電力電子課程設(shè)計-IGBT單相電壓型全橋無源逆變電路

電子技術(shù)的相關(guān)知識,單相橋式逆變電路是一種常見的逆變電路,與整流電路相比較，把直流電變成交流電的電路成為逆變電路。當(dāng)交流側(cè)接在電網(wǎng)上，稱為有源逆變;當(dāng)交流側(cè)直接和負(fù)載相接時,稱為無源逆變,逆變電路在現(xiàn)實生活中廣泛的應(yīng)用。2工作原理概論2．1 IGB絕緣柵雙極晶體管(Ｉｎsulated-gateBipolａｒTｒａnsiｓtor）,英文簡寫為I一種器件。其等效電路和電氣符號如下：通和關(guān)斷是由柵極和發(fā)射極間的電壓

所決定的。當(dāng)ＵＧ為正且大于開２．2電壓型逆變電路的特點及主要類型;側(cè)是電流源的則稱為電流型逆變電路。電壓型逆變電路有以下特點：直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當(dāng)于電壓源。直流側(cè)電壓基本無脈動,直流呈現(xiàn)低阻抗。而交流側(cè)輸出電流波形和相位因為負(fù)載阻抗的情況不同而不同。當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時需要提供無功功率，直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用。,又續(xù)流二極管。２.3IGBＴ單相電壓型全橋無源逆變電路原理分析,3半橋電路組合而成。其基本電路連接圖如下所示：圖2電壓型全橋無源逆變電路的電路圖路,此課程設(shè)計為電阻負(fù)載，故應(yīng)將RＬC負(fù)載中電感、電容的值設(shè)為零。此電路由3主電路設(shè)計及參數(shù)選擇3.1主電路仿真圖在本次設(shè)計中，主要采用單相全橋式無源逆變電路(電阻負(fù)載）作為設(shè)計的主掉。由以上工作原理概論的分析可得其主電路仿真圖如下所示()3.2.1參數(shù)設(shè)置電阻負(fù)載，直流側(cè)輸入電壓=100Ｖ，脈寬為θ=90°的方波，輸出功率為300W,電容和電感都設(shè)置為理想零狀態(tài)。頻率為1000Hz3．２計算換算得：t3=0．001／4=０．0０0２5s,而t1=0s。同理得：ｔ２=０.0012=0.00０

而ｔ4＝0.0０7５S由理論情況有效值Uo=Ud2=50V又因為Ｐ=300W所以有電阻:R＝Uo*Ｕo/P8.３3出電流有效值：Iｏ=PUo=得電流幅值為Im,Imｉｎ幅值為Umax=10０V，Ｕｉ=-100V晶閘管額定值計算,電流有效值：ｘ/4=3AIn=(1．5-2）＊3=（4.5-6)A。反向電壓t=100V定電壓Un23）*100V=(00300３．．3設(shè)置主電路以上計算的各參數(shù)即可正確設(shè)置主電路圖如下，進(jìn)而仿真出波形圖。 4.1.1觸發(fā)電平的波形圖從上到下依次為VT1,VT2，VＴ3,VT4的觸發(fā)電壓,幅值為５V。4.1.2負(fù)載輸出波形圖大小相等，幅值的正負(fù)相反,則輸出平均電壓為。同理輸出平均電流也為０。4.1.3器件IGBＴ的輸出波形圖從上到下依次為ＶＴ１,VＴ２,VT3，ＶT4的輸出電流和電壓波形。,際上就是調(diào)節(jié)輸出電壓脈沖的寬度。通過對4.１.1觸發(fā)脈沖的控制得到如圖4.１2和4.13的波形圖,４.12波形為輸出電流電壓的波形，由于沒有電感負(fù)載，正負(fù)相反則輸出平均電壓為。9018,電壓相同。5總結(jié)IＧBT單相電壓型全橋無源逆變電路共有4個橋臂,可以看成兩個半橋電路組現(xiàn),通過改變θ來調(diào)節(jié)輸出電壓的脈沖寬度來改變其有效值。由于MATLAＢ軟件中電源等器件均為理想器件，故可將電容直接去掉。又由于在純電阻負(fù)載中，VD1—VD4不再導(dǎo)通，不起續(xù)流作用，古可將起續(xù)流作用的4個二極管也去掉結(jié)果沒有影響。1/2,可用于相對較大功率的逆變電源。[１］王兆安劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù)．北京:機(jī)械工業(yè)出版社．第五版，２0０9.5﹒００~[2］黃忠霖黃京.電力電子技術(shù)MATLＡB實踐．北京：國防工業(yè)出版社.2009.1.246[3］洪乃剛．電力電子、電機(jī)控制系統(tǒng)的建模和仿真.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.２010.１.１0０~１0７目錄1引言………………12工作原理概論……………………12. Ｉ Ｇ BT 的 …………………１2.2電壓型逆變電路的特點及主要類型…………22.3ＩGＢT單相電壓型全橋無源逆變電路原理分析………………23主電路設(shè)計及參數(shù)選擇…………3３.１主電路仿真圖…………………43.2參數(shù)設(shè)置及計算…………………43.２.1參數(shù)設(shè)置………………………4３.2.2計算……………４3.2.3設(shè)置主電路……………………54仿真電路結(jié)果的分析……………74.1.1觸發(fā)電平的波形圖…………８輸出波形圖……………４.2