三相電壓型逆變器課程設(shè)計

三相電壓型逆變器一．電力電子器件的進(jìn)展：概述：1957入70年月晶閘管開頭派生各種系列產(chǎn)品，一般晶閘管由于其不能自關(guān)斷的水平的不斷提高，以門極可關(guān)斷晶閘管〔、電力雙極性晶體管〔1957入70年月晶閘管開頭派生各種系列產(chǎn)品，一般晶閘管由于其不能自關(guān)斷的水平的不斷提高，以門極可關(guān)斷晶閘管〔、電力雙極性晶體管〔T80〔IGBT〕為代表的復(fù)合型第三代電力電子器件異軍突起，而進(jìn)入90年月電力電子器要方向〔電力電子的進(jìn)展動向〕電力電子技術(shù)包括功率半導(dǎo)體器件與IC(PowerElectronicDevice)又稱為功率半導(dǎo)體器件，用于電能變換和電能控創(chuàng)電路中的大功率(通常指電流為數(shù)十至數(shù)千安，電壓為數(shù)百伏以上)電子器件。廣中的大功率(通常指電流為數(shù)十至數(shù)千安，電壓為數(shù)百伏以上)電子器件。廣義上電力電子器件可分為電真空器件義上電力電子器件可分為電真空器件(SemiconductorDevice)兩類。作工藝的運(yùn)用，研制出集PIN整流管和肖特基整流管的優(yōu)點(diǎn)于一體的具有MPS、SPEEDSSDIV左右，反向恢復(fù)時間為PIN整流管的1/2，反向恢復(fù)峰值電流為PIN作工藝的運(yùn)用，研制出集PIN整流管和肖特基整流管的優(yōu)點(diǎn)于一體的具有MPS、SPEEDSSDIV左右，反向恢復(fù)時間為PIN整流管的1/2，反向恢復(fù)峰值電流為PIN整1/3。晶閘管：自1957年美國通用電氣公司GE4自1957年美國通用電氣公司GE4E1965年，小功率光觸發(fā)晶閘管問世，為其后消滅的光耦合器打下了根底；60年月后期，消滅了大功率逆變晶閘管，成為當(dāng)時逆變電路的根本元件；1974門極可關(guān)斷晶閘管：1kHz。1964年，美國第一次試制成功了0.5kV/10A1kHz。1964年，美國第一次試制成功了0.5kV/10A的GTO。自70年月OAAOAA、4500V/2400A的產(chǎn)品，目前已到達(dá)9kV/25kA/0.8kHz6kV/6kA/1kHzGTOGTOGTO，具有通態(tài)壓降小、抗浪涌電流力量強(qiáng)、易于提高耐壓力量(3000v以GTO容量最大，工作頻率最低，通態(tài)壓降大、/dvdt及/didt耐量低，需要浩大的吸取電路。但其在大功率電力牽引驅(qū)動中有明顯的優(yōu)勢，因此它在中高壓領(lǐng)域中必將占有一席之地。大功率晶體管：R00(GTR)，它由基極R00(GTR)，它由基極(Bbi(C)和放射極(E)的通、斷，也屬全控型器件。在20世紀(jì)七八十年月成為逆交器、變頻器等電力電子裝置的主導(dǎo)功率開關(guān)5kHzGTR受/dvdt及/didt力量低;⑤單管電流放大倍數(shù)小，為增加放大倍數(shù)，聯(lián)成達(dá)林頓電路又使管壓降增加等等，而為改善性能(抑制/dvdt及/didt，轉(zhuǎn)變感1800V/800A，2kHz；1400V/600A，2kHz；1800V/800A，2kHz；1400V/600A，2kHz；600V/3A，100kHz。功率MOSFET:功率MOSFET是一種電壓掌握型單極晶體管，它是通過柵極電壓來100kHz率MOSFET的缺點(diǎn)是電流容量小、耐壓低、通態(tài)壓降大，不適宜運(yùn)用于大功率MOSFET是一種電壓掌握型單極晶體管，它是通過柵極電壓來100kHz率MOSFET的缺點(diǎn)是電流容量小、耐壓低、通態(tài)壓降大，不適宜運(yùn)用于大功率裝置。順便強(qiáng)調(diào)一下，由于MOSFET管內(nèi)阻與電壓成比例，它在要求低壓(3．3~1V)電源的電腦和通信等領(lǐng)域則可大顯身手，目前MOSFET的主要用于高頻開關(guān)電源的同步電流。絕緣柵雙極晶體管〔IGBT〕2080件(GT2080件(GTOGTR)和多子器件(MOSFET壓耐量高的特長。IGBTIGBT反之，假設(shè)供給反向門極電壓則可消退溝道、使IGBT關(guān)斷。IGBT集GTR通態(tài)壓降小、載流密度大、耐壓高和功率MOSFET驅(qū)IGBT的開關(guān)速度低于IGBT的開關(guān)速度低于MTRIGBT早已做到1800V/800A，10kHz;1200V/600A，20kHz的商品化，600V/100A150kHzIGBT3300V/1200A和4500V/900AIGBTGTR，IGBT(TrenchIGBT)模塊是高耐壓大電IGBT提高了牢靠性和削減了引線電感.其缺點(diǎn)是芯片面積利用率下降.所以這種平IGBT1損耗隨開關(guān)頻率的提高而急速增加。2.感性關(guān)斷電尖峰大。當(dāng)器件關(guān)斷時，電路的感性元件感應(yīng)出尖峰電壓，開成器件擊穿。軟開關(guān)與硬開關(guān)：1損耗隨開關(guān)頻率的提高而急速增加。2.感性關(guān)斷電尖峰大。當(dāng)器件關(guān)斷時，電路的感性元件感應(yīng)出尖峰電壓，開成器件擊穿。3.容性開通電流尖峰大。當(dāng)開關(guān)器件在很高的電壓下開通時，儲存在開關(guān)器3.容性開通電流尖峰大。當(dāng)開關(guān)器件在很高的電壓下開通時，儲存在開關(guān)器高，該沖擊電流愈大，對器件的安全運(yùn)行造成危害。4高，該沖擊電流愈大，對器件的安全運(yùn)行造成危害。4di/dtdv/dt〔EMI〕增大，影響整流器和四周電子設(shè)備的工作。軟開關(guān)：復(fù)過程已經(jīng)完畢，因此二極管方向恢復(fù)問題不存在。復(fù)過程已經(jīng)完畢，因此二極管方向恢復(fù)問題不存在。應(yīng)用與展望：電子技術(shù)的進(jìn)展在很多應(yīng)用領(lǐng)域上獲得了認(rèn)同。 然而，任何器件的進(jìn)展，突破。電力電子器件的進(jìn)展也是這樣，它大致有如下幾個方面：焊或改壓接式構(gòu)造，以進(jìn)一步提高工作牢靠性。B.開發(fā)的器件。一是依據(jù)器件本身的特點(diǎn)提出。例如MOS門控晶閘管(MCT)，雖經(jīng)十幾年的研制，由于構(gòu)造、工藝簡單，合格率低，本錢高，4.5kV/2kAMOS電子技術(shù)的進(jìn)展在很多應(yīng)用領(lǐng)域上獲得了認(rèn)同。 然而，任何器件的進(jìn)展，突破。電力電子器件的進(jìn)展也是這樣，它大致有如下幾個方面：焊或改壓接式構(gòu)造，以進(jìn)一步提高工作牢靠性。B.開發(fā)的器件。一是依據(jù)器件本身的特點(diǎn)提出。例如MOS門控晶閘管(MCT)，雖經(jīng)十幾年的研制，由于構(gòu)造、工藝簡單，合格率低，本錢高，4.5kV/2kAMOS制。C合開關(guān)晶閘管子閘流管、引燃管，火花間隙開關(guān)或真空開關(guān)等。量以芯片形式封裝在一個模塊內(nèi)。這樣，裝置(或系統(tǒng))的體積到達(dá)最小，所實(shí)現(xiàn)電能變換和信息處理的集成化和高頻化。E.查找材料。至今，很多有用的電力電子器件均是由硅材料制成的，了很多性能優(yōu)良的型化合物半導(dǎo)體材料，如砷化鎵(GaAs)、碳化硅(SiC)、(SiGe量以芯片形式封裝在一個模塊內(nèi)。這樣，裝置(或系統(tǒng))的體積到達(dá)最小，所實(shí)現(xiàn)電能變換和信息處理的集成化和高頻化。E.查找材料。至今，很多有用的電力電子器件均是由硅材料制成的，了很多性能優(yōu)良的型化合物半導(dǎo)體材料，如砷化鎵(GaAs)、碳化硅(SiC)、(SiGe不斷涌現(xiàn)。二．逆變器簡述：逆變器概述及其工作原理：逆變器〔inverter〕是把直流電能〔電池、蓄電瓶〕轉(zhuǎn)變成溝通電〔一〔AC〕的裝置。它由逆變橋、掌握規(guī)律和濾波電路組成。廣泛逆變器〔inverter〕是把直流電能〔電池、蓄電瓶〕轉(zhuǎn)變成溝通電〔一〔AC〕的裝置。它由逆變橋、掌握規(guī)律和濾波電路組成。廣泛DVDVCD電視、洗衣機(jī)、抽油煙機(jī)、冰箱，錄像機(jī)、按摩器、風(fēng)扇、照明等。MOS管[場效應(yīng)管或晶體閘管]不斷開關(guān)，這樣直流電輸入之后，經(jīng)過這個MOS管的開關(guān)動作，就形成肯定的溝通特性，經(jīng)過修正電路修正，就可以220Vto24V220V的話輸出就是24V，VVV輸出后再送到穩(wěn)壓電路，保護(hù)電路，送給負(fù)載使用。逆變器進(jìn)展歷史：2019〔鎂套20逆變器的開關(guān)電路爭論。所用的管型最廣泛的是閘流管。從上世紀(jì)90年月初到目前為止，風(fēng)行于國內(nèi)市場的家用逆變電源，經(jīng)2019〔鎂套20逆變器的開關(guān)電路爭論。所用的管型最廣泛的是閘流管。從上世紀(jì)90年月初到目前為止，風(fēng)行于國內(nèi)市場的家用逆變電源，經(jīng)制，擊穿開關(guān)管仍難以避開。上述兩類逆變電源均利用DC/AC變換器的基本電路，產(chǎn)生波形接近矩形波的交變電壓輸出。驅(qū)動IC組成它激式逆變電路。此類驅(qū)動集成電路都具有幾乎一樣的功能方IC內(nèi)部除設(shè)有兩路時序不同的驅(qū)動輸出外，還有死區(qū)時間設(shè)定電路，PWM功能也更為完善。式開關(guān)電路。用于中、小功率DC/ACDC供電為蓄電池，明顯，承受UPS電源中的MJ1103312V~24V供電下〔UPS。其次代產(chǎn)品效率、牢靠性遠(yuǎn)高過第一代產(chǎn)品，但也存在著固有的弱點(diǎn)。為了將12V220V式開關(guān)電路。用于中、小功率DC/ACDC供電為蓄電池，明顯，承受UPS電源中的MJ1103312V~24V供電下〔UPS。其次代產(chǎn)品效率、牢靠性遠(yuǎn)高過第一代產(chǎn)品，但也存在著固有的弱點(diǎn)。為了將12V220VAixcom200WoV由于大功率管HFE極少超過20，要求其基極驅(qū)動電流必需在2A以上，以IC〔例如UPS600中，8050TIP41C4MJ4502)，明顯使電路簡單化，調(diào)試也極困難。換器、開關(guān)電源中。Aixcom公司開發(fā)的汽車逆變器，可認(rèn)為是此類產(chǎn)品的典型應(yīng)用。第三代開關(guān)變換器基于MOSFET管的電壓掌握特性進(jìn)展工作，ICMOS電容又在脈沖下降為低電尋常通過驅(qū)動IC放大形成灌電流。如此一來，不僅變換器的電路極為簡潔，而且MOSFET管有電流自動安排功能，可以并聯(lián)運(yùn)用而無需參加均流電阻。聯(lián)運(yùn)用而無需參加均流電阻。三．電壓型逆變器：TI~S6承受GTO、GTR、IGBT、MOSFET等自關(guān)斷器件，D1~D6是與TI~S6承受GTO、GTR、IGBT、MOSFET等自關(guān)斷器件，D1~D6是與S1~S6反并聯(lián)的二極管，其作用是為感性負(fù)載供給續(xù)流回路。圖中L和R120°的方波信號時，可以掌握每個開關(guān)導(dǎo)通180°〔180°導(dǎo)電型〕或120°〔120°導(dǎo)電型60°三相電壓源型方波逆變器驅(qū)動波形三相電壓源型方波逆變器驅(qū)動波形四．溝通逆變器：逆變電路等幾大局部。1.整流電路的一塊整流模塊.2.平波電路平波電路在整流器、整流后的直流電壓中含有電源6倍頻率脈動電壓，和電容吸取脈動電壓(電流)，一般通用變頻器電源的直流局部對主電路而言逆變電路等幾大局部。1.整流電路的一塊整流模塊.2.平波電路平波電路在整流器、整流后的直流電壓中含有電源6倍頻率脈動電壓，和電容吸取脈動電壓(電流)，一般通用變頻器電源的直流局部對主電路而言有余量，故省去電感而承受簡潔電容濾波平波電路。3.掌握電路現(xiàn)在變頻調(diào)速器根本系用16位、32位單片機(jī)或DSP為掌握核心，從而實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化掌握。而實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化掌握。號送至“驅(qū)動電路”以及逆變器和電動機(jī)的“保護(hù)電路變頻器實(shí)行的掌握方式，即速度掌握、轉(zhuǎn)拒掌握、PID4逆變電路號送至“驅(qū)動電路”以及逆變器和電動機(jī)的“保護(hù)電路變頻器實(shí)行的掌握方式，即速度掌握、轉(zhuǎn)拒掌握、PID4逆變電路U、V、W120°電角度的三相溝通電壓。五．逆變電路：無源逆變電路工作原理：容。容。上圖中單相橋式逆變電路工作原理：上圖中單相橋式逆變電路工作原理：T1、T4T2、T3u0=Ud；T1、T4T1、T4T2、T3u0=Ud；T1、T4T2、T3u0=－Ud;圖4.2.4(b)所示的交變電壓波形，其周期Ts=1/fS，這樣，就將直流電壓E濾波器濾波獲得?！病病病病ｋ妷盒桶霕蚰孀冸娐罚弘妷盒湍孀冸娐钒霕蚰孀冸娐窐?gòu)造及波形：1和電壓型逆變電路半橋逆變電路構(gòu)造及波形：1和22A、0T1T2管均無驅(qū)動信號。電壓型半橋逆變電路T1T2偏，且互補(bǔ)。假設(shè)負(fù)載為阻感負(fù)載，設(shè)t2T1T2偏，且互補(bǔ)。假設(shè)負(fù)載為阻感負(fù)載，設(shè)t2T1T2u0=Ud/2。t2T1，T2iD2u0=－Ud/2。t3i。降至零，D2T2i。開頭反向增大，此時仍舊有u0=－Ud/2。在t4T2，同時給T1電流i。不能馬上轉(zhuǎn)變方向，D1先導(dǎo)通續(xù)流，此時仍舊有u0=Ud/2；t5i。降至零，T1u0=Ud/2電壓型半橋逆變電路波形電壓型單相全橋逆變電路：·T1T4T2T3成一對橋臂,T1T4成一對橋臂,T1T4T2T3T1(T)4T2(T3)的驅(qū)動信號互補(bǔ)，即T1T4T2T3180°?！ぜ冸娮柝?fù)載時：輸出方波電壓瞬時值：輸出方波電壓瞬時值：輸出方波電壓有效值：基波重量有效值：基波重量有效值：為單相半橋逆變電路的兩倍。為單相半橋逆變電路的兩倍。電壓型單相全橋逆變電路圖電壓型單相全橋逆變電路電壓、電流波形圖電壓型單相全橋逆變電路電壓、電流波形圖六．電壓型三相逆變電路：工作過程：電壓型三相橋式逆變電路的根本工作方式為180°導(dǎo)電型，即每個橋臂的導(dǎo)電角為180°，同一相上下橋臂交替導(dǎo)電的縱向換流方式，各相開頭導(dǎo)120°。在一個周期內(nèi)，6電壓型三相橋式逆變電路的根本工作方式為180°導(dǎo)電型，即每個橋臂的導(dǎo)電角為180°，同一相上下橋臂交替導(dǎo)電的縱向換流方式，各相開頭導(dǎo)120°。在一個周期內(nèi)，6T1→T2→T3→T4→T5→T6，依次相隔60°，任一時刻均有三個管子同時導(dǎo)通，導(dǎo)通的組合挨次為T1T2T3，T2T3T4，T3T4T5，T4T5T6，T5T6T1，T6T1T2，每種組合工作60°。電壓型三相橋式逆變電路驅(qū)動電路：IJBTIGBTIGBTIJBTIGBTIGBT2IGBT柵極的電隔離；二是供給適宜的柵極驅(qū)動脈沖。實(shí)現(xiàn)電隔離可承受脈沖變壓器、微分變壓器及光電耦合器。M57962L圖如下圖：三相橋式電壓型逆變驅(qū)動電路保護(hù)電路：·以提高保護(hù)的牢靠性和合理性。I以提高保護(hù)的牢靠性和合理性。I2t值小于晶閘管的允許I2t值。三相PWM逆變電路的過流保護(hù)電路·過電壓保護(hù)電路室內(nèi)，為了使用便利不考慮來自雷擊的威逼。時，保護(hù)電路中的電容會阻礙其電壓的上升，從而使得電力