电力电子实训报告btal.docx

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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.电力电子子系统实实训报告告姓 名： 班 级：电气 学 号号：一、电力力电子实实训的目目的和任任务电力电子子技术是是研究利利用电力力电子器器件、电电路理论论和控制制技术，实实现对电电能的控控制、变变换和传传输的科科学，其其在电力力、工业业、交通通、通信信、航天天等很多多领域具具有广泛泛的应用用。电力力电子技技术不但但本身是是一项高高新技术术，而且且还是其其它多项项高新技技术发展展的基础础。因此此提高学学生的电电力电子子领域综综合设计计和综合合应用能能力是教教学

2、计划划中必不不可少的的重要一一环。通通过电力力电子系系统实训训需要从从以下几几方面入入手：1.培养养我们的的文献检检索的能能力；2.培养养我们综合合分析问问题、发发现问题题和解决决问题的的能力；3.培养养我们运用用知识的的能力和和工程设设计的能能力；4.提高高我们的电电力电子子装置分分析和设设计能力力。二、实践践的内容容1、设计计晶闸管管SCRR的触发发电路2、设计计电力场场效晶体体管MOOSFEET的基基本驱动动电路和和设计可可关断晶晶闸管GGTO的的基本驱驱动电路路3.MOOSFEET降压压斩波电电路设计计设计条件件：a、输输入直流流电压：Ud=1100VVb、开关关频率55KHzz c、

3、占占空比110%90%d、输出出电压脉脉率：小小于100%三、设计计基本要要求根据设计计题目，收收集相关关资料、设设计主电电路、驱驱动电路路、控制制电路，撰撰写设计计报告；用prroteell画画出主电电路、驱驱动电路路、控制制电路原原理图；说明主主电路的的工作原原理、驱驱动电路路的工作作原理、控控制电路路的工作作原理。四、电力力电子系系统的构构成 由控控制电路路（Coontrrol Cirrcuiit）、驱驱动电路路（Drriviing Cirrcuiit）和和以电力力电子器器件为核核心的主主电路（Main Circuit）组成。控制电路路按系统统的工作作要求形形成控制制信号，通通过驱动动电

4、路去去控制主主电路中中电力电电子器件件的通或或断，来来完成整整个系统统的功能能。有的的电力电电子系统统中，还还需要有有检测电电路。广广义上往往往其和和驱动电电路等主主电路之之外的电电路都归归为控制制电路，从从而粗略略地说电电力电子子系统是是由主电电路和控控制电路路组成的的。主电电路中的的电压和和电流一一般都较较大，而而控制电电路的元元器件只只能承受受较小的的电压和和电流，因因此在主主电路和和控制电电路连接接的路径径上，如如驱动电电路与主主电路的的连接处处，或者者驱动电电路与控控制信号号的连接接处，以以及主电电路与检检测电路路的连接接处，一一般需要要进行电电气隔离离，通过过其它手手段如光光、磁等

5、等来传递递信号。图1-11 电电力电子子器件在在实际应应用中的的系统组组成五、晶闸闸管的触触发电路路晶闸管的的触发电电路作用用：产生符符合要求求的门极极触发脉脉冲，保保证晶闸闸管在需需要的时时刻由阻阻断转为为导通。广义上上讲，还还包括对对其触发发时刻进进行控制制的相位位控制电电路晶闸管触触发电路路应满足足下列要要求：（11）触发发脉冲的的宽度应保保证晶闸闸管可靠靠导通（结结合擎住住电流的的概念）；（2）触触发脉冲冲应有足足够的幅幅度；（3）不不超过门门极电压压、电流流和功率率定额，且且在可靠靠触发区区域之内内；（4）应应有良好好的抗干干扰性能能、温度度稳定性性及与主主电路的的电气隔隔离图1-2

6、理想的晶闸管触发脉冲电流波形t1tt2脉冲前前沿上升升时间（uuc时，TT1和TT4导通通，T22和T33关断；2)当uuruuc时，开开关T11、T44关断，TT2、TT3导通通。图1-10 全桥变换电路PWM控控制的基基本原理理用一系列列等幅不不等宽的的脉冲来来代替一一个正弦弦半波正弦半波波N等分，可可看成NN个彼此此相连的的脉冲序序列，宽宽度相等等，但幅幅值不等等。用矩形脉脉冲代替替，等幅幅，不等等宽，中中点重合合，面积积（冲量量）相等等宽度按正正弦规律律变化SPWMM波形脉冲冲宽度按按正弦规规律变化化而和正正弦波等等效的PPWM波波形要改变等等效输出出正弦波波幅值，按按同一比比例改变变

7、各脉冲冲宽度即即可利用MOOSFEET构成成升压型型DC/DC变变换器，输入电压压：912VV；输出电压压：1000V；输出电流流：1000mAA；图1-11 用PWM波代替正弦半波电源电压压调整率率不大于于1%，负负载调整整率不大大于1%。单相桥式PWM逆变电路1.电路路结构的的确定由于没有有要求DDC/DDC变换换器的输输入与输输出之间间电气隔隔离，从从变换的的角度器器效率的的角度考考虑，非非隔离的的变换器器效率比比隔离变变换器效效率高，因因此采用用非隔离离的升压压型变换换器电路路结构。为为了尽可可能降低低输出电电压的纹纹波和尖尖峰电压压，变换换器的工工作方式式为电流流断续型型，即电电感电

8、流流是断续续的。2.控制制电路的的选择最可靠的的控制方方式是峰峰值电流流型控制制方式，最最简单的的峰值电电流型控控制ICC是UCC38442系列列。由于于输入电电压范围围是912VV的电压压不能启启动UCC38442，需需要附加加启动电电路，但但这样会会使电路路变得复复杂。应应选择UUC38842的的姊妹型型号，即即启动电电压8.5V的的UC338433或UCC38444的姊姊妹型号号UC338455。3.电路路参数的的设计这样在连连续的状状态下，在在电源电电压最低低（9VV）、输输出电压压为1000V时时，对应应的占空空比为：对应的开开关管导导通时间间与电感感释放储储能的持持续时间间比为00

9、.911：0.09。如如果开关关管的最最大导通通占空比比为0.5，则则对应的的电感释释放储能能的“占空比比”d为：对应的电电感电流流峰值为为：根据电流流断续或或电流临临界状态态下的输输出电压压与输入入电压的的关系，在在频率已已知500kHzz，对应应的开关关周期为为20s，对对应的开开关管的的导通时时间为110 s，可可以推导导出电感感的电感感量为4.其他他主要元元件的选选择a.开关关管的选选择。开开关管选选择MOOSFEET，因因为低压压应用领领域MOOSFEET的导导通电压压是最低低的，而而且也不不需要很很大的驱驱动电流流。在这这个实例例中，由由于电压压达到了了1000V，开开关管上上的峰

10、值值电压不不会低于于1000V，因因此开关关管的耐耐压应选选择1000V以以上的器器件。可以选择择IRFF6400（额定定电压为为2000V，额额定电流流为188A，导导通电阻阻为0.18，外加加散热器器）b.输出出二极管管的选择择。输出出二极管管的额定定电压应应选择1100VV以上，额额定电流流选择44A。可可以选择择快速二二极管。MUR4420（额额定电压压2000V，额额定电流流4A）c.输出出滤波电电容的选选择。输输出滤波波电容选选择1660V/47F，可可以降低低电容的的纹波和和尖峰。d.输入入旁路电电容的选选择。输输入旁路路电容器器可以选选用166V/4470 F。e.滤波波电路的的选择。一一般说来来，将输输出二极极管和滤滤波电容容器连接接端作为为变换器器输出就就可以了了，但是是通常其其输出电电压尖峰峰比较大大，需要要经过一一级LCC滤波电电路，可可以由110 H电感感和3.9 F电容容器构成成。MOSFFET降降压斩波波电路设设计原理理图电力电子子系统实实训报告告姓 名： 刘 利利 军 班 级： 电电气7001班学 号： 0700100092 指导老师师： 张张 艳 肖 20100年111月