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1、IGBT控制的直流斬波電路設計目錄前言一、總體設計·····························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)的計算····················2元器件清單列表·····················四設計所用參考文獻····················五設計收獲與體會······················前言 電力電子技術是一門新興的應用于電力領域的電子技術，就是使用電力電子器件（如晶閘管，GTO，IGBT等）對電能進行變換和控制的技術。電力電子技術所變換的“電力”功率可大到數(shù)百MW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不同電力電子技術主要用于電力變換。電力電子課程設計是為了使學生加深對所學內容的理解，讓學生熟悉工程設計的過程、規(guī)范和方法、能正確的查缺技術資料、技術手冊和標準、培養(yǎng)學生工程設計能力而專門開設的實習專用周。在電機的直流伺服系統(tǒng)中,速度調節(jié)主要通過改變電樞電壓的大小來實現(xiàn).經(jīng)常采用大功率晶體管脈寬調制調速兩種方法,簡稱PWM,常見于中小功率系統(tǒng),它采用脈沖寬度調制技術,其工作原理是:通過改變"接通脈沖"的寬度,使直流電機電樞上的電壓的"占空比"改變,從而改變電
4、樞電壓的平均值,控制電機的轉速.而絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優(yōu)點。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅動電流較大;MOSFET驅動功率很小，開關速度快，但導通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點，驅動功率小而飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。PWM調速系統(tǒng)具有以下特點:
5、1.主電路簡單,所用功率元件少,且工作于開關狀態(tài),因此電路的導通損耗小,裝置效率比較高;2.開關頻率高,可避開機床的共振區(qū),工作平穩(wěn);3.采用功率較小的低慣量電機時,具有高的定位速度和精度;4.低速性能好,穩(wěn)速精度高,調速范圍寬;5.系統(tǒng)頻帶寬,動態(tài)響應好,抗干擾能力強.工頻交流一、總體框圖整流電路斬波電路電動機驅動電路二、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用電能變換電路，他的作用是將交流電變換成大小可以調節(jié)的直流電，為直流設備供電。采用三相整流電路易與滿足負載對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。利用二極管的單向導通性，將交流電的負半波切去只保留間隔一個半波時隙的正半波，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在正半周導電，流經(jīng)變壓器的電流為正電流；共陰組VT4和VT6和VT2在負半周導電，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個晶閘管接成三相橋，其中三個晶閘管共陰極連接；另三個晶閘管共陽極連接。電路中必須有一個共陽極組中的晶閘管導并且由兩個導通的晶閘管屬于不同的兩相，所以負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固定的直流電壓變換成大小可調的直流電壓（DC-DC電路）。它是被控制對象獲得變數(shù)平穩(wěn)，快速響應，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電源和直流電動機的驅動脈寬
8、調速中。降壓式斬波電路圖如下在電路圖中直流電動機是斬波器的負載，IGBT為斬波開關，VD為續(xù)流管，當斬波開關管短時續(xù)流管為感性負載提供電流通道，電感L和電容C組成低通濾波器以減小輸出電壓的波動。電路中的IGBT的柵極?3保護及緩沖電路在電力電子電路中保護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外還要采用必要的保護措施，即過電壓保護過電流保護。產(chǎn)生原因主要是系統(tǒng)的儲能發(fā)生了激烈的變化，使系統(tǒng)能量來不
