(jié)器，電流調(diào)節(jié)器，觸發(fā)電路，檢測電路等。1、設計雙閉環(huán)系統(tǒng)（電壓閉環(huán)和電流閉環(huán)）；2、設計觸發(fā)電路；3、系統(tǒng)能穩(wěn)定運行。4、輸出電壓范圍為0～380v可調(diào)，輸出電流最大為40A，超過40A關閉觸發(fā)器；二、設計的目的1、掌握計雙閉環(huán)系統(tǒng)（電壓閉環(huán)和電流閉環(huán)）的組成、原理及各主要單元部件的工作原理。2、掌握計雙閉環(huán)系統(tǒng)（電壓閉環(huán)和電流閉環(huán)）的調(diào)試步驟、方法及參數(shù)的整定。3、熟悉集成SG3525的組成、功能與工作

3、原理。4、熟悉控制回路個個電路的組成方式及原理與特點。5、熟悉三相電橋PWM控制電路的原理和常用集成電路。三、設計的具體（1）、系統(tǒng)概述1、三相pwm逆變器工作原理傳統(tǒng)的三相橋式逆變器電路。圖中，VT1～VT6為IGBT，D1～D6為換向電容，兩者組成IGBT關斷電路。VD1～VD6為反饋二極管。依據(jù)IGBT工作原理，在三相交流輸入電源作用下，若IGBT承受最大正向陽極電壓，而控制極又獲得觸發(fā)脈沖時便轉(zhuǎn)入導通狀態(tài)。反之處于導通狀態(tài)的IGBT在足夠的反向陽極電壓作用下會轉(zhuǎn)為截止狀態(tài)。-16-給定電壓電壓調(diào)節(jié)器電流調(diào)節(jié)器主電路電流采樣電壓采樣觸發(fā)電路圖1

4、總體方案2、單元電路設計電力電子裝置一般由控制電路、驅(qū)動電路、檢測電路和核心的主電路組成，一般主電路中的電壓和電流都較大，而控制電路的元器件只能承受較小的電壓和電流，因此在主電路和控制電路之間需要進行電氣隔離，同時為了保證電力電子器件和整個電力電子裝置正常運行，就有必要在主電路和控制電路中附加保護電路。2.1、主電路設計主電路由6個IGBT和6個二極管組成，分別是S1,S2,S3,S4,S5,S6;二極管分別是D1,D2,D3,D4,D5,D6。S1和S4在同一橋臂上，S2和S5在同一橋臂，s3和s6在同一橋臂。在同一橋臂上的兩個IGBT是交替導通。

5、三個橋臂導通相差120度。6個二極管起到在三相逆變電路續(xù)流的作用，所以每個IGBT需要并聯(lián)一個二極管。如圖2所示。-16-圖2主電路對于三相橋式電壓型結(jié)構(gòu)需對三相橋臂施加幅值、頻率相等，而相位差為120度的三相對稱正弦波調(diào)制信號。由于每相橋臂共有兩種開關模式，因此三相電壓型共有8種開關模式，正選波等效pwm波形。如圖3所示。圖3-16-（2）、控制電路設計1、觸發(fā)電路通過集成芯片SG3525來發(fā)出pwm脈沖從而觸發(fā)電路，以下是對SG3525的介紹：1.1、集成脈寬調(diào)制器SG3525引腳功能及特點簡介（如圖4所示）：圖4SG3525pwm波形1、Inv

6、.input(引腳1)：誤差放大器反向輸入端。在閉環(huán)系統(tǒng)中，該引腳接反饋信號。在開環(huán)系統(tǒng)中，該端與補償信號輸入端（引腳9）相連，可構(gòu)成跟隨器。2.Noninv.input(引腳2)：誤差放大器同向輸入端。在閉環(huán)系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)中，該端接給定信號。根據(jù)需要，在該端與補償信號輸入端（引腳9）之間接入不同類型的反饋網(wǎng)絡，可以構(gòu)成比例、比例積分和積分等類型的調(diào)節(jié)器。3.Sync(引腳3)：振蕩器外接同步信號輸入端。該端接外部同步脈沖信號可實現(xiàn)與外電路同步。4.OSC.Output(引腳4)：振蕩器輸出端。5.CT(引腳5)：振蕩器定時電容接入端。6.RT（引腳

7、6）：振蕩器定時電阻接入端。7.Discharge(引腳7)：振蕩器放電端。該端與引腳5之間外接一只放電電阻，構(gòu)成放電回路。8.Soft-Start(引腳8)：軟啟動電容接入端。該端通常接一只5的軟啟動電容。9.Compensation(引腳9)：PWM比較器補償信號輸入端。在該端與引腳2之間接入不同類型的反饋網(wǎng)絡，可以構(gòu)成比例、比例積分和積分等類型調(diào)節(jié)器。-16-10.Shutdown(引腳10)：外部關斷信號輸入端。該端接高電平時控制器輸出被禁止。該端可與保護電路相連，以實現(xiàn)故障保護。11.OutputA（引腳11）：輸出端A。引腳11和引腳14

8、是兩路互補輸出端。12.Ground(引腳12)：信號地。13.Vc(引腳13)：輸出級偏置電壓接入端。14