湖南文理学院 课程设计报告 三相PWM逆变器的设计 课程名称：专业综合课程设计 专业班级：自动化10102班
摘要 本次课程设计题目要求为三相PWM逆变器的设计。设计过程从原理分析、元器件的选取，到方案的确定以及Matlab仿真等，巩固了理论知识，基本达到设计要求。 本文将按照设计思路对过程进行剖析，并进行相应的原理讲解，包括逆变电路的理论基础以及Matlab仿真软件的简介、运用等，此外，还会清晰的介绍各个环节的设计，比如触发电路、控制电路、主电路等，其中部分电路的绘制采用Proteus软件，最后结合Matlab Simulink仿真，建立了三相全控桥式电压源型逆变电路的仿真模型，进而通过软件得到较为理想的实验结果。 关键词：三相PWM 逆变电路Matlab 仿真
Abstract The curriculum design subject requirements for the design of the three-phase PWM inverter. Design process from the principle of analysis, selection of components, to scheme and the Mat-lab simulation, etc., to consolidate the theoretical knowledge, basic meet the design requirements. This article will be carried out in accordance with the design of process analysis, and the corresponding principles, including the theoretical foundation of the inverter circuit and introduction, using Matlab simulation software, etc., in addition, will also clearly introduces the design of every link, such as trigger circuit, control circuit, main circuit, etc., some of the drawing of the circuit using Proteus software, finally combined with Matlab Simulink, established a three-phase fully-controlled bridge voltage source type inverter circuit simulation model, and then through the software to get the ideal results. Keywords: Matlab simulation, three-phase ,PWM, inverter circuit
手把手教你做小型逆变器 [导读]我在这里教大家做的逆变器，和一般的逆变器不一样，这个逆变器是高频逆变器，一般用于驱动几百瓦的灯泡，能够轻易满足户外照明的用途。逆变器想要大功率就要用IGBT，我这里主要 关键词：ZVS逆变器场效应管 逆变器（inverter）是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220v50HZ 正弦或方波）。应急电源，一般是把直流电瓶逆变成220V交流的。通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。 至于我在这里教大家做的逆变器，和一般的逆变器不一样，这个逆变器是高频逆变器，一般用于驱动几百瓦的灯泡，能够轻易满足户外照明的用途。逆变器想要大功率就要用IGBT，我这里主要讲的是用场效应管做逆变器。 嗯，为什么不用三极管，而用场效应管呢？原因就是： （1）场效应管是电压控制器件，它通过VGS来控制ID； （2）场效应管的输入端电流极小，因此它的输入电阻很大。 （3）它是利用多数载流子导电，因此它的温度稳定性较好； （4）它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数； （5）场效应管的抗辐射能力强； （6）由于不存在杂乱运动的少子扩散引起的散粒噪声，所以噪声低。 而且今天教大家做的逆变器，不能用三极管做，只能用场效应管或IGBT。 这个逆变电路就是大家熟悉的ZVS（软开关电路）如下图。
这个电路特别在高效率，深受电子爱好者的称赞，原因是场效应管发热很少，几乎不发热。 原因就是软开关，至于ZVS就不多说了。 准备以下零件： 10K 1/4W 电阻 X2 470欧 3W电阻 X2 1N4007二极管 X2 12V稳压管 X2 1200V 0.3μ电磁炉电容 X2 磁环（电脑电源上有得拆） X1 1MM漆包线 1米 1.2M漆包线数米 接线端子2P（脚距5mm） 3个 接线端子3P（脚距5mm） 2个
三相无源逆变器的构建及其MATLAB仿真1逆变器 1.1逆变器的概念 逆变器也称逆变电源，是一种可将直流电变换为一定频率下交流电的装置。相对于整流器将交流电转换为固定电压下的直流电而言，逆变器可把直流电变换成频率、电压固定或可调的交流电，称为DC-AC变换。这是与整流相反的变换，因而称为逆变。 1.3逆变器的分类 现代逆变技术的种类很多，可以按照不同的形式进行分类。其主要的分类方式如下： 1)按逆变器输出的相数，可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。 2)按逆变器输出能量的去向，可分为有源逆变和无源逆变。 3)按逆变主电路的形式，可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。 4)……………. 2 三相逆变电路 三相逆变电路，是将直流电转换为频率相同、振幅相等、相位依次互差为120°交流电的一种逆变网络。 图 1 三相逆变电路
日常生活中使用的电源大都为单相交流电，而在工业生产中，由于诸多电力能量特殊要求的电气设备均需要使用三相交流电，例如三相电动机。随着科技的日新月异，很多设备业已小型化，许多原来工厂中使用的大型三相电气设备都被改进为体积小、耗能低且便于携带的小型设备。尽管这些设备外形发生了很大的变化，其使用的电源类型——三相交流电却始终无法被取代。在一些条件苛刻的环境下，电力的储能形式可能只有直流电，如若在这样的环境下使用三相交流电设备，就要求将直流电转变为特定要求的三相交流电以供使用。这就催生了三相逆变器的产生。 4MATLAB仿真 Matlab软件作为教学、科研和工程设计的重要方针工具，已成为首屈一指的计算机仿真平台。该软件的应用可以解决电机电器自动化领域的诸多问题。利用其中的Simulink模块可以完成对三相无源电压型SPWM逆变器的仿真，并通过仿真获取逆变器的一些特性图等数据。 图 2 系统Simulink 仿真 所示为一套利用三相逆变器进行供电的系统的Matlab仿真。系统由一个380v的直流电源供电，经过三相整流桥整流为三相交流电,并进行SPWM正弦脉宽调制。输出经过一个三相变压器隔离后通入一个三相的RLC负载模块（Three phase parallel RLC）。加入了两个电压测量单元voltage measurement和voltage measurement1，并将结果输出到示波器模块Scope1.
工频纯正弦波逆变器 说明书
目录 目录 (2) 一．特点 (3) 二．面板说明 (4) 三．技术参数 (5) 四．安装 (6) 1．连接示意图 (6) 2．使用导线平方数 (6) 3．安装指南 (7) 4．远程控制安装 (7) 五．蓄电池类型选择 (8) 六．工作原理 (9) 1．充电阶段解释 (9) 2．充电曲线图 (9) 七．使用说明 (10) 八．应用领域 (10) 1．家庭娱乐 (10) 2．家庭设备 (11) 3．办公设备 (11) 4．照明设备 (12) 九．状态指示及故障对照表 (12)
一．特点 ●安静，高效率运作 ●前面板LED指示灯和可调开关选择器 ●可选设置铅酸电池，胶体电池，或玻璃纤维隔板（AGM）电池 ●70A自动三阶段充电（大电流充电，吸收，和浮充） ●快速开关（栅板到电池和电池栅板）的备用电源 ●较低的闲置电流（小于1瓦）能和发动机一致,在没有负载情况下 节约能源. ●在极端环境条件下具有持久的寿命 ●高负载能力可以承担比较大的负载,在过载情况下能稳定处理电 路板形涂层可以保护他们免遭腐蚀及提高使用寿命和可靠性 ●持久的粉末涂层，耐腐蚀钢底盘,具有防水功能 ●保护功能: a)过电压和低电压保护 b)高温保护 c)自动过载保护 d)短路保护
二． 面板说明 正面面板 交流输出端面板 市电输入零线 市电输入火线 机器输出地线 市电输入地线 机器输出零线 机器输出火线 远程指示灯
三． 技术参数 输入波形 正弦波(实用工具或发电机) 标称输入电压 120V 230V 低压跳闸 90V ±4% 184V/154V ±4% 低压重启 100V ±4% 194V/164V ±4% 高压跳闸 140V ±4% 253V ±4% 高压重启 135V ±4% 243V ±4% 交流最大输入电压 150V 270V 额定输入频率 50Hz/60Hz(自动检测) 低频跳闸 47Hz-50Hz, 57Hz-60Hz 高频跳闸 55Hz-50Hz, 65Hz-60Hz 输出波形 与输入波形相同（旁路模式） 过载保护 断路器 短路保护 断路器 转换开关额定值 30安培/40安培 在线转换式转换效率 95%以上 线传输时间 10ms (标准) 旁路无电池连接 是 旁路最大电流 30安/40安 旁路过载电流 35安/45安（报警） 逆变器规格/输出 输出波形 纯正弦波 持续输出功率 1000W 2000W 3000W 4000W 5000W 6000W 持续输出功率 1000V A 2000V A 3000V A 4000V A 5000V A 6000V A 功率因数 0.9-1.0 输出电压调节 ±10% rms 输出频率 50Hz ±0.3Hz 60Hz ±0.3Hz 额定效率 大于88% 峰值额定值 3000 6000 9000 12000 15000 18000 短路保护 是 ， 故障后十秒 接蓄电池端面板 直流输入负极 直流输入正极
基于电压空间矢量控制的三相逆变器的研究 1、SVPWM逆变电路的基本原理及控制算法 图1.1中所示的三相逆变器有6个开关，其中每个桥臂上的开关工作在互补状态，三相桥臂的上下开关模式得到八个电压矢量，包括6个非零矢量(001)、()、(011)、(100)、(101)、(110)和两个零矢量(000)、(111). 图1.-1 三相桥式电压型有源逆变器拓扑结构 在平面上绘出不同的开关状态对应的电压矢量，如图1.2所示。由于逆变器能够产生的电压矢量只有8个，对与任意给定的参考电压矢量，都可以运用这8个已知的参考电压矢量来控制逆变器开关来合成。 图1.2 空间电压矢量分区 图1.2中，当参考电压矢量在1扇区时，用1扇区对应的三个空间矢量U sv1 、U sv2 、U sv3来等效参考电压矢量。若1.2 合成矢量 ref U所处扇区N的判断 三相坐标变换到两相β α-坐标： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? = ? ? ? ? ? ? ? ? ) ( ) ( ) ( 2 3 - 2 3 2 1 - 2 1 - 1 3 2 ) ( ) ( t t t t t u u u u u co bo ao β α （1.1） 根据u α 、u β 的正负及大小关系就很容易判断参考电压矢量所处的扇区位
置。如表1.1所示。 表1.1 参考电压矢量扇区位置的判断条件 可以发现，扇区的位置是与u β、 u u βα-3及u u βα--3的正负有关。为 判断方便，我们设空间电压矢量所在的扇区N N=A+2B+3C （1.2） 其中，如果u β ＞0，那么A=1,否则A=0 如果u u βα-3 ＞0，那么B=1,否则B=0 如果u u βα--3 ＞0，那么C=1,否则C=0 1.3 每个扇区中基本矢量作用时间的计算 在确定参考电压矢量的扇区位置后，根据伏秒特性等效原理，采用该扇区三个顶点所对应的三个电压空间矢量来逼近参考电压矢量。以参考电压矢量位于3扇区为例，如图1.3所示，参考电压U ref 与U 4的夹角为γ。
车载逆变器用户手册 1、简介 感谢您购买HUASYN系列的逆变器。为了您能舒适、安全的使用本产品，请仔细阅读本说明书，说明书中包含关于本产品的重要信息，请保留此说明书以供以后参考。 HUASYN系列逆变器拥有您所期待的的卓越品质，无论你接在汽车点烟器插孔，还是接在电瓶上，都能直接转换为交流电。它可广泛用于各类家用电器上，让您在商务工作、驾车旅游、停电应急的时候，给您源源不断的动力。 2、产品特性 采用专用智能IC控制逆变器产品，具有非常完善的保护功能和指示功能。采用优质的双面线路板及电子元件，保证产品的高质量，高性能。转换效率高、小巧轻便、适用范围广的特点。 产品示意图： 75W 100W 150W 200W 300W 500W 3、使用说明 a：使用环境 基于安全和性能的考虑，HUASYN系列产品应该在以下环境下使用： 干燥：不能浸水或淋雨
阴凉：环境温度应该在0℃到40℃之间 通风：保持壳体上方5CM内无异物，其它端面通风良好，确认风扇不会在工作过程中不会发生阻塞或障碍(适用于有带风扇的产品)，以便防止出现通风不良的情况。 b：操作方法 1、确定所使用的电器功率应小于所使用的逆变器的额定输出功率。 2、当使用设备输出功率小于200W时，将逆变器开关置于关闭位置，然后雪茄头紧密地插入车内点烟器插口，确保雪茄头良好接触。 3、当使用设备输出功率大于200W时，必须通过鳄鱼夹线使用，引线的太阳端子接至逆变器接线柱，颜色应该匹配，引线端为红色的接逆变器上的红色接线柱，引线端为黑色的接逆变器的黑色接线柱；另外一端的鳄鱼夹连接所使用过的电瓶，红色鳄鱼夹接“+”级,黑色鳄鱼夹接“﹣”级)。 4、输入端接好后，打开开关，逆变器指示灯将发亮，表示已经有交流电输出，逆变器便可以开始正常工作。 5、将需要使用的电器插入的逆变器的输出端AC插座或USB接口充电，根据你所使用的设备选择。 6、开启你的电器开关，HUASYN逆变器便可以给你带来源源不断的交流电能。 4、产品规格
用户手册 WI300-240-CM01 离网型纯正弦波逆变器
版本：3.0
目录 一、安全说明 0 1.1 使用安全 0 1.2 维护安全 0 二、产品概述 (1) 三、产品结构 (1) 3.1 产品结构示意图 (1) 3.2 LCD显示界面 (2) 四、设备原理框图 (3) 五、产品安装 (4) 5.1 安装流程 (4) 5.2 安装细节说明 (5) 5.3 环境选择 (6) 5.4 电气连接 (7) 5.4.1 逆变器与蓄电池组相连接 (7) 5.4.2 逆变器与用电负载相连接 (8) *5.4.3 逆变器与市电电网相连接 (10) 六、故障排除 (11) 七、质保与售后服务 (12) 八、质保与售后服务 (13)
用户手册中带有*内容为具有市电互补功能产品的使用说明。
一、安全说明 1.1使用安全 本手册中使用安全标志，强调潜在的安全风险和重要的安全信息，如果操作不当可能导致人身伤害或设备损坏。 严禁在有易燃性、易爆性气体或物品的环境下使用，谨防火焰和火花； 无论在何种工作状态下，请勿带电拆除或连接设备连线，以免发生危险； 逆变器输出禁止与市电电网相连接，使用前要做到市电线路与逆变器线路隔 离，否则将严重损坏逆变器。 应安装在儿童触摸不到的位置，以确保儿童安全。 逆变器检修或维护时，在拆除相关连接线后必须等待超过10分钟时间间隔方 可打开设备盖板，防止逆变器电容器件存储的电荷对人身造成电击伤害。 使用过程中请勿用杂物阻塞设备的散热孔，确保良好的通风和散热； 若设备发生保护报警，禁止立刻重启设备，应按照故障分析内容查明原因且 修复后再次开机使用。 1.2维护安全 蓄电池组虚接或损坏是造成设备出现故障的主要因素之一。建议您每两周定
2020年三相逆变器M a t l a b仿真精编版
三相无源电压型SPWM逆变器的构建及其MATLAB仿真 09 电气工程及其自动化邱迪 摘要：本文简要介绍了三相无源电压型SPWM输出的逆变器的构建和工作方式及其MATLAB仿真。 关键词：三相逆变器正弦脉宽调制(SPWM)技术 MATLAB仿真 Abstract: This paper introduces briefly the construction of 3-phase inverter which output SPWM wave and the MATLAB-based simulation. Key word: Three-phase inverter Sinusoidal Pulse Width Modulation Power electronic technology 1逆变器 1.1逆变器的概念 逆变器也称逆变电源，是一种可将直流电变换为一定频率下交流电的装置。相对于整流器将交流电转换为固定电压下的直流电而言，逆变器可把直流电变换成频率、电压固定或可调的交流电，称为DC-AC变换。这是与整流相反的变换，因而称为逆变。 [1] 1.2逆变器涉及的技术 逆变器的构建应用了电力电子学科中的很多关键技术。电路中电流的可控流通断开的过程中应用了多种可控硅类型的电力电子器件；开关的控制过程应用了基于微处理
器的现代控制技术；对于正弦波形的仿制过程应用了正弦波脉宽调制（SPWM）技术等等。 1.3逆变器的分类 现代逆变技术的种类很多，可以按照不同的形式进行分类。其主要的分类方式如下： 1)按逆变器输出的相数，可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。 2)按逆变器输出能量的去向，可分为有源逆变和无源逆变。 3)按逆变主电路的形式，可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。 4)按逆变主开关器件的类型，可分为晶闸管逆变、晶体管逆变、场效应管 逆变等等。 5)按输出稳定的参量，可分为电压型逆变和电流型逆变。 6)按输出电压或电流的波形，可分为正弦波输出逆变和非正弦波输出逆 变。 7)按控制方式，可分为调频式(PFM)逆变和调脉宽式(PWM)逆变。[2] 2 三相逆变电路 三相逆变电路，是将直流电转换为频率相同、振幅相等、相位依次互差为120°交流电的一种逆变网络。
光伏并网微逆变器关键技术分析2010年11月11日来源：英伟力新能源科技(上海)有限公司作者：吴红飞 [责任编辑：Aglaia] 微逆变器区别于传统逆变器的特点 微逆变器的设计考虑因素 微逆变器的关键性技术 引言： 常见的光伏并网发电系统结构包括集中式、串式、多串式和交流模块式等几种方案。集中式、串式和多串式系统中，都存在光伏组件的串联和并联，因此系统的最大功率点跟踪时针对整个串并联光伏阵列，无法兼顾系统中每个光伏阵列，单个光伏阵列利用率低、系统抗局部阴影能力差，且系统扩展灵活性不够。光伏并网微逆变器(简称微逆变器)与单个光伏组件相连，可以将光伏组件输出的直流电直接变换成交流电并传输到电网，具有以下优点：(1)保证每个组件均运行在最大功率点，具有很强的抗局部阴影能力；(2)将逆变器与光伏组件集成，可以实现模块化设计、实现即插即用和热插拔，系统扩展简单方便；(3)并网逆变器基本不独立占用安装空间，分布式安装便于配置，能够充分利用空间和适应不同安装方向和角度的应用；(4)系统冗余度高、可靠性高，单个模块失效不会对整个系统造成影响。 微逆变器的概念由来已久，但最初并没有引起人们的注意，近年来随着太阳能发电技术的发展以及技术的进步，使得微逆变器十分具有吸引力。美国加州Petaluma的Enphase 从2008年开始微逆变器的商业化量产，并取得了不错的销售成绩，使得微逆变器获得了更广泛的认可，吸引了众多公司纷纷加入到微逆变器的研发行列，德国艾斯玛太阳能技术股份公司(SMASolarTechnology)2009年通过技术收购荷兰OKE-Services光伏系统电子开发商，进入了微逆变器市场。国内众多的光伏并网逆变器生产厂商主要从事大功率集中并网逆变器产品的开发，随着国内外微逆变器市场的日益火热，众多厂商也纷纷蠢蠢欲动，尝试开始微逆变器产品的开发，英伟力(Involar)新能源科技公司是国内最早从事微逆变器研究的公司，公司从2008年初开始微逆变器技术的开发，经过近两年的努力已完全自主掌握了微逆变器的核心技术，并于2010年5月份成功发布了其第一代产品MAC250，目前该款微逆变器产品已经推向市场。 微逆变器不同于传统大功率集中式逆变器，本文重点分析微逆变器的关键性技术。 微逆变器的特点及设计考虑因素 微逆变器区别于传统逆变器的特点：
三相无源电压型SPWM逆变器的构建及其MATLAB仿真 09 电气工程及其自动化邱迪 摘要：本文简要介绍了三相无源电压型SPWM输出的逆变器的构建和工作方式及其MATLAB 仿真。 关键词：三相逆变器正弦脉宽调制(SPWM)技术MATLAB仿真 Abstract: This paper introduces briefly the construction of 3-phase inverter which output SPWM wave and the MATLAB-based simulation. Key word:Three-phase inverter Sinusoidal Pulse Width Modulation Power electronic technology 1逆变器 1.1逆变器的概念 逆变器也称逆变电源，是一种可将直流电变换为一定频率下交流电的装置。相对于整流器将交流电转换为固定电压下的直流电而言，逆变器可把直流电变换成频率、电压固定或可调的交流电，称为DC-AC变换。这是与整流相反的变换，因而称为逆变。[1] 1.2逆变器涉及的技术 逆变器的构建应用了电力电子学科中的很多关键技术。电路中电流的可控流通断开的过程中应用了多种可控硅类型的电力电子器件；开关的控制过程应用了基于微处理器的现代控制技术；对于正弦波形的仿制过程应用了正弦波脉宽调制（SPWM）技术等等。 1.3逆变器的分类 现代逆变技术的种类很多，可以按照不同的形式进行分类。其主要的分类方式如下： 1)按逆变器输出的相数，可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。
2)按逆变器输出能量的去向，可分为有源逆变和无源逆变。 3)按逆变主电路的形式，可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。 4)按逆变主开关器件的类型，可分为晶闸管逆变、晶体管逆变、场效应管逆变等等。 5)按输出稳定的参量，可分为电压型逆变和电流型逆变。 6)按输出电压或电流的波形，可分为正弦波输出逆变和非正弦波输出逆变。 7)按控制方式，可分为调频式(PFM)逆变和调脉宽式(PWM)逆变。[2] 2 三相逆变电路 三相逆变电路，是将直流电转换为频率相同、振幅相等、相位依次互差为120°交流电的一种逆变网络。 图 1 三相逆变电路 日常生活中使用的电源大都为单相交流电，而在工业生产中，由于诸多电力能量特殊要求的电气设备均需要使用三相交流电，例如三相电动机。随着科技的日新月异，很多设备业已小型化，许多原来工厂中使用的大型三相电气设备都被改进为体积小、耗能低且便于携带的小型设备。尽管这些设备外形发生了很大的变化，其使用的电源类型——三相交流电却始终无法被取代。在一些条件苛刻的环境下，电力的储能形式可能只有直流电，如若在这样的环境下使用三相交流电设备，就要求将直流电转变为特定要求的三相交流电以供使用。这就催生了三相逆变器的产生。
https://www.doczj.com/doc/ac13327637.html, Content PV Solar System (1) I.PV Grid-Connected System (1) 1.String PV Grid-Connected Inverter (1) (1)Transformerless Type (1) (2)Transformer Type (3) 2.Power Plant PV Grid-Connected Inverter (4) (1)10-30KW Transformer Power Plant (4) (2)50-100KW Transformer Power Plant (6) (3)250KW Transformer Power Plant (8) (4)250-500KW Transformerless Power Plant (10) II.PV Off-Grid Inverter (12) III.PV Grid-Connected Fittings (14) 1.PV Combiner Box (14) 2.DC Distribution Cabinet (15) 3.AC Distribution Cabinet (15) 4.Monitor Software (16) 5.Data Acquisition (17) IV.System Integration (18) https://www.doczj.com/doc/ac13327637.html,rge And Middle Scale PV Power Station (19) 2.Small Scale PV Power System (19) 3.BIPV&BAPV (20)
一逆变器原理介绍 1.1逆变（invertion）：把直流电转变成交流电的过程。 逆变电路是把直流电逆变成交流电的电路。当交流侧和电网连结时，为有源逆变电路。变流电路的交流侧不与电网联接，而直接接到负载，即把直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载，称为无源逆变。 逆变桥式回路把直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。逆变器主要由晶体管等开关元件构成，通过有规则地让开关元件重复开-关（ON-OFF），使直流输入变成交流输出。当然，这样单纯地由开和关回路产生的逆变器输出波形并不实用。一般需要采用高频脉宽调制（SPWM），使靠近正弦波两端的电压宽度变狭，正弦波中央的电压宽度变宽，并在半周期内始终让开关元件按一定频率朝一方向动作，这样形成一个脉冲波列（拟正弦波）。然后让脉冲波通过简单的滤波器形成正弦波。 1.2 IGBT的结构和工作原理 1.2.1 IGBT的结构 IGBT是三端器件，具有栅极G、集电极C和发射极E。IGBT由N沟道VDMOSFET 与双极型晶体管组合而成的，VDMOSFET多一层P+注入区，实现对漂移区电导率进行调制，使得IGBT具有很强的通流能力。图1-1为IGBT等效原理图及符号表示 图1-1 IGBT等效原理图及符号表示 1.2.2IGBT的工作原理 IGBT的驱动原理与电力MOSFET基本相同，是一种场控器件。 其开通和关断是由栅极和发射极间的电压U GE决定的。
当U GE为正且大于开启电压U GE(th)时，MOSFET内形成沟道，并为晶体管提供基极电流进而使IGBT导通。 当栅极与发射极间施加反向电压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的基极电流被切断，使得IGBT关断。 电导调制效应使得电阻R N减小，这样高耐压的IGBT也具有很小的通态压降。 1.3逆变电路介绍 1.3.1逆变产生的条件为 1，要有直流电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流器直流侧的平均电压。 2要求晶闸管的控制角α>π/2，使U d为负值。 两者必须同时具备才能实现有源逆变。 逆变运行时，一旦发生换相失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，由于逆变电路的内阻很小，形成很大的短路电流，这种情况称为逆变失败，或称为逆变颠覆。 逆变失败的原因 1触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相。 2晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通。 3交流电源缺相或突然消失。 4换相的裕量角不足，引起换相失败 为了防止逆变失败，不仅逆变角β不能等于零，而且不能太小，必须限制在某一允许的最小角度内。 1.3.2逆变电路基本的工作原理 图1-2单相逆变电路原理图
微逆变器 微逆变器是传统逆变器的微型版，将太阳能面板产生的直流电转换成可现场使用或供并网发电的交流电。微逆变器尤其适合用于小的光伏系统中，如1KW 或以下。传统的太阳能系统能利用中央逆变器，它安装于太阳能板旁的控制盒内，而不同的是，微逆变器将直接粘贴在每个面板上。中央逆变器采用所谓的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)的原理来测定整个系统最优的功率输出。因为太阳能面板典型地采用串联联接，一个低性能的面板将会影响到其他面板的输出。如果部分面板被树或建筑物遮挡住，MPPT就会被降低。较低的MPPT将会导致低的系统电力输出。代替整个系统MPPT，微逆变器是在每个面板上进行MPPT，因此采用微逆变器能够确保一些低性能的面板将不会拉底其他面板的输出。 通过运算可以找到最合适的功率点，理想状态下每个电池板都有。在“扰乱观察”这一常用技术里，功率变化电路系统尝试牵引更多电流以观察电压是否下降。然后该算法进行MPPT（最大功率点追踪），在过程中搜索最大功率点，在该点上从模块中得到最大功率。在传统太阳能设施中，该过程在中央逆变器中进行。通过中央逆变器找到的很可能是区域最大值而不是阵列的绝对最大值。如果所有电池板状态都很好，则实际的最大功率点和区域最大功率点的差别可忽略不计。不过因为老化差异、乌云遮挡或存在污物等缘故，也不能指望还有良好的电池板。某个性能较差的模块决定了串行中其它模块所接收的电力。
ENPHASE ENPHASE MICROINVERT E R The Enphase Energy Microinverter System improves energy harvest,increases reliability, and dramatically simplifies design, installation and management of solar power systems. The Enphase System includes the microinverter, the Envoy Communications Gateway, and the web-based Enlighten monitoring and analysis website. P R ODUC T I V E:（1）Maximum energy production; （2）Resilient to dust, debris and shading; （3）Performance monitoring per module. R E L I A B L E : (1) (2)System availability greater than 99.8%; (2) No single point of system failure. S M A R T: (1) Quick & simple design, installation and management; (2 ) 24/7 monitoring and analysis. S A F E: (1)Low voltage DC; (2)Reduced fire risk. MICROINVERTER TECHNICAL DATA The D380 “TwinPack” microinverters contain 2 independent DC inputs. The Input Data (DC) values below apply to both DC Inputs A and B individually.
院（系）：电气工程学院
摘要 根据三相桥式SPWM逆变电路的工作原理以及特点，采用Simulink中的相关模块建立仿真模型，仿真分析其典型电流、电压波形和工作过程，得到了三相桥式SPWM控制波、负载线电压、负载相电压、负载相电流、负载中性点电压、电源电流波形，解决了三相桥式SPWM逆变电路教学中的难点问题。利用该模型辅助三相桥式SPWM逆变电路教学，直观生动，交互性强，动态显示传真波形。论述了单项正弦波逆变器的工作原理，介绍了SG3524的功能及产生SPWM波的方法，对逆变器的控制及保护电路做了详细介绍，给出了输出电压波形的实验结果。 关键词：三相桥式SPWM逆变；Simulink；仿真；波形；
目录 第1章绪论 (1) 第2章课程设计的方案 (2) 2.1三相桥式SPWM逆变电路的设计内容及要求....... 错误！未定义书签。 2.2SPWM逆变器的工作原理 ....................... 错误！未定义书签。第3章 SPWM逆变器的工作原理. (4) 3.1工作原理 (4) 3.2 控制方式 (5) 3.2.1单极性正弦脉宽调制 (5) 3.2.2双极性正弦脉宽调制 (6) 3.3 正弦脉宽调制的调制算法 (7) 3.3.1 自然采样法 (7) 3.3.2规则采样法 (7) 3.3.3 双极性正弦波等面积法 (7) 第四章MATLAB仿真设计 (8) 4.1 主电路 (8) 4.2 控制电路设计 (9) 4.3仿真结果与分析 (10) 第五章课程设计总结 (15) 参考文献 (16)
第1章绪论 电力电子技术是跨越电力技术、电子技术和控制技术理论三个领域的一门新兴交叉学科，它主要研究应用了电路领域的各种电力半导体器件及其装置，以实现对电能的变换和控制。它可以看成是弱电控制强电的技术，是弱电和强电之间的接口。电力电子技术广泛应用于一般工业、交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等。该课程已成为电气工程与自动化、自动化、电力系统自动化等电类专业的重要专业基础课。 正弦逆变电源作为一种可将直流电能有效地转换为交流电能的电能变换装置被广泛地应用于国民经济生产生活中，其中有：针对计算机等重要负载进行断电保护的交流不间断电源UPS (Uninterruptle Power Supply)；针对交流异步电动机变频调速控制的变频调速器;针对智能楼宇消防与安防的应急电源EPS ( Emergence Power Supply)；针对船舶工业用电的岸电电源 SPS(Shore Power Supply)；还有针对风力发电、太阳能发电等而开发的特种逆变电源等等.随着控制理论的发展与电力电子器件的不断革新，特别是以绝缘栅极双极型晶体管IGBT( Insulated Gate Bipolar Transistor)为代表的自关断可控型功率半导体器件出现，大大简化了正弦逆变电源的换相问题，为各种 PWM 型逆变控制技术的实现提供了新的实现方法，从而进一步简化了正弦逆变系统的结构与控制。 IGBT最大的优点是无论在导通状态还是短路状态都可以承受电流冲击。它的并联不成问题，由于本身的关断延迟很短，其串联也容易。尽管IGBT模块在大功率应用中非常广泛，但其有限的负载循环次数使其可靠性成了问题，其主要失效机理是阴极引线焊点开路和焊点较低的疲劳强度，另外,绝缘材料的缺陷也是一个问题。 在现有的正弦波输出变压变频电源产品中，为了得到SPWM波，一般都采用双极性调制技术。该调制方法的最大缺点是它的6个功率管都工作在较高频率，从而产生了较大的开关损耗，开关频率越高，损耗越大。本文针对正弦波输出变压变频电源 SPWM调制方式及数字化控制策略进行了研究，以SG3524为主控制芯片，以期得到一种较理想的调制方法，实现逆变电源变压、变频输出。
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请严格依照以下说明使用或安装： 1、安装逆变电源时要专业人员操作或当地经销商协助完成。 2、确认输入直流电压范围是否符合要求即+15% ，电源极性是否正确。 3、确认负载设备电压等级，功率应不大于逆变电源额定输出功率。 4、勿将液体流入逆变电源内部，或用湿布擦机器外壳。机器运行时人体不能直接接触逆变电源输入输出端子，尤其是湿手，否则造成触电伤害。 5、正常运行的逆变电源如需变动其工作环境，不可自行改变其连线，应由专业人员或经销商确认操作。 6、逆变电源运行环境应在通风良好、温度范围-20至45度环境使用，应远离明火源以及日光直射的位置。不能在结露，灰尘环境下运行。在使用过程中有一定的发热量属正常现象、但要保持安装环境的通风散热、干净清洁，特别不能阻塞通风孔。 7、未成年人不得使用本产品。 8、确认逆变电源地线可靠连接，火线和零线不能接反，线径应符合安全使用条件，连接线尽可能缩短。 9、请不要自行打开逆变电源机箱，否则我方将不承担保修事宜。 10、请保存好本说明书，作为日后参阅。 注意: A、未经许可本产品不可以用于维持生命的设备。 B、本逆变电源不适宜用于超高精密电子设备，需先经专业技术人员确认方可投入运行。 C、如果用于计算机负载，计算机的内置电源应选用品牌电源。 警告！ 严禁蓄电池反接，严禁火线和零线接反。 严禁在有易燃性、易爆性气体的环境下使用，谨防火花！ 连接顺序，务必是先接蓄电池，后接电池板；严禁颠倒顺序。
一、PD-A1系列太阳能逆变电源介绍 本系列逆变电源结合目前逆变电源的优点和缺点进行升级优化、全面改进，并且采用最新的工频逆变电路方案而设计，具备高转换效率、高稳定性、超低损耗、超强带载能力、超强抗干扰能力的特性；可为商业、工业、民用、军用、电信设备等提供可靠的正弦波交流电源。适用于直流电压为DC12V，DC24V，DC48V，DC72V的光伏离网发电场合，主要用于空调、电视、收银机、冰箱、洗衣机、电脑、电动工具、照明、工业设备、电信设备等各类负载。
微电网光伏逆变器的研究史升振 发表时间：2017-12-07T18:19:19.597Z 来源：《电力设备》2017年第22期作者：史升振潘锴天 [导读] 摘要：经济的不断进步和人们汽车使用量的提升，导致化石能源的过度消耗，并伴随着生态环境的恶化，迫使世界各国投人巨资研究新型环保能源。 （山东电力建设第三工程公司） 摘要：经济的不断进步和人们汽车使用量的提升，导致化石能源的过度消耗，并伴随着生态环境的恶化，迫使世界各国投人巨资研究新型环保能源。太阳能光伏电池和光伏发电技术的不断进步，以及太阳能其自身用之不尽、取之不绝、清洁无污染的特点，使太阳能成为新兴的能源之一。本文概述了逆变器相关的基本理论知识，详细分析了逆变电路的主电路结构和工作原理,对控制电路的结构进行了简单的介绍，并分析了孤岛效应产生的原因和相关检测方法。 关键词：光伏逆变器；微电网；并网运行；孤岛检测 1引言 逆变器作为光伏发电系统中主要的电路变换器件，起到了举足轻重的作用，逆变器的研究和发展对光伏发电产业有着重要的推动作用。在世界各国高端关注新型能源的大环境下，逆变器的研究进入了高速发展。在国外，光伏产业得到了很多国家的关注和鼓励。美国、日本等发达国家也出发布了一连串刺激光伏产业的举措，使全球光伏发电市场呈现出欣欣向荣的景象。在国内，光伏领域发展迅猛，大规模的能源企业也投入到光伏发电领域中，产业管理体系日益完善，同时，机遇当中也伴随着许多问题，如光伏制造的关键技术研发落后，缺乏核心竞争力，市场不规范等问题继续解决[1]。 2 光伏逆变器 2.1 隔离性光伏逆变器结构 光伏电池输出的电流首先通过直流-交流变换器变为工频频率的交流电流，然后交流电流经过工频变压器变换成具有一定幅值的交流电流。运用工频变压器的优点是主要的系统电路和控制装置易于实现，并且光伏阵列与DC/AC变换器可匹配的电压范围广。工频变压器具有结构简单、可靠性、抗冲击性能好、安全性能良好等优点。然而，工频变压器存在体积大、质量大的缺点，此外，工频变压器系统效率较低，损耗了很多电能，不符合节能的要求。 高频隔离型逆变器与工频隔离型逆变器的不同在于前者在前级升压电路添加了高频变压器，代替了后级的工频变压器，逆变效率大大提高，逆变器也变得更加轻便[3]。光伏电池输出的准直流电能经过直流-交流变换器转化为高频电能，在通过高频变压器转化为较高电压的交流电压，然后通过AC/DC变换和整理滤波，变换为具有较高电压的直流电能，最后在通过DC/AC变换为符合一定频率和电压要求的交流电能。高频变压器既有隔离作用又有升压作用，同时提高逆变器的效率、减小了体积，是逆变器的发展趋势。其缺点是功率等级一般较小；高频工作的工作频率较高。 2.2 非隔离型逆变器的结构 非隔离型光伏逆变器由于没有了变压器电磁转化环节上的能量损耗，进一步提高了光伏发电系统中的转化效率。在非隔离型逆变器中，系统的结构简单、重量变轻，成本降低。 逆变器将直流电能转化为交流电能。通过将多个光伏阵列串联，来使其具有较高的输出电压，从而使直流侧电压满足了逆变交流输出的电压等级，省去了笨重的工频变压器[4]。其优点是效率高、重量小、结构简单，价格低廉。但光伏电池板与电网之间没有添加保护措施，对工作人员的安全产生危险，发生漏电事故。 3 逆变器的控制方式 光伏并网逆变器控制方式分类，主要包括电压源电压控制、电压源电流控制、电流源电压控制和电流源电流控制四种。现在大部分场合中，逆变器采用电压源输入方法，因为采用电流源输入会产生很大的电流，影响系统的快速反应能力，使系统处于极不稳定的状态。按输入直流电源性质，逆变器分为：电流型逆变器，和电压型逆变器。 4 逆变器的最大功率跟踪技术与孤岛效应 4.1 最大功率跟踪原理 光伏电池受其结构的影响，其输出特性非常复杂，光伏系统产生的输出电压极易受到外部环境改变的影响，而这些改变又作用于系统的各种输出电量，使系统并不能最优的处理吸收的太阳能，工作效率降低，这对光伏系统的影响是极为的不利[7]。 4.2 常见的最大功率跟踪技术 扰动观察法：不断地扰动电池板的输出特性，同时注意输出特性的变化，根据其输出的特性变化再来选择下一次的扰动方式，如此反复，使电池板能够工作在最优的状态。 电导增量法：该方法是需要测量光伏阵列的瞬时导抗和在这期间的导抗变化值，进而比较这两者之间的差异，使电池板工作在理想状态。光伏P-U曲线为一条一阶连续可导的单峰曲线，最大功率点出的功率对电压的导数为零。 4.3 孤岛效应产生的机理及危害 “孤岛”指的是电力系统中某一部分（包括负载和工作当中的设备）独立供电工作，不和其他的电力设备相联系的一种状态[10]。光伏逆变器和公共电网相连时，电能由电网和逆变器共同输出，当电网不能正常供电时，各个用户端的变压器未能及时将自身切离市电，并一起自身的输出频率和电压周围负载供电，这样就形成由发电系统和其所带负载所形成的一个供电公司不能实时控制的自己供电的“孤岛”,并称此时的逆变器运行在孤岛状态。 孤岛效应会产生很多危害：(1)当电网发生孤岛现象时，该区域内的电压和频率处于不可控状态，极不稳定，该区域内的用电设备会受到不同程度的损害。 (2)有时，电网所带的负载并没有按照逆变电源的容量设计，这就导致了电源的过载，减少了逆变电源的使用寿命，而且电源极易发生烧毁。(3)发生孤岛现象时，电网电压向量极易发生漂移，当和主网差距过大时，系统的闭合闸门二次跳闸，极易损坏系统中的工作装置。 (4)当发电系统处于孤岛时，大部分的电路会有电能残存，残存的电能还是具有很强的能量，极易危害工作人员的生命健康安全。(5)孤岛发生后，逆变电源的输出与电网失去了同步时序，当电网恢复供电时可能因出现大的冲击电流而导致线路再次跳闸（重合闸失败），导致损