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电力电子电路设计与应用
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一、什么是设计
设计是将设计者的思维变成研制工作必需
的图纸和数据的过程,设计是电力电子电
路(装置)研制过程中必不可少的重要环
节。
在设计过程中,依靠的是理论知识、实际
经验和各种参考数据,理论知识起的是指
导作用,实际经验和参考数据起的是支持
作用。
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二、设计类型
1、原理设计:是一种不完全的,为可行性论
证而进行的设计。例如:设计某种电路
图,其目的是为了证明可用该电路实现哪
些功能,在设计中只要求定性的分析其工
作原理,工作波形等。
2、参数设计:原理设计的补充,为了使原理
设计得以实现,具体计算电路的各种参数
是必不可少的,通过参数设计可使原理设
计得到修正和补充,进一步提高原理设计
的可行性。
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3、程序设计:现代电力电子装置应用微处理
器组成控制核心电路的越来越多,因此程
序设计已经逐渐成为设计过程中不可缺少
的组成部分。
4 、结构设计:研究工作向装置制造转化的重
要步骤,包括主电路机械结构、控制电路
结构、外部接口、机柜或机箱结构等,主
要目的是:确定装置硬件之间的位置关
系,为制造实际装置提供可行数据和图纸。
结构设计内容颇为复杂,需要较多的实际
经验和参考依据。
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三、设计流程
要完成一个装置的设计,需要经过以下
一些步骤:
1、初步设计:内容包括原理设计、参数概
算、验证初步设计可行性的局部实验等。
例如:设计一个装置的电原理图。
2、技术设计:内容包括电路参数计算、元件
选择。这里面有些元件的参数计算和选择
较为容易,如半导体器件、电阻电容等,
经过参数计算后,可直接由定型产品中得
到。另一些没有定型产品的元件只进行电
参数计算是远远不够的,还要进行结构参
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数计算和工艺设计,再通过生产部门加工
才能得到,如变压器、电抗器等。为了验
证可行性,有时还必须进行原理样机的研
制和实验过程。
3、总体(工程)设计:为制造装置而进行的
全面设计,对电器装置而言,与前述设计
最大的不同在于增加了大量的机械结构设
计内容(参考结构设计)。目的是产生制
造装置的详细图纸和各种参数。
四、设计依据
1、各种标准:设计中必须按照各种现行国家
标准(GB )、国家军用标准(GJB )、
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行业标准的有关规定执行。
例如:设计制造国内使用的某电力电子装
置,按我国电制标准规定,输入交流电源
必须为380/220V 50HZ 。电信系统二次电
源设备输入电源必须为DC48V。因此,在
设计该类装置时都要执行该标准。
又如:国军标规定了电子设备的电磁兼容性标
准,设计制造军用电子设备必须照此标准
执行。
有时为了使装置达到通用标准规定的要
求,必须设计装置基本要求以外的电路。
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