中国石油大学 电力电子课程设计

目录概述电力电子技术课程设计任务书第二章第1章 PWM控制技术简介 (1)第二章器件的选择 (5)第三章三角波发生电路 (8)第四章三相正弦交流电源发生器 (9)第五章比较电路的生成 (11)第六章驱动电路 (12)第七章死区生成电路 (14)第八章电容滤波的三相不可控整流电路 (15)第九章逆变电路 (18)第十章总结 (22)第十一章参考文献 (22)概述PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛,对逆变的影响也最为深刻.现在大量应用的逆变电路中,绝对大部分都是PWM逆变电路.可以说PWM 控制技术正是有赖于在逆变中的应用,才发展的比较成熟,才确定了他在电力电子技术中的重要地位.而SPWM技术就是其中的一种广泛应用.我们采取电容滤波的三相不可控整流电路获得直流电，成为逆变电路的直流侧，其中在整流电路和逆变电路中间并联有很大的电容，等效为恒压源。

为SPWM的等幅提供了条件。

在该电路中我们用三角波作为载波，三相交流电压作为调试波，采用双极性调制，利用比较器输出三角波和正弦波的焦点信息，该信息成为IGBT驱动电路的输入信号，控制IGBT的导通和关端，根据IGBT 的导通和关断时间的不同做到了输出的矩形波的宽度为不等幅，根据面积相等效应，输出电流为正弦波，即实现调制法控制SPWM逆变。

电力电子技术课程设计任务书一、课程设计的目的通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。

2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。

4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。

5、提高学生课程设计报告撰写水平。

二、课程设计的要求1. 自立题目题目：无源三相PWM逆变器控制电路设计注意事项：①学生也可以选择规定题目方向外的其它电力电子装置设计，如开关电源、镇流器、UPS电源等，②通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。

电力电子技术课程设计(doc 7页)《电力电子技术》课程设计计划书一、课程设计的总体目标电力电子技术课程是一门专业技术基础课，电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后的一个实践教学环节。

其目的是训练学生综合运用学过的变流电路原理的基础知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告，进一步加深对变流电路基本理论的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。

《电力电子技术》课程设计是配合变流电路理论教学，为自动化和电气工程及其自动化专业开设的专业基础技术技能设计，课程设计对自动化专业的学生是一个非常重要的实践教学环节。

通过设计，使学生巩固、加深对变流电路基本理论的理解，提高学生运用电路基本理论分析和处理实际问题的能力，培养学生的创新精神和创新能工作作风。

四、课程设计的内容（1）明确设计任务，对所要设计的任务进行具体分析，充分了解系统性能、指标内容及要求。

（2）制定设计方案。

（3）迸行具体设计：单元电路的设计；参数计算；器件选择；绘制电路原理图。

（4）撰写课程设计报告（说明书）：课程设计报告是对设计全过程的系统总结，也是培养综合科研素质的一个重要环节。

五、课程设计报告的主要内容如下：（1）课题名称。

（2）设计的任务、指标内容及要求，应完成的任务。

（3）设计方案选择及论证。

（4）总体电路的功能框图及其说明。

（5）功能块及单元电路的设计、计算与说明。

（6）总体电路原理图及其说明。

（7）所用的全部元器件型号参数等。

（8）收获、体会及改进想法等。

（9）主要参考文献。

六、课程设计的成绩评定（1）课程设计成绩主要根据以下几方面来评定：设计方案的正确性、先进性与创新性。

关键电路设计与计算的正确性。

分析问题和解决问题的能力。

课题的完成情况。

课程设计报告的撰写水平。

课程设计过程中的学习态度与工作精神。

（2）按优、良、中、及格、不及格五级分制(或百分制)记分。

出现以下情况之一的学生，成绩为不及格：缺席时间超过6天( 含6天) ；未上交设计报告。

自动化专业《电力电子》课程设计指导书关新电气工程学院自动化系2010-11-18一、课程设计的目的本课程是高等学校自动化、电气工程自动化、电子信息工程、通信工程类等相关专业而编写的电力电子技术实验课程。

是自动化专业的一个重要的实践环节，主要目的是锻炼学生的实践能力、充分调动学生的主观能动性，培养其独立思考和动手能力。

首先要求熟悉MATLAB、SIMULINK及电力系统（Power System）工具箱的基本功能与使用方法；其次掌握电力电子器件、相位控制变换电路、直流-直流变换电路、交流-交流变换电路；最后上机仿真，写出报告其中包括实验目的、实验原理、实验内容、计算机仿真、实验设备与元器件等实验内容。

二、课程设计的基本要求以《电力电子技术》课程为基础，由学生独立完成可控整流与有源逆变器、直流-直流变换电路、交流-交流变换电路的参数计算、各组成部分的硬件电路设计及其整个系统的计算机仿真。

要求学生通过本课程设计掌握：①电力电子器件的特性及作用；②可控整流与有源逆变器、直流-直流变换电路、交流-交流变换电路的参数计算；③打开SIMULINK的模型窗口、模块、信号线的操作、创建系统模型、创建子系统的基本操作；④MATLAB的数学运算功能、绘图功能、程序设计功能；⑤电力系统工具箱界面、电源/元件模块库；⑥完整的电力电子电路的计算机仿真技术。

三、课程设计的时间安排本次课程设计为三周时间，共21天。

学生除了查阅资料和进行理论设计之外，另外安排了上机仿真。

具体学时安排如下仅供参考：①课程设计动员及题目和任务安排2学时②元器件参数选择4学时③查阅资料和进行理论设计4学时④上机仿真20学时⑤形成课程设计报告4学时⑥答辩2学时四、参考教材①李传奇.电力电子技术计算机仿真实验[M].北京：电子工业出版社2006②黄俊.电力电子技术（第4版）［M］.北京：机械工业出版社，2008.③胡雪峰.IGBT集成驱动保护模块的分析、比较与选用[J].机床电器2004,(3):43-44.④李爱文，张承慧.现代逆变技术运用[M].北京：科学出版社，2000．⑤林辉，王辉．电力电子技术[M].武汉：武汉工业大学出版社，2002．⑥张志涌．精通MTALAB 6.5版[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003．五、课程设计题目分6个小组，每组分三个任务，每组题目分别为：1.组：①单相半波可控整流电路；②直流斩波电路的性能研究；③三相桥式全控整流及有源逆变电路。

电力电子课程设计报告学院：信息与控制工程学院题目：单端反激式开关电源210/7V 班级：电气12-4班学号：姓名：设计日期： 2015年7月6日 - 2015年7月13日目录一、课程设计的目的 (3)二、课程设计的要求 (3)三、课程设计原理 (3)四、参数计算 (12)五、焊接及调试输出结果 (14)六、课程设计中出现的问题 (17)七、实验总结 (17)八、课程设计相关器件资料 (18)一、课程设计的目的1、熟悉Power MosFET的使用；2、熟悉磁性材料、磁性元件及其在电力电子电路中的应用；3、增强设计、制作和调试电力电子电路的能力。

二、课程设计的要求本课程设计要求根据所提供的元器件设计并制作一个小功率的反击式开关电源。

电源输入电压：210V电源输出电压电流：7V/1A电路板：万用板手焊。

三、课程设计原理1、引言电力电子技术有三大应用领域：电力传动、电力系统和电源。

在各种用电设备中，电源是核心部件之一，其性能影响着整台设备的性能。

电源可以分为线性电源和开关电源两大类。

线性电源是把直流电压变换为低于输入的直流电压，其工作原理是在输入与输出之间串联一个可变电阻（功率晶体管），让功率晶体管工作在线性模式，用线性器件控制其“阻值”的大小，实现稳定的输出，电路简单，但效率低。

通常用于低于10W的电路中。

通常使用的7805、7815等就属于线性电源。

开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小），所以开关电源具有能耗小、效率高、稳压范围宽、体积小、重量轻等突出优点，在通讯设备、仪器仪表、数码影音、家用电器等电子产品中得到了广泛的应用。

反激式功率变换器是开关电源中的一种，是一种应用非常广泛的开关电源。

2、基本反激变换器工作原理基本反激变换器如图1所示。

假设变压器和其他元件均为理想元器件，稳态工作下。

电力电子课程设计报告班级：电气1201班学号：姓名：目录一、课程设计的目的二、课程设计的要求三、课程设计的原理四、课程设计的思路及参数计算五、电路的布局与布线六、调试过程遇到的问题与解决办法七、课程设计总结一、课程设计的目的（1）熟悉Power MosFET的使用；（2）熟悉磁性材料、磁性元件及其在电力电子电路中的应用；（3）增强设计、制作和调试电力电子电路的能力..二、课程设计的要求本课程设计要求根据所提供的元器件设计并制作一个小功率的反击式开关电源..电源输入电压：180V电源输出电压电流：11V/1A 9V/1A电路板：万用板手焊..三、课程设计原理1、引言电力电子技术有三大应用领域：电力传动、电力系统和电源..在各种用电设备中;电源是核心部件之一;其性能影响着整台设备的性能..电源可以分为线性电源和开关电源两大类..线性电源是把直流电压变换为低于输入的直流电压;其工作原理是在输入与输出之间串联一个可变电阻功率晶体管;让功率晶体管工作在线性模式;用线性器件控制其“阻值”的大小;实现稳定的输出;电路简单;但效率低..通常用于低于10W 的电路中..通常使用的7805、7815等就属于线性电源..开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断状态;在这两种状态中;加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的在导通时;电压低;电流大；关断时;电压高;电流小;所以开关电源具有能耗小、效率高、稳压范围宽、体积小、重量轻等突出优点;在通讯设备、仪器仪表、数码影音、家用电器等电子产品中得到了广泛的应用..反激式功率变换器是开关电源中的一种;是一种应用非常广泛的开关电源..2、基本反激变换器工作原理基本反激变换器如图1所示..假设变压器和其他元件均为理想元器件;稳态工作下..图1 反激变换器的原理图电路工作过程如下：当M1导通时;它在变压器初级电感线圈中存储能量;与变压器次级相连的二极管VD 处于反偏压状态;所以二极管VD 截止;在变压器次级无电流流过;即没有能量传递给负载；当M1截止时;变压器次级电感线圈中的电压极性反转;使VD 导通;给输出电容C 充电;同时负载R 上也有电流I 流过..M1导通与截止的等效拓扑如图2所示..AB图2 反激变换器的两种工作状态反激变换器的工作过程大致可以看作是原边储能和副边放电两个阶段..原边电流和副边电流在这两个阶段中分别起到励磁电流的作用..如果在下一次M 导通之前;副边已经将磁路的储能放光;即副边电流为零;则称变压器运行于断续电流模式DCM;反之;则在副边还没有将磁路的储能放光;即在副边电流没有变为零之前;Q 又导通;则称变压器运行于连续电流模式CCM..通常反激变换器多设计为断续电流模式DCM 下..当变换器工作在CCM 下时;输出与输入电压、电流之间的关系如下：U O =M U g ; I g =M I a ; 其中M =)1(D N D -; N =N N Sp .. 当变换器工作在DCM 下时;上述关系仍然成立;只不过此时的增益M 变为：M =U U g o =K D ;K =R f L s m 2<N 2()21D - 可以看出;改变开关器件Q 的占空比和变压器的匝数比就可以改变输出电压..3、反激变换器的吸收电路:由于在实际中反激变换器存在各种寄生参数;如变压器的漏感;开关管的源漏极电容..在这种情况下;反激变换器是不能可靠工作的..所以为了让磁通可靠复位;加了RC 吸收电路..其图如下所示：ab图3 吸收电路4、反激变换器的系统结构反激式变换器的系统结构示意图如图所示..由图中可以看出;一个AC 输入DC 输出的反激式变换器主要由如下五个部分组成：输入电路、变压器、控制电路、输出电路和吸收电路..输入电路主要包括整流和滤波;将输入的正弦交流电压变成直流;而输出电路也是整流和滤波;是将变压器副边输出的方波电压单向输出;且减少输出电压的纹波..所以;反激变换器的关键在于变压器和控制电路的设计..这也是本次课程设计的重点..图4 反激变换器的系统结构简图四、课程设计的思路及参数计算在本次实习中提供的变压器的铁芯是EE28铁氧体铁芯;其在25摄氏度的磁导率为T B 5.025max_=;铁芯的初始磁导率为02300u ..变压器选择的相关参数包括：原副边匝数比、原边匝数、副边匝数和气隙;本次试验中用到的变压器的绕组的漆包线已经给定;无需选择..1根据输入的最高直流电压和开关管Q 的耐压确定原副边匝数比：U g =U 24.1=1.4⨯220=308V ;U Q =600V ;η=80% ..N Ns p =()13.13.12+-U U U O g Q =()1103.13086003.12+⨯⨯-=5.558 这是匝数比的上限值;匝比只能比这个小;不能比其大.. 取N N s p=5.这就求得了最大占空比;即最大导通时间..为了保证电路工作于DCM 模式;磁路储能和放电的总时间应控制在0.8T 以内;所以： =1153078.0115⨯+⨯⨯=0.1215; 取D=0.1 .. （2）原边匝数的计算：根据磁芯;得到有效的导磁截面积A e;则原边匝数应保证在最大占空比时磁路仍不饱和..电压冲量等于磁路中磁链的变化量;取开关频率为75KHz;25°下Bmax 为0.5T304.129.805.07511215.0308101063max max=⨯⨯⨯⨯⨯==-A B D U N e g pT ;真正的原边匝数必须比这个值大;才可能让磁路不饱和..通常取2倍的上述值;则取25=N p .. 3副边匝数的计算根据上面两步的结果;很容易求出副边匝数5=N s ..（4）辅助绕组的计算 辅助绕组计算与副边绕组的计算方法一样;由于输出10v;供电输出12v..则得到61=S N 5气隙长度的计算： 原边的峰值电流为A D U P I g O sp 2175.11.0308%805.11022=⨯⨯⨯⨯==η 则初级电感为 求出气隙长度为：m r Fe L egl A A L 432467010664.12300104.512510365.3109.80104-----⨯=⨯-⨯⨯⨯⨯=-=πμμ=0.16mm.. 变压器制作过程中可取三层卫生纸每层0.05mm 作为气隙图5 功率变压器磁路示意图6、控制系统的设计1振荡器：振荡器的频率有定时元件T R ;T C 决定;TT C R f 8.1 ;我们小组的频率选为75KHZ..初始T R =122Ω;T C 取104;..实验中有改动;改为T R =1200欧姆;T C 取1032电压误差放大器：在本次实习中在输入与输出的隔离开关电源中;为了减小误差;通常采用外置电压环;即将U3845的内部误差放大器旁路掉;由外部电压环的输出通过补偿输入引脚决定电流参考.. 3电流比较器:电流比较器的门槛值error V 有误差放大器的输出给定;当电压误差放大器显示输出电压太低时;电流的门槛值就增大;使输出到负载的能量增加;反之也一样..电流型控制的优点是本身具有过流保护功能;电流比较器实现对电流的逐周限制;属于一种恒功率过载保护方法;即维持供给负载的恒功率..整个控制部分的原理图如下所示：图6 UC3845控制原理示意图几个重要器件的介绍:(1)UC3845UC3845芯片为SO8或SO14管脚塑料表贴元件..专为低压应用设计..其欠压锁定门限为8.5v 通;7.6V 断；电流模式工作达500千赫输出开关频率；在反激式应用中最大占空比为0.5;输出静区时间从50%~70%可调；自动前馈补偿；锁存脉宽调制;用于逐周期限流；内部微调的参考源；带欠压锁定；大电流图腾柱输出；输入欠压锁定;带滞后；启动及工作电流低.. 芯片管脚图及管脚功能如图1所示..图7 UC3845芯片管脚图1脚：输出/补偿;内部误差放大器的输出端..通常此脚与脚2之间接有反馈网络;以确定误差放大器的增益和频响..2脚：电压反馈输入端..此脚与内部误差放大器同向输入端的基准电压2.5 V 进行比较;调整脉宽..3脚：电流取样输入端..4脚：R T/CT 振荡器的外接电容C 和电阻R 的公共端..通过一个电阻接Vref 通过一个电阻接地..5脚：接地..6脚：图腾柱式PWM 输出;驱动能力为土1A.7脚：正电源脚..8脚：V ref;5V 基准电压;输出电流可达50mA.2TL431TL431是一个良好的热稳定性能的三端可调分流基准源.. 外部有三极分别为：阴极CATHODE 、阳极ANODE 、参考端REF.. 其芯片体积小、基准电压精密可调;输出电流大等优点;所以可以用来制作多种稳压器件..其具体功能可用图4.14的功能模块示意..由图可看出;VI 是一个内部的2.5V 基准源;接在运放的反相输入端..由运放特性可知;只有当REF 端的电压十分接近VI 时;三极管中才会有一个稳定的非饱和电流通过;而且随着REF 端电压的微小变化;通过三极管;电流将从1到100mA 变化..图8 TL431的功能模块示意图在开关电源设计中;一般输出经过TL431可控分流基准反馈并将误 差放大;TL431的沉流端驱动一个光耦的发光部分;而处在电源高压主边的 光耦感光部分得到的反馈电压;用来调整一个电流模式的PWM 控制器的开关 时间;从而得到一个稳定的直流电压输出..3PC817PC817是一个比较常用的光电耦合器;内部结构如图4.15所示;其中脚1为阳极;脚2为阴极;脚3为发射极;脚4为集电极..在开关电源中;当电流流过光二极管时;二极管发光感应三极管;对输出进 行精确的调整;从而控制UC3842的工作..同时PC817光电耦合器不但可起到反馈作用还可以起到隔离作用..图4.15 PC817内部框图7、UC3845的主要外围电路设计（1）供电 Ω=⨯-=-K R a 5.2991015.830831;初始取R a 1=300K Ω;后修改为Ω=K R a 2501.. (2)电流检测接在功率MOSFET 源极上的电流检测电阻大概值为：Ω===5749.02175.17.0max I U R pk s s ;取Ω=5.0R s .. 在测试时;如果发现在最小输入电压下;电源无法提供满载功率;就需要减小该电阻值..（3）电压反馈控制电压反馈环节要与输入电压和控制IC 隔离;常用光隔离器进行隔离..Ω==K mAV R 1551;要求流过二极管的最大电流为： mA mA mA I f 5.78.051max =+=;所以; Ω=--=--≤K mA U U U Rka f O 84.05.75.22.1105.7min 2; Ω=--=--≥K mA U U U Rka f O 126.0505.22.11050min 2; 取Ω=K R 5.02.. 取Ω=1503R .. Ω=Ω==≤K K uAV uA Uref R R 105.122005.220066 在此范围内取值;则 ()Ω=Ω=⨯-=-=K K U R U Uo R R ref ref 30365.2125.210)(565 则取 五、 电路的布局与布线六、 调试过程遇到的问题与解决办法1、 初次焊接成功后;空载输出稳定;并通过反馈电阻调整好电压;但是上电之后烧毁稳压管;更换后;空载也烧稳压管;更换15V 稳压管后不再烧;但是没有输出;经检验后同名端测反存疑;不一定反了;改线路后;第一次空载有输出..2、 插针距离保险丝太近;测输入电压时短接;烧毁保险丝;更换..3、 更换保险丝后;输出不稳定;一上电后;立即达到给定值;但是过几秒之后;开始衰减..经测试;发现辅助绕组不起作用;芯片的供电全由Ug提供;充电到给定电位后;电容开始放点导致芯片不工作;输出电压衰减..经过排查;发现是焊接时翻转板子;变压器松动导致辅助绕组接触不良..4、重新插好变压器之后;测量输出;发现反馈特别不稳定;推测可能是反馈电流的滤波电容太小;不能有效平波;更换成473电容..5、更换电容之后;再测时没有输出了..可能由于焊接电容时使整块板子有了变化..经仔细排查之后;发现;近线圈侧的5822二极管被击穿短路..6、更换5822后再次测试;一开始有输出;但随后立即又下降至零;检查发现5822又烧坏;多次更换;均是如此..其中一次测试的时候;用万用表一直检测5822两端电压;发现只是到了13V二极管就已经烧毁了;于是猜测是由于电流过大导致的..但是多次更换;均比第一次更容易击穿;于是猜测旁边的电容可能坏掉了..更换电容;果然5822没有再烧毁;并且有了输出..是时已经是晚上0:00;作罢;等第二天进一步测试..7、第二天;对板子空载进行测试;输入电压从50V变到90V时;其中一路输出从9V变化到了14V;另一路从11V变成了16V;怕烧坏元件;卸载寻找问题..此问题未解决..8、重新进行测试;第一次时;稳压管在13V和0V之间进行跳动;变化速度很快;卸载;重新加载进行第二次测试;稳压管两端一直0.2V;一路输出0V;一路0.2V..检测发现5822又烧坏了.. 9、把辅助绕组重焊;更换两个电容;空载有输出;但是时间稍一长;绕组侧5822二极管又被烧坏;电容也损坏了..10、将5822更换为超耐压的FR307;断开无用路的输出一路输出都没有;不用说两路;于是我们打算先做出一路的再说;一上电就烧了保险丝..这说明之前烧元件确实被并不是因为电压过高;而是电流过大..在提高了辅助绕组的耐受能力之后;主电路变得相对薄弱;被烧毁..11、重新测试;发现同名端又错了可能一开始是对的;但是改错了;改回同名端..加压后;第一次将控制电路相关元件烧毁开关管22欧1K欧1欧电阻..12、更换元件;重新测量;加压之后发现输出电压过高;调整了反馈电阻的大小;将电压调整到相应值;空载电路正常工作;输出电压稳定..慢慢将输入电压从50V升高;调节的180V的时候;电阻烧毁;稳压管烧毁..13、鉴于板子多次烧毁;多处反复焊接;可能对其他元件产生了一定的损毁;对无关的电路产生了一定的影响;于是我们决定重新焊接一块新板子..焊完之后;一切顺利..唯一美中不足的就是过流保护并没有很理想;电流太大..七、课程设计总结这次实习确实让人收获很多..不论是刚开始的研究指导书;还是电脑上的仿真;再者焊接调试电路;都让人感到充实..天天忙碌;时间不知不觉的过去;这种没有浪费时间的充实最让人安心..晚上调试电路到凌晨;回到宿舍看到早已睡去的室友;自己心里也为自己点个赞..这一次的实习;收获是方方面面的..我们的焊接技术得到了提高;对于电力电子技术有了更深的了解;原来反激式变压器这么神奇..有时候;调试电路同编程中的debug一样;容易让人有茅塞顿开之感;解决了一处故障;得到理想的效果;这让人极有瞬间通畅之感..不过;对于这样的电路;调试成功;有时也靠运气..但是归根到底;还是水平问题..倘若焊接水平高;布线巧妙;在不知不觉中就已经避免了许多的故障；对电路研究的深;选择器件合理得当;就能用最少的损失得到最好的效果..这一次的成功;也离不开良好的合作..组员的相互理解;相互帮助;相互探讨;都使得整个进度比单个人的时候快得多..向其他组取经;向学长请教;相互交流;都使我获得了不同的;于课本内容之外的见解;这是最让人高兴的..本来我的基础就不好;但是在这次实习中;我切实地体会到了我对知识的掌握程度的成长;这比什么都让人高兴..。

中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告课程名称：电工电子学实验名称：三相交流电路实验形式：在线模拟+现场实践提交形式：在线提交实验报告学生姓名：学号：年级专业层次：网络17春专升本学习中心：山东济南明仁学习中心提交时间：2018 年 5 月20 日无论是三线制或四线制，流过每一相负载的相电流恒等于与之相连的端线中的线电流：（下标I表示线的变量，下标p表示相的变量）在四线制情况下，中线电流等于三个线电流的相量之和，即端线之间的电位差（即线电压）和每一相负载的相电压之间有下列关系：当三相电路对称时，线、相电压和线、相电流都对称，中线电流等于零，而线、相电压满足：（2）三角形连接的负载如图2所示：其特点是相电压等于线电压：线电流和相电流之间的关系如下：当三相电路对称时，线、相电压和线、相电流都对称，此时线、相电流满足：2.不对称三相电路在三相三线制星形连接的电路中，若负载不对称，电源中点和负载中点的电位不再相等，称为中点位移，此时负载端各相电压将不对称，电流和线电压也不对称。

在三相四线制星形连接的电路中，如果中线的阻抗足够小，那么负载端各相电压基本对称，线电压也基本对称，从而可看出中线在负载不对称时起到了很重要的作用。

但由于负载不对称，因此电流是不对称的三相电流，这时的中线电流将不再为零。

在三角形连接的电路中，如果负载不对称，负载的线、相电压仍然对称，但线、相电流不再对称。

如果三相电路其中一相或两相开路也属于不对称情况。

3.三相负载接线原则连接后加在每相负载上的电压应等于其额定值。

三、实验设备1．灯箱? ?????一个(灯泡，220V，25W)(DG04-S)2．交流电压表? ??一个(300V，600V)(DG053)3．交流电流表? ??一个(5A、10A)(DG053)四、实验内容及步骤1．本实验采用线电压为220V的三相交流电源。

测量该电源的线电压（U AB、U BC、U CA）和相电压（U AO、U BO、U CO），并记录之。

电力电子课程设计报告---小功率反激式开关电源设计专业班级：电气12-4班成员实习日期：2015.7.6—2015.7.13目录一、设计目的二、设计要求三、设计原理及设计思路四、设计参数计算五、电路的布局与布线六、调试遇到的问题与解决办法七、设计总结一、设计目的（1）熟悉Power MosFET的使用；（2）熟悉磁性材料、磁性元件及其在电力电子电路中的应用；（3）增强设计、制作和调试电力电子电路的能力。

二、设计要求本课程设计要求根据所提供的元器件设计并制作一个小功率的反激式开关电源。

电源输入电压/输出电压：150/10V,输出电流：1A,具备过流保护功能。

三、设计原理1、引言电力电子技术有三大应用领域：电力传动、电力系统和电源。

在各种用电设备中，电源是核心部件之一，其性能影响着整台设备的性能。

电源可以分为线性电源和开关电源两大类。

线性电源是把直流电压变换为低于输入的直流电压，其工作原理是在输入与输出之间串联一个可变电阻（功率晶体管），让功率晶体管工作在线性模式，用线性器件控制其“阻值”的大小，实现稳定的输出，电路简单，但效率低。

通常用于低于10W的电路中。

通常使用的7805、7815等就属于线性电源。

开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小），所以开关电源具有能耗小、效率高、稳压范围宽、体积小、重量轻等突出优点，在通讯设备、仪器仪表、数码影音、家用电器等电子产品中得到了广泛的应用。

反激式功率变换器是开关电源中的一种，是一种应用非常广泛的开关电源。

2、基本反激变换器工作原理基本反激变换器如图 1 所示。

假设变压器和其他元器件均为理想元器件，稳态工作。

（1）当有源开关 Q 导通时，变压器原边电流增加，会产生上正下负的感应电动势，从下。

而在副边产生下正上负的感应电动势，如图 2(a)所示，无源开关 VD1 因反偏而截止，输出由电容 C 向负载提供能量，而原边则从电源吸收电能，储存于磁路中。

电力工程课程设计————基础实验楼变电站中国石油大学（华东）目录一、变电所负荷计算和无功补偿计算 (1)1.1计算负荷方法及负荷计算法的确定............................................................. 1 1.2 需要系数法的基本知识................................................................................ 1 1.2.1需要系数dK (1)1.2.2计算用电设备组的计算负荷 (2)1.3 变电站的负荷计算........................................................................................ 2 1.4 无功补偿的目的和方案.. (3)1.4.1无功补偿的计算及电容器的选择 (3)1.4.2无功补偿后负荷电流计算 (5)二、变压器台数和容量的选择 (7)三、短路电流的计算 (8)四、母线及引出线选择及校验 (16)4.1引出线电缆选择与校验 (16)4.2低压侧母线选择与校验 (23)五、电气设备选择与校验 (24)5.1变压器进线侧断路器选择与校验 (24)5.1.1高压侧的负荷计算 (24)5.1.2 高压断路器的选择 (25)5.1.3高压断路器的校验 (25)5.2隔离开关选择与校验 (26)5.3低压断路器选择与校验 (26)5.4变压器出线侧断路器选择与校验 (29)5.5电流互感器选择 (30)5.6 电压互感器的选择 (34)六、继电保护的配置与设计 (35)6.1变压器保护 (35)6.2 线路保护 (36)6.3 母线保护 (45)6.3.1过电流保护 (45)6.3.2 电流速断保护 (46)6.4 变压器出口处断路器整定 (46)6.4.1瞬间过电流脱扣器整定: (46)6.4.2 延时过电流脱扣器整定： (46)6.4.3长延时过电流脱扣器整定 (47)七、防雷与接地保护 (47)7.1防雷保护 (47)7.2接地装置 (48)八、总结 (49)九、参考文献 (49)1 一、变电所负荷计算和无功补偿计算1.1计算负荷方法及负荷计算法的确定由于用电设备组并不一定同时运行，即使同时运行，也并不一定都能达到额定容量。

电力电子技术课程设计计划书标题：电力电子技术课程设计计划书一、设计背景随着电力电子技术的不断发展，逐渐从仅用于稳定电压、电流、频率等方面的应用，转化为在照明、电磁锅炉、叉车、风力发电等领域中发挥作用的强有力工具。

为适应时代的发展和产业发展的需要，电力电子技术已成为电力电子类专业的必修课程，对于提高学生水平、加深专业知识、提高创新能力具有重要作用。

二、设计目标1.通过本次课程设计，使学生能够更加深入地了解电力电子技术的理论和实用技术，为未来的工作打下坚实的基础。

2.培养学生的实际动手能力以及团队协作精神，从而达到知行合一，实践与理论相结合的教学效果。

三、课程设计内容本次课程设计以“直流电压变换器的设计与实现”为主题，要求学生从电路理论出发，深入研究直流电压变换器的原理与结构，掌握其工作过程及稳态和暂态特性，并在此基础上进行电路的仿真和实现。

四、设计要求1. 设计团队：每个团队3-4人，确保团队稳定性和成员之间的分工明确。

2. 设计要求：团队需要完成变换器基本形式的仿真和实现，从而掌握变换器的基本原理和基本特性，根据实际需求选定相关的变换器拓扑结构，并加以改进。

3. 课程模块：电路分析、变换器仿真、电路实现、实验结果分析与总结等模块。

五、教学方法1. 线下授课：依托教室进行基础知识的讲解和电路仿真实验的操作指导。

在线下授课中，老师应该注重培养学生实际操作的能力，严格要求每个学生按时完成进行的操作，并及时给予评价和提醒。

2. 线上授课：以网络教学平台为基础，通过网上课程直播和线上课堂互动方式，实现课程知识的理论讲解、技能教学和问题答疑等。

线上授课适合于灵活配合学生日常生活安排的情况，能够对学生的时间和地点施加更小的限制，方便学生自主掌握课程内容。

3. 导师指导：学生在课程设计过程中，需要指导教师的专业指导和建议，针对学生设计过程中出现的问题，快速解答和指出要点，加快团队设计进度。

六、成果评定1. 报告和答辩：团队需要提交本次课程设计的报告，结合实验仿真和实现等研究结果展示，解释表述设计思路和实现方案，并回答与之相关的问题。

《电力电子技术》课程设计任务书电气工程及其自动化专业一、课程设计的目的1、培养文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。

2、培养综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

3、培养运用知识的能力和工程设计的能力。

4、提高课程设计报告撰写水平。

二、课程设计的要求1. 自立题目题目方向1：单相、三相可控整流技术的工程应用题目方向2：降压斩波变换技术的工程应用题目方向3：升压斩波变换技术的工程应用题目方向4：交流调压或交流调功技术的工程应用题目方向5：变频技术的工程应用题目方向6：有源、无源逆变技术的工程应用2、固定课题（1）单相半控桥式晶闸管整流电路的设计设计要求：1、电源电压：交流220V/50Hz2、输出电压范围：20V~50V3、最大输出电流：10A4、具有过流保护功能，动作电流：12A5、具有稳压功能6、电源效率不低于70%（2）三相桥式晶闸管整流电路的设计设计要求：1、电源电压：交流220V/50Hz2、输出电压范围50V~100V3、最大输出电流：10A4、具有过流保护功能，动作电流：12A5、具有稳压功能6、效率不低于70%（3）降压斩波电路设计设计要求：1、输入直流电压：U d=100V2、开关频率40KHz3、输出电压范围50V~80V4、输出电压纹波：小于1%5、最大输出电流：5A6、具有过流保护功能，动作电流：6A7、具有稳压功能8、效率不低于70%（4）升压斩波电路设计设计要求：1、输入直流电压：U d=40V2、开关频率100KHz3、输出电压范围80V~120V4、输出电压纹波：小于1%5、最大输出电流：5A6、具有过流保护功能，动作电流：6A7、具有稳压功能8、效率不低于70%（5）单相桥式变频电路设计设计要求：1、输入电压：单相交流300v/100Hz2、输出电压波形：交流方波220v/50Hz3、最大输出电流：5A4、具有过流保护功能，动作电流：6A5、具有稳压功能6、效率不低于70%（6）单相桥式变频电路设计设计要求：1、输入电压：单相交流300v/100Hz2、输出电压波形：交流正弦波220v/50Hz3、最大输出电流：5A4、具有过流保护功能，动作电流：6A5、具有稳压功能6、效率不低于70%三、设计任务1、进行设计方案的比较，并选定设计方案；2、完成控制电路设计、原理分析和主要元器件、参数选择；3、完成主电路的设计、原理分析，各主要元器件、参数选择；4、保护电路的设计；四、设计工作内容1、按要求完成设计任务，写出设计说明书；2、计算机绘制主电路、控制电路、保护电路原理图，印刷电路版图；五、时间安排工作项系统设计PROTEL制图整理说明书目4天2天1天预计时间注：答辩时间另行安排六、提交文件1．设计说明书一份（统一纸张——图文并茂，0.8万字左右）； 2．电路图、PCB图（A4纸张）3．元器件清单一份七、课程设计报告基本格式1、封面2、目录3、正文：1）设计的基本要求（给出所要设计的装置的主要技术数据和设计装置要达到的要求（包括性能指标），最好简述所设计装置的主要用途）2）总体方案的确定；3）主电路、控制电路原理说明（绘出主电路典型波形、触发信号（驱动信号）波形）；4）电路参数计算和元件选取；5）保护电路工作原理；4、元器件清单5、参考文献6、附图注意：课程设计用纸和格式统一①A4纸打印（页边距：上下左右各留2cm）；②大标题：3号字，宋体加粗；③小标题：4号字，宋体加粗；④正文：小4号字，宋体，固定间距20磅；⑤页眉：电力电子技术课程设计，5号宋体；⑥页脚：页码居中；⑦要求图表规范，文字通顺，逻辑性强；⑧报告字数不少于8000字。

中国石油大学胜利学院电力电子和拖动技术课程设计总结报告题目：库克电路（仿真）学生姓名：林少林马云飞王杰宋琳强胡亚东张东组员：马云飞系别：电气工程及其自动化专业年级： 2012级本科一班指导教师：李冬梅2014年1月20日一、设计任务和要求（1）设计思路清晰，给出整体设计仿真图；（2）给出具体设计思路和电路；（3）了解电路的原理，并进行相应的仿真；（4）截载仿真输出电压电流波形及电感的电压电流波形；二、设计内容（1）明确设计任务，对所要设计地任务进行具体分析，充分了解系统性能，指标要求。

（2）制定设计方案。

（3）迸行具体设计：单元电路的设计；参数计算；器件选择；绘制电路原理图。

（4）撰写课程设计报告（说明书）：课程设计报告是对设计全过程的系统总结。

三、技术指标设计Cuk变换电路输入电压4-20V，输出电压15V。

R=10Ω，频率40kHz。

目录绪论第1章库克升降压斩波电路的设计思想1.1 库克电路升降压电路原理1.2 参数计算第2章直流升压斩波电路仿真2.1 仿真模型的选择2.2 仿真结果及分析第3章设计总结参考文献绪论本设计基于《电力电子技术》课程，充分使用全控型晶闸管IGBT 设计电路，实现直流升压。

IGBT 绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET 的高输入阻抗和GTR 的低导通压降两方面的优点。

GTR 饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET 驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。

IGBT 综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。

非常适合应用于直流电压为600V 及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

第1章 库克升降压斩波电路的设计思想1.1库克电路升降压电路原理Cuk 斩波电路的原理图和等效图如下：图1 Cuk 斩波电路及其行将电路a ） 电路图b ） 等效电路当V 通态时1V E L --回路和2V R L C ---回路有电流。

中国石油大学胜利学院电工电子课程设计报告1+姓名：XXX学号：专业班级:机械设计制造及其自动化指导老师：电工电子实习报告一、课程设计目的（1）学习识别简单的电子元件与电子线路；（2）学习并掌握收音机的工作原理；（3）按照图纸使用电烙铁焊接电子元件，组装一台收音机，并掌握其调试方法。

（4）提高自己的实际操作能力，动手能力。

二、课程设计内容通过实习对收音机的构造有一定的了解，最后组装的收音机能接受到几个频道，能听到声音。

(1)学习识别简单的电子元件与电子线路；(2)学习并掌握收音机的工作原理；(3)按照图纸焊接元件，组装一台收音机，并掌握其调试方法。

1、实习器材及介绍(1)电烙铁：由于焊接的元件多，所以本次使用的是外热式电烙铁，功率为30 w，烙铁头是铜制的。

(2)工具箱：工具箱内装有斜口钳、螺丝刀、镊子等必备工具。

(3)焊锡丝:为锡铅合金，中间为松香。

通常用于电子设备的锡焊。

其锡前铅比为60/40。

它的熔点低，焊接时，焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固，焊点光亮美观。

(4)两节5号电池。

⑸支架：防止而得电烙铁。

⑹元件清单。

附收音机元件表RW08-11（FM/AM）型收音机元件清单目录表原理简述收音机是把接收到的电台高频信号，用一个变频级电路将它转化为频率固定的中频信号，然后在对这个中频信号进行多级放大，再检波，低放。

这样灵敏度和选择性都可大幅度改善，而且可使整个波段接受灵敏度均匀。

由于中频频率较低又是固定的，所以中频调谐放大电路可以做到选择性好、增益高又不易自激。

超外差式收音机的基本组成如图所示：由天线接收的信号经输入回路选频后与本机产生的正弦波振荡信号（其频率总号的频率高465kHz），共同送入变频级进行混频，产生一个固定的差频信号，即465kHz。

465kHz中频信号经过几级中频选频放大电路的放大后，加至检波级进行检波。

解调出的音频信号经前置低放级电压放大、功率放大级放大后推动喇叭发出声音。

检波级输出的波动直流成分信号能反映输入的高频信号强弱，将它经自动增益控制电路后去控制中放级的增益。

中国石油大学电力电子技术设计论文基于PWM波的交-直-交变频电路的设计得分：《电力电子技术大作业》作业题目：基于PWM波的交-直-交变频电路的设计姓名：李想班级：电气1204学号：12053422同组人：刘心王友琳中国石油大学（华东）日期：2014年12月13日摘要本文总体概括地分析了交直交型变频电路的结构和各部分的作用。

重点分析了电容滤波的三相不可控桥式整流电路的工作状态、三相桥式PWM逆变电路以及滤波电路。

在分析工作状态时, 给出了不同工作状态下负载相电压和负载线电压的大小,并详细地分析了整流、逆变过程以及如何调节PWM来实现变频的效果。

关键词：交直交型变频器;三相不可控桥式整流电路; PWM控制三相桥式逆变电路AbstractThis thesis analyzes circuit structure of AC DC AC frequency converter in voltage type and function of each part briefly．Focuses on the working conditions of three-phase bridge rectifier circuit capacitor filter, three-phase bridge PWM inverter circuit and Y / Y-type rectifier circuit．While the analytical work, under different conditions is given the size of the load phase voltage and load line voltage，And detailed analysis of rectifier, the inversion process．Keywords: AC-DC-AC frequency converter; rectifier inverter; stable working state目录第1章引言 (2)第2章交直交变频器电路图及工作原理 (3)2.1电路图以及对应的波形仿真图 (3)2.11整流部分 (3)2.12逆变部分 (4)2.13滤波部分 (5)2.14总体电路图 (6)2.2工作原理 (6)2.21整流环节 (7)2.22逆变环节 (7)2.23滤波环节 (8)第3章变频器参数选择 (8)3.1整流部分 (8)3.2逆变部分 (9)第4章...................... 变频器的应用9第5章.................... 未来的发展趋势10第6章.................. 对整个电路的评价11第7章感悟收获与总结 (11)参考文献 (12)第1章引言变频技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于一体的高科技技术。

摘要多块钕铁硼永磁材料由极靴通过非导磁螺钉固定在钕铁硼永磁发电装置转子铁芯上，相邻的钕铁硼永磁材料极性相反，即N极、S极间隔排列，组成钕铁硼永磁转子，当转子转动时，磁场旋转，线圈切割磁力线，产生电动势。

研发出三相半控桥式整流稳压器，当钕铁硼永磁发电装置的输出电压低于目标稳压值时，整流稳压器为三相全波桥式整流输出；当钕铁硼永磁发电装置的输出电压高于目标稳压值时，电压信号采样比较电路自动使三相全波整流桥桥臂瞬时断开，降低输出电压；当钕铁硼永磁发电装置的输出电压再低于目标稳压值时，三相全波整流桥再恢复工作，周而复始，整流稳压器通过移相、削渡、整流，使输出电压稳定在一定范围内，解决了车辆用水磁发电装置在宽转速、宽负载范围内输出电压保持稳定的问题以及给蓄电池充电的问题。

关键词：车辆；稀土永磁；发电装置；三相桥式半控整流1电子稳压器工作原理1．1 电子稳压器主电路图及工作原理电子稳压器主要由电子元件、线路板、压铸铝壳、引线等组成。

把焊接好的线路板固定在压铸铝盒内，用不饱和树脂浇注成～ 整体，防尘、防潮、抗振动、抗冲击，以适应不良的环境。

电子稳压器电路图如图1-1-1所示。

触发电路 整流电路1R 、2R 、3R 、4R 、5R 、6R 、7R ——电阻；1D 、2D 、3D 、4D 、5D 、6D ——二极管；7D 、8D 、9D ——整流二极管；1w D 、2w D ——稳压管；1C 、2C ——电容；1T 、2T ——三极管；1SCR 、2SCR 、3SCR —— 可控硅；JF1、JF2，JF3—— 交流发电机完全相同的三个线圈绕组图1-1-1 电子稳压器电路图通过调整R1的阻值，可改变A 点的电势，从而设置电子稳压器目标稳压值0U =14 V 。

JF1，JF2，JF3为三相永磁交流发电机完全相同的三个线圈绕组，其相位差为120 。

按“Y ”型接法，尾端接于一点。

当发电机低速运转时，主要采用高剩磁感应强度、高矫顽力、高磁能积的钕铁硼永磁材料，对发电机进行优化设计，增加极对数，以及增加电枢绕组匝数等保证发电机输出较高电压。