三相桥式PWM逆变电路的设计-湖南工学院电气与信息工程刘远治.docx

《电力电子技术》课程设计说明书 三相桥式PWM逆变电路的设计 院 、 部： 电气与信息工程 学生姓名： 刘远治 指导教师： 桂友超 职称 副教授 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气本1104班 完成时间： 2014年06月 摘 要 本文设计了一个三相桥式PWM控制的逆变电路。PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术,如果脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形,也称为SPWM波形。该设计包括主电路、驱动电路、SPWM信号产生电路、过流保护等方面的设计。该逆变器主电路采用的开关器件是IGBT；如需实物制作，驱动电路可采用现在大功率MOSFET、IGBT专用驱动芯片IR2110；PWM信号产生电路可采用CD4538芯片控制产生。 关键词：三相桥式；主电路；IR2110；CD4538 Abstract This paper designed a three-phase PWM controlled inverter bridge circuit. PWM control is on the pulse width modulation technology, if the pulse width changes according to sine law and the sine wave PWM waveform equivalent, also known as SPWM waveform. The design includes the main circuit, driver circuit, SPWM signal generation circuit, over-current protection and other aspects of design. The inverter main circuit uses IGBT; If you need make it real, driver circuit can use high-power MOSFET, IGBT dedicated driver chip IR2110; PWM signal generation circuit controlled by the CD4538 chip produced。 Key words three-phase bridge; main circuit; IR2110; CD4538 目 录 1 绪言1 2 主电路设计2 2.1主电路原理图2 2.2原理分析2 2.3参数计算3 2.4器件选择3 3 控制电路设计4 3.1电路原理框图4 3.2电路原理图4 3.3原理分析4 3.4主要器件介绍5 4 保护电路的设计6 4.1保护电路的作用6 4.2电路原理图6 4.3原理分析6 5 仿真分析7 5.1仿真模型的建立方法7 5.2仿真电路模型7 5.3仿真效果图8 5.4仿真结果分析9 6 设计总结10 7 附录11 PAGE \* MERGEFORMAT 1 PAGE \* MERGEFORMAT 1 1 绪言 1.1学习情况 不知不觉中《电力电子技术》这门课程十来周的课时就结束了，从课余时间做老师布置的作业和前几周考试的情况来看，我对自己对这门课程理论知识的掌握情况还算比较满意。虽然不是说老师讲过的重点都掌握的很好，但是起码有了一个初步的了解和一点自己的理解，我觉得能做到这样也还不错。 1.2对设计内容的掌握情况 至于三相桥式逆变电路，我感觉自己掌握得不够好，其实应该说对所有三相的电路掌握都不如单相的电路来的好，当然这和自己电路,数电和模电等课程没有学好有一定的关系，因为这方面的基础没打好，学起来感觉就相对吃力些。不过，我会把跟课程设计有关的内容好好复习一下，实在不懂的地方可以上网查阅资料，请教老师和同学。 1.3设计任务 对三相桥式PWM逆变电路的主电路及控制电路进行设计，参数要求如下：直流电压为100 V。三相阻感负载，负载中R=2 ,L=1mH，要求频率范围：30Hz～60Hz，电压在30~50V范围可调。 理论设计：了解掌握三相桥式PWM逆变电路的工作原理，设计三相桥式PWM逆变电路的主电路和控制电路。包括： （1）IGBT相关参数的计算和器件的选择; （2）驱动和保护电路的设计; （3）画出主电路原理图和控制原理图。 仿真试验：利用MATLAB仿真软件对三相桥式PWM逆