湖南石化职院机电工程系
课程设计报告书
09级电气自动化专业
科目：电力电子技术
题目：单相相控整流电路的应用
班级: 高电气3091
学号：０93111３８
学生姓名:李华
指导教师:刘老师
设计周数:一周
成绩:
日期：２0１0年11月27日
目录
1．课程设计的目的 (3)
2．课程设计的任务、指标内容及要求 (3)
３.方案的设计…………………………………………………………………………………３3.１主电路的设计………………………………………………………………………4~6 ３.2触发电路的设计…………………………………………………………………·6～８3．３绘制完整的主电路电气原理图和触发电路原理框图…………………………·9~10 ３．4介绍电路工作原理,绘制电路各点电压波形图………………………………10～13 3．5编制论证本方案所需的仪器器材、元件和工具……………………………………１4 4.方案论证……………………………………………………………………………………1５4.1元件的检测………………………………………………………………………15~16
4.2安装元件………………………………………………………………………………1６4.３通电调试………………………………………………………………………………１6 5．课程设计心得体会……………………………………………………………………16~１7 6．讨论题…………………………………………………………………………………17～18 7.参考文献………………………………………………………………………………···1８附录………………………………………………………………………………………１８～19
?《单相相控整流电路的应用》
一. 课程设计的目的
在学习完《电力电子技术》相关课程之后进行的一个重要的实践性教学环节，是电气自动化专业学生在整个学习过程中一项综合性实践环节,是工程技术应用型人才培养目标的重要组成部分,是走向工作岗位、从事专业技术之前的一项综合性技能训练,对学生的职业能力培养和实践技能训练具有相当重要的意义。
1、通过课题设计,可提高学生综合运用知识的能力,能巩固课程知识，加深对理论知识的理解，巩固和扩展学生的知识领域、训练学生综合运用所学的理论知识，培养学生严谨的科学态度和提高独立工作的能力，提升学生发现问题和解决问题的能力,从而能初步解决一些实际问题。
２、通过设计,能初步掌握电力电子系统设计方法,培养学生查阅资料，文献检索的能力，特别是如何利用Ｉnternet检索需要的文献资料。独立获取新知识、新信息的能力,熟悉国家有关技术和经济方面的方针政策和安全规程,训练使用设计手册的技术资料的能力；
3、提高学生课程设计报告撰写水平,为以后其它学科写课程设计实验报告积累经验。
4、培养学生设计和绘制电路图的能力。
二．设计的任务、指标内容及要求。
(1）采用单相相控整流电路,主要由主电路、触发电路组成。
（2)触发电路不采用单结晶体管自激振荡触发电路。
（３)同步输入电源:单相交流工频电源,22０V,５0ＨZ。
（4）负载为40W白炽灯。
三.方案的设计
根据课题要求正确选择主电路形式;
单相相控整流电路主电路有单相半波、单相桥式全控、单相桥式半控等。
1、单相半波可控整流电路
单相半波可控整流电路的优点是线路简单、调整方便,其缺点是输出电压脉动大，负载电流脉动大（电阻性负载时)，且整流变压器二次绕组中存在直流电流分量，使铁心磁化，变压器容量不能充分利用。若不用变压器，则交流回路有直流电流,使电网波形畸变引起额外损耗。因此单相半波相控整流电路只适用于小容量，波形要求不高的的场合。
2、单相桥式全控整流电路
此电路对每个导电回路进行控制,无须用续流二极管，也不会失控现象,负载形式多样，整流效果好,波形平稳，应用广泛。变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称,平均值为零,即直流分量为零,不存在变压器直流磁化问题，变压器的利用率也高。并且单相桥式全控整流电路具有输出电流脉动小,功率因素高的特点。但是，电路中需要四只晶闸管，且触发电路要分时触发一对晶闸管，电路复杂,两两晶闸管导通的时间差用分立元件电路难以控制。
3单项全破可控整流电路
此电路变压器是带中心抽头的，结构比较复杂，。不存在直流磁化的问题，适用于输出低压的场合作电流脉冲大(电阻性负载时)，且整流变压器二次绕组中存在直流分量，使铁心磁化，变压器不能充分利用。而单相全控式整流电路具有输出电流脉动小,功率因数高，变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器利用率高的优点。相同的负载下流过晶闸管的平单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路２倍，在均电流减小一半;且功率因数提高了一半。但触发电路若采用分立元件触发电路,时间差问题难以解决，且根据两个晶闸管的接线方式有时可能则会导致电路短路。故也不用此电路。
4单相桥式半控整流电路
单相桥式半控整流电路用二只晶闸管和二只二极管，根据两个晶闸管的接线方式，可以使用分立元件触发电路,且触发电路相对简单,当两个晶闸管被同时导通时,由二极管在电源电压过零时自然换流其性能和单相桥式全控整流电路相同,具有同等优点。故采用此电路作为本次课程设计的主电路。
b触发电路的选择和设计
可供选择的触发电路有同步信号为锯齿波的触发电路，同步信号为正弦波的触发电路，KC04集成移相触发器，六路双脉冲发生器。
1、同步信号为锯齿波的触发电路
基本环节：
①脉冲形成与放大环节
②锯齿波形成和脉冲移相环节
③同步环节
④强触发脉冲形成环节
⑤双窄脉冲形成环节
2、同步信号为正弦波的触发电路
(1）三个基本环节:
①同步移相
②脉冲形成整形
③脉冲功放输出
(2)工作原理
晶体管V1左边部分为同步移相环节，在Ｖ1的基极上综合了同步信号U T，偏移电压Ｕb及控制电压Uc。利用垂直控制原理，将几条支路进行并联电流叠加。本电路中ＲP2可调节Ub,也可调节Uc改变晶体管Ｖ1从截止到导通的翻转时刻,来产生触发电路不同的控制角。
脉冲形成放大环节是一集基耦合单稳态脉冲电路,V2的集电极通过VＤ5耦合到V3的基极，Ｖ3的集电极通过C4、RP３耦合到Ｖ2的基极。当同步移相环节送出负脉冲时,使单稳态电路翻转，从而输出脉宽可调的、幅值足够的触发脉冲，起到脉冲整形与放大作用。
3. KC0４集成移相触发器
它
可分为同步、
锯齿波形成、
移相、
脉冲形成
脉冲输出等几部分电路
c：绘制完整的主电路电气原理图和触发电路原理框图；
1.主电路电气原理图
2.触发电路电气原理图
ｄ.介绍主电路各元件功能和整体电路工作原理，绘制电路各点电压波形图; （1)分别说明主电路和触发电路的工作原理。其中要说明主电路的基本计算关系。
①主电路工作原理：
在2u 的正半周,控制角为 时,触发晶闸管1T ，则1T 和2D 导电，此时整流桥输出电压d u =2u 。当2u 下降到零并开始变负时，由于电感的作用,1T 将继续导通,但此时ｂ点点位高于a 点点位使1D 正偏导通,而2D 反偏截止,电流从2D 转换到1D ,负载电流d i 从ａ点经1D 、1T 继续流通回到a 点，形成不经过变压器的自然续流,此时整流桥输出电压为1T 和1D 的正向压降，接近于零，所以d u 没有负半波。
在2u 的负半周,具有与正半周相似的情况。在απω+=t 时触发2T ,2T 、1D 导通,1T 受反压而关断,此时整流桥输出电压d u =2u 。后面同理。
②同步信号为正弦波的触发电路工作原理： 同步信号为正弦波ＵT ,由同步变压器副边提供。 同步移相环节：
晶体管V 1左边部分为同步移相环节,在V 1的基极上综合了同步信号ＵT ，偏移电压Ub 及控制电压Ｕｃ。利用垂直控制原理，将几条支路进行并联电流叠加。本电路中RP2可调节Ub,也可调节Uc 改变晶体管从截止到导通的翻转时刻，来产生触发电路不同的控制角。
脉冲形成放大环节是一集基耦单稳态脉冲电路,V2的集电极通过VD5耦合到V3的基极,V3的集电极通过C ４、RP ３耦合到V ２的基极。当同步移相环节送出负脉冲时,使单稳态电路翻转，从而输出脉宽可调的、幅值足够的触发脉冲,起到脉冲整形与放大作用。
1) 整流输出电压平均值：
2)整流输出电压的有效值为
3)输出电流的平均值和有效值分别为
2
cos 19.0)cos 1(2
)(sin 21
2
22α
απ
ωωπ
π
α
+=+=
=
?U U t td U U d π
α
ππαωωπ
π
α
-+==
?22sin )()sin 2(1
2
22U t d t U U 2
cos 19.02α
+==
d d d d R U R U I π
α
ππα-+==
22sin 2d
d R U R U I
4)流过晶闸管的电流有效值为
（2)电路中各处电压波形的分析。
①主电路各点波形
②触发电路各点波形
（3）说明所用晶闸管元器件型号选择方法。
额定电压：晶闸管T 可能承受的正反向峰值电压2U 2。 TM U =2U 2
额定电流: 晶闸管的额定电流为(AV)I T (正弦半波电流平均值),它的额定电流有效值为 (AV)57.1T T I I
ｅ: 编制论证本方案所需的仪器器材、元件和工具;
a)工具:电烙铁、测电笔、旋具、尖嘴钳、镊子、剥线钳、小刀、针头等。b)
仪表: Ｆ4７万用表一个。ｃ) 器材：导线、焊接板、面包板。 d）仪器:
示波器e)：元器件清单:
元器件清单列表
四、方案论证
1、检验元件
(１）晶闸管管脚判别
根据普通晶闸管的结构可知,其门极G与阴极K极之间为一个ＰN结,具有单向导电特性，而阳极A与门极之间有两个反极性串联的ＰN结。因此,通过用万用
表R×1０0A或R×1k档测量普通晶闸管各引脚之间的电阻值，即能确定三个电极。
具体方法是:将万用表黑表笔任接晶闸管某一极,红表笔依次去触碰另外两个电极。若测量结果有一次阻值为几千欧姆（kΩ）,而另一次阻值为几百欧姆（Ω）,
则可判定黑表笔接的是门极G。在阻值为几百欧姆的测量中，红表笔接的是阴极
K,而在阻值为几千欧姆的那次测量中,红表笔接的是阳极Ａ，若两次测出的阻值均
很大,则说明黑表笔接的不是门极G，应用同样方法改测其它电极，直到找出三个
电极为止。
也可以测任两脚之间的正、反向电阻,若正、反向电阻均接近无穷大,则两极即为阳极Ａ和阴极Ｋ，而另一脚即为门极G。
螺栓形普通晶闸管的螺栓一端为阳极A，较细的引线端为门极G，较粗的引线端为阴极K。
(2）单节晶体管管脚的判断
判别单节晶体管发射极E的方法：把万用表转换开关置于R*100档，黑表笔接假设的发射极，红表笔接另外的两极,当出现两次低阻时,黑表笔接的就是单节
晶体管的发射极。
单节晶体管B1和B2的判断方法：把万用表置于R*10０档，用黑表笔姐发射极Ｅ，
红表笔分别接触另外两极，两次测量中，电阻大的一次，红表笔接的就是Ｂ1极。
特别提示：
上述判别B１和B2的方法,不一定对所有的单节晶体管都适用，有个别管子的E-
Ｂ1间的正向电阻值较小,不过准确的判断哪极是B1，哪极是B２在实际使用中并
不特别重要。即使B1、B2用颠倒了，也不会使管子损坏，只影响输出脉冲的幅
度（单节晶体管多作脉冲发生器使用），当发现输出的脉冲幅度偏小时,只要将原
来假设的Ｂ1和B２对调过来就可以了。
(3)三极管管脚的判断
①基极的确定
将万用表打在Ｒ＊１Ｋ档。将黑表笔接假设的基极，红表笔分别接触另外两个引
脚,直到测出两个电阻都很小,黑表笔接的就是基极。
②c、e极的确定
将万用表打在R*10K档，以三极管基本放大电路为基础,假设其中一个引脚为c极,
另外一个为e极，用黑表笔接假设的c极，红表笔接触假设的e极，同时通过人
体电阻连接b、c两极,得到一个数据R1;再把假设情况互换,方法一样,得到另一
个数据R2.比较R1、R2,以阻值小的假设正确，即此时黑表笔接的是c极,红表笔
接的是ｅ极。
2、安装元件
按照电路图中元件的位置,将各元件安装到焊接板上。仔细检查是否有位置错误或元件弄错的,确认一切无误后。将元件焊接到焊接板上,注意不要有未焊,虚焊，假焊的。并且焊点要美观。
３、通电调试
将焊接好的电路正确连接到电源箱上，插好插座。看到灯亮，且调节电位器可以改变灯的亮度,则证明实验成功了。
五.本次课程设计心得体会
心得体会
终于要做实验了,学了好久理论总是盼望着自己动手做,心理无比的激动和期待，把理论应用于实践是我们的难点也是重中之重,所以我尽最大的努力完成了这次实验。
这周,老师组织我们进行实验设计，有关于电力电子技术的单相相控整流电路的应用，我感触很多!
毕竟也学了一年,总要学点东西，今天就是见证的时候了,开始摩拳擦掌，做好充足的准备。
因为没有经常动手实践，所以很生疏！希望以后能多点这样实践的机会！
经过这次的实践我真的学到了很多，动手能力比以前好多了，检查问题的能力也增强了,而且耐心也比以前好多,希望以后能有更多这样的机会,学习更多的东西,我会更努力的学习电力电子这门功课,为以后而努力!
我是和秦进一组的,总是把二极管的管脚搞反，现在我知道了，当我们理论部足的时候做的就只能叫做体力活了,也使我们花了更多的时间去了解这些电路和电子元件,避免在以后犯同一种错误。
一周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识,也培
养了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中,与同学共同分工设计，和同学们相互探讨,相互学习,相互监督。学会了合作,学会了运筹帷幄，学会了宽容,学会了理解，也学会了做人。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,虽然我们实验所需电源都是经过降压的,但刘老师又给我们深刻的上了一次怎么安全用电，对我们以后的工作很有教诲。
在这次设计过程中,体现出自己单独设计的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。
通过这次实验，我增强自己的能力，累积了经验，在以后的职业生涯中可以更好的定位我自己,感谢同学和老师对我的帮助和支持,我会在今后的道路上更加努力的。
六.思考题：
1.如果有一个晶闸管短路或开路，会出现什么情况？
答:⑴ 晶闸管开路时,只有正半周或是负半周一个半周不导通，所以它输出的平均电压也要减半。
⑵ 若有一晶闸管因为过流而烧成断路,则单相桥式半控制流电路变为单相半波可控整流电路，如果这只晶闸管被烧成短路,会引起其他晶闸管因对电源短路而烧毁,严重时使输入变压器因过流而损坏。因此在设计电路时，在变压器二次侧与晶闸管之间应串联快速熔断丝,起到过流保护的作用。
2.各晶闸管承受的正、反向电压是多少？ 答：正向最大电压U ｔ＝22
2
U 反向最大电压Ut=22U 3.整流电路可实现什么功能? 答:将交流变为直流
4.说明本电路白炽灯为什么可调光？ 答:本电路为桥式半控整流电路
当电位器调节时,α改变，则Ud 改变。故灯的亮度可调。
七.参考文献
[1] 浣喜明 姚为正 《电力电子技术》(第2版) 高等教育出版社。２00０年 ［2] 莫正康 《晶闸管变流技术》机械工业出版社。１985年6月 附录
1、15V 电源的制作原理图
2
cos 19.0)cos 1(2
)(sin 21
2
22ααπ
ωωπ
π
α
+=+=
=
?U U t td U U d
《电力电子技术》 课程设计报告 题目：基于Matlab的电力电子技术 仿真分析 专业：电气工程及其自动化 班级：电气2班 学号：Z01114007 姓名：吴奇 指导教师：过希文 安徽大学电气工程与自动化学院 2015年 1 月7 日
中文题目 基于Matlab 的电力电子技术仿真分析 一、设计目的 （1）加深理解《电力电子技术》课程的基本理论； （2）掌握电力电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力； （3）学习Matlab 仿真软件及各模块参数的确定。 二、设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕： （1）根据设计题目要求的指标，通过查阅有关资料分析其工作原理，设计电路原理图； （2）利用MATLAB 仿真软件绘制主电路结构模型图，设置相应的参数。 （3）用示波器模块观察和记录电源电压、控制信号、负载电压、电流的波形图。 三、设计内容 （1）设计一个降压变换器（Buck Chopper ），其输入电压为200V ，负载为阻感性带反电动势负载，电阻为2欧，电感为5mH ，反电动势为80V 。开关管采用IGBT ，驱动信号频率为1000Hz ，仿真时间设置为0.02s ，观察不同占空比下（25%、50%、75%）的驱动信号、负载电流、负载电压波形，并计算相应的电压、电流平均值。 然后，将负载反电动势改变为160V ，观察电流断续时的工作波形。（最大步长为5e-6，相对容忍率为1e-3，仿真解法器采用ode23tb ） （2）设计一个采用双极性调制的三相桥式逆变电路，主电路直流电源200V ，经由6只MOSFET 组成的桥式逆变电路与三相阻感性负载相连接，负载电阻为1欧，电感为5mH ，三角波频率为1000Hz ，调制度为0.7，试观察输入信号（载波、调制波）、与直流侧假想中点N ‘的三相电压Uun ’、Uvn ’、Uwn ’，输出线电压UV 以及负载侧相电压Uun 的波形。 四、设计方案 实验1：降压变换器 dc-dc 变流电路可以将直流电变成另一固定电压或可调电压的直流电，包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。其中，直接直流变流电路又称为斩波电路，功能是将直流电变为另一直流电。本次实验主要是在Matlab 中设计一个降压斩波电路并仿真在所给条件下的波形和数值与理论计算相对比。降压斩波电路原理图如下所示，该电路使用一个全控型器件V ，这里用IGBT ，也可采用其他器件，例如晶闸管，若采用晶闸管，还需设置使晶闸管关断的辅助电路。为在V 关断时给负载中电感电流提供通道，设置了续流二极管VD 。斩波电路主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等，后两种情况下负载中均会出现反电动势，图中用m E 表示。若无反电动势，只需令0m E ，以下的分析和表达式中均适用。
一总体方案设计级总体框图 1、1总体方案设计 根据任务湖中的，本次设计的是dcdc降压变换器。DC-DC变换 器有两类：一类由两级电路组成DC-AC-DC变换，第一级为逆变，实现DC-AC变换，第二级为整流，实现AC-DC变换。另一类变 换器由晶体管和二极管开关组合成PWM开关，将输入直流电 压斩波后，再经滤波后输出。由于第一类比较复杂，方针起来 比较麻烦。第二类简单方便，比较贴合课本中的知识。第二类 dcdc降压电路有以下几种： BUCK PWM变换器在CCM下的工作原理（如图2-2）：一个开 关周期内，开关晶体管的开，关过程将直流输入电压斩波，形 成脉宽为onT的方波脉冲（onT为开关管导通时间）。当开关晶 体管导通时，二极管关断，输入端直流电流电源Vi将功率传送 到负载，并使用电感储能（电感电流上升）：当开关晶体管关断 时，二极管导通，续流，电感储能向负载释放（电感电流下降）。 一个开关周期内，电感电流的平均值等于负载电流OI（忽略滤 波电容C的ESR）。根据原理和电路拓扑可以推导出工作在CCM 下的DC-DC PWM变换器的输出-输入电压变换比: DVi Vo （2-1）
占空比D总是小于1的，所以BUCK变换器是一种降压变换器。 升降压型BUCK-BOOST技术 图2-4 升降压反极性（BUCK-BOOST）变换器电路拓扑 如图2-4所示，极性反转型（BUCK-BOOST）变换器主电路如用 元器件与BUCK，BOOST变换器相同，由开关管，储能电感，整 流二极管及滤波电容等元器件组成。这种电路具有BUCK变换 器降压和BOOST变换器升压的双重作用。升压还是降压取决与 PWM驱动脉冲的占空比D。虽然输入与输出共用一个连接端，但输出电压的极性与输入电压是相反的，故称为降压反极性变 换器。，根据我们的设计要求，是要求把12-18V的直流电压转 换到5V的直流电压，那么分析后可得降压型BUCK转换技术最 适合这次设计。 1、2总体框图设计
课程实习 单项交流电源自动稳压器课程电力电子 学生姓名 学号 班级 联系电话 提交时间
单相交流电源自动稳压器 一、前言 电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术，又大多是为应用强电的工业服务的，故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅；它的理论基础为半导体物理学；它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要求，又开发出许多电能转换电路。这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。利用这些电路，根据应用对象的不同，组成了各种用途的整机，称为电力电子装置。这些装置常与负载、配套设备等组成一个系统。电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术常在这些装置及其系统中大量应用。 二、课程设计的目的 通过课程设计,掌握电力电子电路及综合模拟电路,数字电路,自动控制设计的各环节基本内容与要求,完成将来实际工程设计的必需的基础训练。 三、课程设计的内容 单相交流电源自动稳压器 调压方式：自耦变分级+晶闸管无触点开关+开环或闭环自动控制 性能指标：容量3KVA 输入电压范围：最低200，最高240V， 输出稳压范围：最低UL〉217V，最高UH〈225V。UL，UH自定，变化范围小于8V。 四、设计要求 1.学生在教师指导下，参照设计程序，完成系统总体方案设计、各环节(主电路、自动调压与触发电路、电源控制及保护显示电路等)的结构设计、设计原理说明、电路图、各元件的计算选择、及相关实验或仿真。 2. 分组作设计报告。 3. 上交完整的设计报告书
姓名: 李渺 学号: 1002160112 系（院）: 邮电与信息工程学院专业: 电气自动化 班级: 01班 授课老师: 胡为兵 总成绩:
变频技术简介 设计说明，含设计题目，作用，设计依据（技术要求） 正文 小结 参考资料 一、变频技术简介 随着科学的发展，变频器的使用也越来越广泛，不管是工业设备上还是家用电器上都会使用到变频器，可以说，只要有三相异步电动机的地方，就有变频器的存在，要熟练地使用变频器，还必须掌握三相异步电动机的特性，因为变频器与三相异步电动机有着密切的联系。 1、变频调速基本原理 交流变频调速器（简称变频器）是建立在微处理器、电力电子学、电机学、现代控制理论基础之上的现代机电一体化高新技术产品。其工作原理是将三相工频交流电整流成直流电，再由直流电转换成交流电（交－直－交）。根据要求，可以从0～50Hz（或更高频率）之间输出任意频率。因此，通过对变频器输出频率的控制，实现交流电动机的调速，最终达到对传动负载的精确定量控制。：是应用当今国际最新变频技术产品——交流变频调速器，对交流电机进行无级调速控制的高新技术。变频调速控制系统主要由电控设备、变频器、交流电动机、传动机械及传感器等部分组成。变频控制系统可进行开环控制，也可进行闭环控制。开环系统的控制是通过设定值的改变，来实现对被控制对象输出值的直接控制。闭环控制系统是通过被控制对象反馈系统与设定值的动态比较，自动调节被控电机的转速，从而实现对被控制对象输出的控制。 2、变频调速的特点 变频调速的主要特点是通过变频器改变输出频率及输出电压，实现交流电机转速或被控对象输出的控制。此外，还具有以下优点： ①．由于变频器在启动过程中，输出频率由0Hz平滑地逐渐上升，电压从0V按比例上升到额定电压，电机无任何启动冲击，避免了由于电机启动产生的大电流对电机、电网、电气元件及所拖动机械设备的冲击和损坏。变频器在停止过程中，输出频率由运行频率平滑地逐渐下降到0Hz，电压从运行电压按比例逐渐到0V，实现了电动机软停止。 ②．变频启动可防止运输机械类载重物体受冲击和翻滚，提高传动设备的使用寿命。
课程设计说明书 设计题目：单相交流调压技术 专业班级： 2009级电气工程及其自动化 姓名：王昊 学号： 0915140068 指导教师：褚晓锐 2011年12月23日 （提交报告时间）
一.课程设计题目：单项交流调压技术的工程应用 二.课程设计日期: 2011年12月19日 三．课程设计目的： “电力电子技术”课程设计是在教学及实验基础上，对课程所学理论知识的深化和提高。因此，要求学生能综合应用所学知识，设计出具有电压可调功能的直流电源系统，能够较全面地巩固和应用本课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌整流电路设计的基本方法。培养学生独立思考、独立收集资料、独立设计的能力；培养分析、总结及撰写技术报告的能力。 四．课程设计要求： :按课程设计指导书提供的课题，根据第下表给出的基本要求及参数独立完成设计，课程设计说明书应包括以下内容： 1、方案的经济技术论证。 2、主电路设计。 3、通过计算选择整流器件的具体型号。 4、确定变压器变比及容量。 5、确定平波电抗器。 7、触发电路设计或选择。 8、课程设计总结。 9、完成4000字左右说明书，有系统电气原理图，内容完整、字迹工整、图表整齐规范、数据详实。 设计技术参数工作量工作计划 1、单相交流220V电源。 2、交流输出电压U d 在0～220V连续可调。 3、交输出电2000W。1、方案的经济技术论证。 2、主电路设计。 3、通过计算选择整流器件的 具体型号。 第一周： 周一：收集资料。 周二～三：方案论证。 周四：主电路设计。
4、触发电路设计。 5、绘制主电路图。 周五：理论计算。 第二周： 周一：选择器件的具体型号 周二～三：触发电路设计。。 周四～五：总结并撰写说明书。 五．课程设计内容： 设计方案图及论证 将一种交流电能转换为另一种交流电能的过程称为交流-交流变换过程，凡能实现这种变换的电路为交流变换电路。对单相交流电的电压进行调节的电路。用在电热控制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等场合。与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制方便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属消耗也少。结构原理简单。该方案是由变压器、触发电路、整流器、以及一些电路构成的，为一台电阻炉提供电源。输入的电压为单相交流220V ，经电路变换后，为连续可调的交流电。 各部分电路作用 220V 交流输入部分作用：为电路提供电源，主要是市电输入。 调压环节的作用：将交流220V 电源经过变压器、整流器等电路转换为连续可调的交 220V 交流输入 调压环节 输出连续可调的交流电 触发电路
电力电子技术课程设计 题目：直流降压斩波电路的设计 专业：电气自动化 班级：14电气 姓名：周方舟 学号： 指导教师：喻丽丽
目录 一设计要求与方案 (4) 二设计原理分析 (4) 2.1总体结构分分析 (4) 2.2直流电源设计 (5) 2．3主电路工作原理 (6) 2.4触发电路设计 (10) 2.5过压过流保护原理与设计 (15) 三仿真分析与调试 (17) 3.1M a t l a b仿真图 (17) 3.2仿真结果 (18) 3.3仿真实验结论 (24) 元器件列表 (24) 设计心得 (25) 参考文献 (25) 致 (26) 一．设计要求与方案 供电方案有两种选择。一，线性直流电源。线性电源（Linear power supply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电源进行稳压。线性电源体积重量大，很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端，不易实现隔离，只能降压，不能升压。二，升压斩波电路。由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的，实现升压型DC-DC变换器，输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。因此选择方案二。 设计要求：设计要求是输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器，这里为升压斩波电路。由于这些电路中都需要直流电源，所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。MOSFET的通断用PWM控制，用PWM方式来控制MOSFET的通断需要使用脉宽调制器TL494来产生
中原工学院 本科毕业设计(论文)开题报告题目：单相交流电源的设计 教学单位：电子信息学院 专业：自动化 学号：200800494125 姓名：李杨 指导教师：巫付专 2012年2月
一、题目背景、研究意义及国内外相关研究情况。 （1）题目背景 现代电源技术是应用电力电子半导体器件，综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用，是现代电力电子技术的具体应用。当前，电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础，正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来，电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用，实现高效率和高品质用电相结合。现代电源技术是应用电力电子半导体器件，综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用，是现代电力电子技术的具体应用。 开关电源稳压：利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率， 维持稳定输出电压的一种电源。开关稳压电源(以下简称开关电源)问世后，在很 多领域逐步取代了线性稳压电源和晶闸管相控电源。早期出现的是串联型开关电 源，其主电路拓扑与线性电源相仿，但功率晶体管工作于开关状态。随着脉宽调 制(PWM)技术的发展，PWM开关电源问世，它的特点是用20kHz的载波进行脉 冲宽度调制，电源的效率可达65%~70%，而线性电源的效率只有30％~40％。 因此，用工作频率为20 kHz的PWM开关电源替代线性电源，可大幅度节约能 源，从而引起了人们的广泛关注，在电源技术发展史上被誉为20kHz革命。随 着超大规模集成(ultra-large-scale-integrated-ULSI)芯片尺寸的不断减小，电源的尺 寸与微处理器相比要大得多；而航天、潜艇、军用开关电源以及用电池的便携式 电子设备(如手提计算机、移动电话等)更需要小型化、轻量化的电源。因此，对开关电源提出了小型轻量要求，包括磁性元件和电容的体积重量也要小。（2）发展阶段 开关稳压电源发展阶段主要分为以下三个阶段： 第一个阶段是功率半导体器件从双极型器件(BPT、SCR、GT0)发展为MOS型 器件(功率MOS-FET、IGBT、IGCT等)，使电力电子系统有可能实现高频化，并大 幅度降低导通损耗，电路也更为简单。 第二个阶段自20世纪80年代开始，高频化和软开关技术的研究开发，使功 率变换器性能更好、重量更轻、尺寸更小。高频化和软开关技术是过去20年国 际电力电子界研究的热点之一。
电力电子应用课程设计 课题：50W三绕组复位正激变换器设计 班级电气学号 姓名 专业电气工程及其自动化 系别电气工程系 指导教师 淮阴工学院 电气工程系 2015年5月
一、设计目的 通过本课题的分析设计，可以加深学生对间接的直流变流电路基本环节的认识和理解，并且对隔离的DC/DC电路的优缺点有一定的认识。要求学生掌握单端正激变换器的脉冲变压器工作特性，了解其复位方式，掌握三绕组复位的基本原理，并学会分析该电路的各种工作模态，及开关管、整流二极管的电压电流参数设计和选取，掌握脉冲变压器的设计和基本的绕制方法，熟悉变换器中直流滤波电感的计算和绕制，建立硬件电路并进行开关调试。 需要熟悉基于集成PWM芯片的DCDC变换器的控制方法，并学会计算PWM控制电路的关键参数。输入：36～75Vdc，输出：10Vdc/5A 二、设计任务 1、分析三绕组复位正激变换器工作原理，深入分析功率电路中各点的电压 波形和各支路的电流波形； 2、根据输入输出的参数指标，计算功率电路中半导体器件电压电流等级， 并给出所选器件的型号，设计变换器的脉冲变压器、输出滤波电感及滤波电容。 3、给出控制电路的设计方案，能够输出频率和占空比可调的脉冲源。 4、应用protel软件作出线路图，建立硬件电路并调试。 三、总体设计 3.1 开关电源的发展 开关电源被誉为高效节能电源，代表着稳压电源的发展方向，现已成为稳压电源的主流产品。 开关电源分为DC/DC和AC/DC两大类。前者输出质量较高的直流电，后者输出质量较高的交流电。开关电源的核心是电力电子变换器。按转换电能的种类，可分为直流-直流变换器（DC/DC变换器），是将一种直流电能转换成另一种或多种直流电能的变换器；逆变器，是将直流电能转换成另一种或多种直流电能的变换器；整流器是将交流电转换成直流电的电能变换器和交交变频器四种。 开关电源的高频化是电源技术发展的创新技术，高频化带来的效益是使开关电源装置空前的小型化，并使开关电源进入更广泛的领域，特别是在高新技术领
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书（论文） 课程名称：电力电子技术 设计题目：可逆直流PWM驱动电源的设计 院系：电气工程系 班级：0706111 设计者：王勃 学号：1070610602 指导教师：李久胜 设计时间：2010年11月 哈尔滨工业大学教务处
哈尔滨工业大学课程设计任务书
H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源的设计 技术指标：被控直流永磁电动机参数：额定电压20V，额定电流1A，额定转 速2000rpm。驱动系统的调速范围：大于1：100。驱动系统应具有软启动功能，软启动时间约为2s。详细设计要求见附录2. 1.整体方案设计 本文设计的H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源由四部分组成：主电路，H 型单极模式同频可逆PWM控制电路，IPM接口电路及稳压电源。同时具有软启动功能，软启动时间为2s左右。控制原理如图1所示： 功率转换电路 图1 直流PWM驱动电源的控制原理框图 脉宽调制电路以SG3525为核心，产生频率为5KHz的方波控制信号，占空比可调。经用门电路实现的脉冲分配电路，转换成两列对称互补的驱动信号，同时具有5us的死区时间，该信号驱动Ｈ型功率转换电路中的开关器件，控制直流永磁电动机。稳压电源采用LM2575-ADJ系列开关稳压集成电路，通过调整电位器，使其稳定输出15V直流电源。 2.主电路设计 2.1主电路设计要求 直流PWM驱动电源的主电路图如图2所示。此部分电路的设计包括整流电路和H桥可逆斩波电路。二极管整流桥把输入的交流电变为直流电。四只功率器件构成H 桥，根据脉冲占空比的不同，在直流电机上可得到不同的直流电压。 主电路部分的设计要求如下： 1）整流部分采用4 个二极管集成在一起的整流桥模块。 2）斩波部分H 桥不采用分立元件，而是选用IPM（智能功率模块）PS21564来实现。该模块的主电路为三相逆变桥，在本设计中只采用其中U、V 两相即可。
电力电子课程设计 学院：电气信息工程学院 专业： 学号： 姓名：
一． 设计要求 (1)根据给定的参数范围,设计BOOST 电路的参数； (2)根据给定的参数范围,设计CUK 电路的参数； (3)利用MATLAB 对上述电路图仿真实验得出波形； (4)在实验室平台上试验,观测数据与波形,并与仿真图形进行比对； (5)撰写实验报告； 二． 电路设计 1.电路工作原理 （1）Boost 电路 Boost 电路原理图 基本原理 假设L ，C 值很大。当可控开关V 处于通态的时候，电源E 向电感L 充电，充电的电流基本恒定不变I 1，同时电容C 向负载R 放电。因为C 很大，基本保持输出电压U 0不变。当可控开关处于断态的时候，E 和电感L 上积蓄的能量共同向电容C 充电并向负载R 提供能量。当电路工作处于稳态时，一个周期T 中电感L 积蓄的 能量与释放的能量相等，即： 化简得： ()off o on t I E U t EI 11-=E t T E t t t U off off off on o =+=
基本数值计算： 输出电压U 0与输入电压E 关系： 01 1 1U E E βα==- 输出电流I0与输入电流I1的关系： 01021U I I E E β== 输出电流I0与输出电压U0的关系： 001U E I R R β== （2）Cuk 电路 Cuk 电路原理图 基本原理 当可控开关V 处于通态的时候，E-L1-V 回路和R-L2-C-V 回路分别流过电流。当V 处于断态的时候，E-L1-C-VD 回路和R-L1-VD 回路分别流过电流。输出电压的极性与电源电压极性相反。
毕 业 设 计 开 题 报 告 指导老师： 专业：电气工程及其自动化班级： 学号： 姓名： 2018年3月30日
河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文）开题报告 题目名称110千伏至10千伏电气部分一次系统设计 学生姓名专业班级电气学号 一、选题的目的和意义： 人类早已进入电气时代，生活中处处离不开电能。变电站在电力系统中占有极其重要的地位.变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。 随着科学技术的发展，制造水平的提高，电力电子技术的普及，人们将不同功能的装置模块化，并将它们设计在一个屏体中，提高了空间利用率，方便了设备维护。合理的线路设计能减少元器件工作时产生的信号干扰，节约屏体空间，提高供电水平，使变电站工作人员更方便的使用。 本课题的研究涵盖了大学期间所学的专业课程，做毕业设计时可以督促我温顾已学的课本，提升专业水平。同时也可以锻炼我发现问题和解决问题的能力，学会独立思考。为将来的更快的适应工作做准备。 二、国内外研究现状简述： 在1949年以前，国内发电厂和变电站的建设规模较小。新中国成立后电力工业有了很大发展，尤其是1978年以后，改革开放、发展国民经济的正确决策和综合国力的提高，使电力工业取得了突飞猛进、举世瞩目的辉煌成就。随着经济社会的发展，社会用电量激增。到1995年末，全国发电量已经达到10000亿kw.h，仅次于美国而跃居世界第二位；全国发电设备总装机容量达2.1亿kw,当时居世界第三位。为了保证电力系统的稳定性，也为了充分利用资源。目前形成了以火力发电厂和水力发电厂为主，其他类型的发电厂有核电厂、风力发电厂、潮汐发电厂、地热发电厂和太阳能发电厂等。变电站的数量数以万计，尤其在发电厂附近和用户附近，由于用电用户的性质不同，所采取的的供电方式不同，主接线形式也不同，变电站的大小和规模也不尽相同。随着科技的发展进步，变电站也朝着自动化、智能化、少人化、无人化发展。我国变电站综合自动化的研究工作开始于20世纪80年代中期。1987年，清华大学电机工程系研制成功第一个符合国情的变电站综合自动化系统，在山东威海望岛变电
电力电子课程设计报告题目三相桥式全控整流电路设计 学院：电子与电气工程学院 年级专业：201５级电气工程及其自动化 姓名： 学号: 指导教师：高婷婷,林建华 成绩:
摘要 整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要同时也是应用得最为广泛的电路，不仅用于一般工业，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统,能源系统及其他领域,因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义,这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环,而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用，因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。 关键词：电力电子,三相，整流
目录 1 设计的目的和意义………………………………………１ 2 设计任务与要求 (1) 3 设计方案 (1) ?３.1三相全控整流电路设计 (1) 3.1.１三相全控整流电路图原理分析 (2) ?3.１.2整流变压器的设计 (2) ?3．1.3晶闸管的选择 (3) 3.2 保护电路的设计 (4) 3．2.1变压器二次侧过压保护 (4) ?3．2.2 晶闸管的过压保护………………………………………………４ 3.2．3 晶闸管的过流保护………………………………………………５ 3.3 触发电路的选择设计 (5) 4 实验调试与分析 (6) 4.１三相桥式全控整流电路的仿真模型 (6)
4.2仿真结果及其分析……………………………………………７ 5 设计总结 (8) 6 参考文献 (9)
1 设计的目的和意义 本课程设计属于《电力电子技术》课程的延续，通过设计实践，进一步学习掌握《电力电子技术》,更进一步的掌握和了解他三相桥式全控整流电路。通过设计基本技能的训练,培养学生具备一定的工程实践能力。通过反复调试、训练、便于学生掌握规范系统的电子电力方面的知识，同时也提高了学生的动手能力。 2 设计任务与要求 三相桥式全控整流电路要求输入交流电压2150,10,0.5U V R L H ==Ω=为阻 感性负载。 １.写出三相桥式全控整流电路阻感性负载的移相范围,并计算出直流电压的变化范围 2.计算α=60°时，负载两端电压和电流，晶闸管平均电流和有效电流。 3.画出α=60°时，负载两端 d U 和晶闸管两端 1 VT U 波形。 4.分析纯电阻负载和大电感负载以及加续流二极管电路的区别。 5.晶闸管的型号选择。 ３ 设计方案 ３.１三相全控整流电路设计
电气工程学院 电力电子课程设计 设计题目:MOSFET降压斩波电路设计专业班级：电气0907 学号：09291210 姓名：李岳 同组人：刘遥（09291212 ） 指导教师： 设计时间：2012年6月25日-29日 设计地点：电气学院实验中心
电力电子课程设计成绩评定表 指导教师签字： 年月日
电力电子课程设计任务书 学生姓名：李岳，刘遥专业班级电气0907 指导教师： 一、课程设计题目： MOSFET降压斩波电路设计（纯电阻负载） 设计条件：1、输入直流电压：U d=100V 2、输出功率：300W 3、开关频率5KHz 4、占空比10%~90% 5、输出电压脉率：小于10% 二、课程设计要求 1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，能独立而正确地进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整； 2. 查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数，对设计方案进行仿真； 3. 完成预习报告，报告中要有设计方案，还要有仿真结果； 4. 进实验室进行电路调试，边调试边修正方案； 5. 撰写课程设计报告——画出主电路、控制电路原理图，说明主电路的工作原理、选择元器件参数，说明控制电路的工作原理、绘出主电路典型波形（比较实际波形与理论波形），绘出触发信号（驱动信号）波形，说明调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。 三、进度安排
2．执行要求 电力电子课程设计共6个选题，每组不得超过2人，要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型）。严禁抄袭，严禁两篇设计报告雷同，甚至完全一样。 四、课程设计参考资料 [1]王兆安，黄俊.电力电子技术（第四版）.北京：机械工业出版社，2001 [2]王文郁.电力电子技术应用电路.北京：机械工业出版社，2001 [3]李宏.电力电子设备用器件与集成电路应用指南.北京：机械工业出版社，2001 [4] 石玉、栗书贤、王文郁.电力电子技术题例与电路设计指导. 北京：机械工业出版社，1999 [5] 赵同贺等.新型开关电源典型电路设计与应用.北京：机械工业出版社，2010 摘要 关键词：整流、无源逆变、晶闸管
开关稳压电源 摘要：本设计应用隔离型回扫式DC-DC电源变换技术完成开关稳压电源的设计及制作。系统主要由整流滤波电路，DC-DC变换电路，单片机显示与控制电路三部分组成。开关电源的集成控制由脉宽调制控制芯片UC3843及相关电路完成，利用单片机进行D/A转换，完成对输出电压的键盘设定和步进调整，同时由单片机A/D采集数据利用数码管显示出输出电压和电流。系统具有输出电压可调范围宽、噪声纹波电压低和DC-DC变换效率高等特点。此外，该系统还具有过流保护功能，排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态。 关键字：DC- DC，整流滤波，脉宽调制，A/D采集，D/A转换Abstract：The stabilized voltage switching supply is designed and manufactured by DC-DC power transfer with isolation and feedback. The supply includes rectification and filtering circuit, DC-DC transfer unit, controller controlling circuit and liquid crystal display module. The swiching supply is controlled by pulse width modulation IC UC3843. The output voltage can be regulated step by step by a microcontroller, a key and a D/A converter. The output voltage and current of the switching supply are collected by a A/D converter and displayed in Nixie tubes. The switching supply have some advantage such as wide output voltage, low noise ripple, high transfer efficiency. In addition, the swiching supply can realize current foldback. Keyword：DC-DC transfer, rectification and filtering, , microcontroller, A/D collecting dat a，D/A converting 一、方案论证 图1为开关电源系统的结构图，从图中可以看出，系统分为三个部分：电路电源、控制回路和显示设定部分。
电力电子技术课程设计 报告书 专业班级：16电气2班 姓名：王浩淞 学号：2016330301054 指导教师：雷美珍
目录 1、webench电路设计 1.1设计任务要求 输入电压为（8V-10V），输出电压为5V，负载电流为1A 1.2设计方案分析 图1.3.1主电路原理图 图1.3.2元器件参数 图1.3.3额定负载时工作值
图1.3.4输出电流和系统效率间的关系 如图1.3.4所示，在输出电流相同的情况下，输入电压越小，系统的稳态效率越高，因此提高效率的最直接方式就是降低系统的输入电压，其次在输入电压相同的情况下，我们可以调节输出电压的大小，使系统效率达到最大，例如当输入电压为9.0V时，根据图像输出电流为0.40A的时候效率最高。第二种方法是改变元器件的参数，通过使用DCR(直流电阻)小的电感元件来实现输出纹波电压降低。 1.3主芯片介绍 TPS561201和TPS561208采用SOT-23封装，是一款简单易用的1A同步降压转换器。这些器件经过优化，可以在最少的外部元件数量下工作，并且还经过优化以实现低待机电流。这些开关模式电源（SMPS）器件采用D-CAP2模式控制，可提供快速瞬态响应，并支持低等效串联电阻（ESR）输出电容，如特种聚合物和超低ESR陶瓷电容，无需外部补偿元件。TPS561201以脉冲跳跃模式工作，在轻负载操作期间保持高效率。TPS561201和TPS561208采用6引脚1.6×2.9（mm）SOT（DDC）封装，工作在-40°C至125°C的结温范围内。 1.4电气仿真结果分析
图1.4.1启动仿真图1.4.2稳态仿真 图1.4.3暂态仿真图1.4.4 负载暂态仿真 二、基于电力系统工具箱的电力电子电路仿真 2.1 设计要求和方案分析 本课程设计主要应用了MATLAB软件及其组件之一Simulink，进行系统的设计与仿真系统主要包括：Boost升压斩波主电路部分、PWM控制部分和负载。Boost升压斩波主电路部分拖动带反电动势的电阻，模拟显示中的一般负载，若实际负载中没有反电动势，只需令其为零即可。负载为主电路部分提供脉冲信号，控制全控器件IGBT的导通和关断，实现整个系统的运行。在Simulink中完成各个功能模块的绘制后，即可进行仿真和调试，用Simulink 提供的示波器观察波形，进行相应的电压和电流等的计算，最后进行总结，完成整个Boost 变换器的研究与设计。 2.2 simulink仿真模型分析 电路设计好后主电路中的电感电容值已确定，此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。电路设计好后主电路中的电感电容值已确定，此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。占空比越大，Boost Chopper的输出电压值
济南铁道职业技术学院 毕业设计（论文） 题目：0.5kw小功率UPS的设计系别： 济南铁道职业技术学院毕业设计（论文）任务书
摘要
我设计的UPS主要分为，UPS的运行方式部分，开关电源部分和电源逆变部分。且每一部分都有其典型的控制芯片组成。 该UPS不间断电源为在线式UPS电源，这种方式的不间断电源在UPS电源当中性能是比较完美的一种。它可以很好的解决市电的浪涌.持续的高压或低压.断电等问题。而在市电故障的时候则有蓄电池给电源逆变部分供电，从而保证UPS的不间断供电。 UPS作为保护性的电源设备，它的性能参数具有重要意义，应是我们选购时的考虑重点。市电电压输入范围宽，则表明对市电的利用能力强（减少电池放电）。输出电压、频率范围小，则表明对市电调整能力强，输出稳定。波形畸变率用以衡量输出电压波形的稳定性,而电压稳定度则说明当UPS突然由零负载加到满负载时，输出电压的稳定性。 智能型UPS是当今UPS的一大发展趋势，随着UPS在网络系统上应用，网络管理者强调整个网络系统为保护对象，希望整个网络系统在供电系统出现故障时，仍然可以继续工作而不中断。因此UPS内部配置微处理器使之智能化是UPS的新趋势，UPS内部硬件与软件的结合，大幅度提高了UPS的功能，可以监控UPS的运行工作状态，还可以通过软件对电池进行检测、自动放电充电，以及遥控开关机等。网络管理者就可以根据信息资料分析供电质量，依据实际情况采取相应的措施。当UPS检测出供电电网中断时，UPS自动切换到电池供电，在电池供电能力不足时立即通知服务器做关机的准备工作并在电池耗尽前自行关机。智能型UPS通过接口与计算机进行通讯，从而使网络管理员能够监控UPS，因此其管理软件的功能就显得极其重要。 关键词：运行方式开关电源脉宽调制逆变器维护 目录
课程设计名称：.... 电力电子技术题目： 专业：自动化 班级：自动化12-2班 姓名：王军 学号：1205010219 精品文本
课程设计任务书
间：2014年12月30日
辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表
第一章主要技术数据和可控整流电路的选择 1.1主要技术数据 输入交流电源：三相380V 10%、f=50Hz、直流输出电流连续的最小值为5A。 电动机额定参数：额定功率P N =10kw、磁极对数P=2、额定转速n N=1000r/min,额 定电压U MN=220V、额定电流I MN=54.8A、过载倍数15 1.2可控整流电路的选择 晶闸管可控整流电路型式较多，各种整流电路的技术性能和经济性能个不相同。单 相可控整流电路电压脉动大、脉动频率低、影响电网三相平衡运行。 三相半波可控整流电路虽然对影响电网三相平衡运行没有影响，但其脉动仍然较 大。此外，整流变压器有直流分量磁势，利用率低。当整流电压相同时，晶闸管元件的反峰压比三相桥式整流电路高，晶闸管价格高三相半波可控整流电路晶闸管数量比三相桥式可控整流电路少，投资比三相桥式可控整流电路少。 三相桥式可控整流电路它的脉动系数比三相半波可控整流电路少一半。整流变压器没有直流分量磁势，变压器利用率高，晶闸管反峰压低。这种可控整流电路晶闸管数量是三相半波可控整流电路的两倍。总投资比三相半波可控整流电路多。 从上面几种可控整流电路比较中可以看到：三相桥式可控整流电路从技术性能和经 济性能两项指标综合考虑比其它可控整流电路优越，故本设计确定选择三相桥式可控整 流电路。如 图（1-1）所示
成都理工大学工程技术学院T h e E n g i n e e r i n g&T e c h n i c a l C o l l e g e o f C h e n g d u U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y 电力电子技术课程设计报告 姓名 学号 年级 专业 系（院） 指导教师
三相半波整流电路的设计 1设计意义及要求 1.1设计意义 整流电路是出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电，电路形式多种多样。当整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小时，应采用三相整流电路。其交流侧由三相电源供电。三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等，均可在三相半波的基础上进行分析。 1.2初始条件 设计一三相半波整流电路，直流电动机负载，电机技术数据如下：220nom U V =， I =308A nom ，=1000r/min nom n ，C =0.196V min/r e ，0.18a R =。 1.3要求完成的主要任务 1）方案设计 2）完成主电路的原理分析 3）触发电路、保护电路的设计 4）利用MATLAB 仿真软件建模并仿真，获取电压电流波形，对结果进行分析 5）撰写设计说明书
2方案设计分析 本文主要完成三相半波整流电路的设计，通过MATLAB软件的SIMULINK模块建模并仿真，进而得到仿真电压电流波形。 分析采用三相半波整流电路反电动势负载电路，如图1所示。为了得到零线，变压器二次侧必须接成星形，而一次侧接成三角形，避免3次谐波流入电网。三个晶闸管分别接入b c a、、三相电源，它们的阴极连接在一起，称为共阴极接法，这种接法触发电路有公共端，连线方便。 图1 三相半波整流电路共阴极接法反电动势负载原理图 直流电动机负载除本身有电阻、电感外，还有一个反电动势E。如果暂不考虑电动机的电枢电感时，则只有当晶闸管导通相的变压器二次电压瞬时值大于反电动势时才有电流输出。此时负载电流时断续的，这对整流电路和电动机负载的工作都是不利的，实际应用中要尽量避免出现负载电流断续的工作情况。 3主电路原理分析及主要元器件选择 3.1主电路原理分析 主电路理论图如图1所示。假设将电路中的晶闸管换作二极管，并用VD表示，该电路就成为三相半波不可控整流电路。此时，三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大，则该相对应的二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压。在相电压的交点处，均出现了二极管换相，即电流由一个二极管向另一个二极管转移，称这些交点为自然换相点。自然换相点是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作 α=。，要改变触发角只能是在此基础上增大它，即为计算各晶闸管触发角α的起点，即0 沿时间坐标轴向右移。
电力电子技术课程设计任务大全
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《电力电子技术》课程设计任务书（一） 小功率晶闸管整流电路设计 一、设计的技术数据及要求 1、电路输出的直流电压和电流应满足负载要求； 2、电路应具有一定的稳压和保护功能，同时还具有较高的防止过电压和过电流的抗干扰能力； 3、触发电路满足要求； 4、电网供电电压：三相380V，电动机负载，工作于电动状态。 直流电机参数： 型号额定功率 （KW） 额定电压 （V） 额定电流 （A） 额定转速 （r/min） 电枢回路电感 （mH） Z3-52 7.5 220 40.8 1500 4.42 二、设计内容及要求 1、方案论证及选择； 2、主电路设计（包括整流变压器电压及容量计算，晶闸管元件选择，电 抗器容量等计算）； 3、控制电路设计（触发电路的选择与设计）； 4、保护电路设计（包括过流和过压保护等）； 5、总结及心得体会； 6、参考文献设计； 7、完成电路原理图1份。 《电力电子技术》课程设计任务书（二） 小功率晶闸管整流电路设计 一、设计的技术数据及要求 1、电路输出的直流电压和电流应满足负载要求； 2、电路应具有一定的稳压和保护功能，同时还具有较高的防止过电压和过电流的抗干扰能力； 3、触发电路满足要求。 4、电网供电电压：单相220V，电动机负载，工作于电动状态。 直流电机参数： 型号额定功率 （KW） 额定电压 （V） 额定电流 （A） 额定转速 （r/min） 电枢回路电感 （mH） Z3-52 3 220 17.4 750 17.69
《电力电子技术》课程设计任务书 一、设计课题一 单相桥式整流电路设计 二、设计要求 1、单相桥式相控整流的设计要求为： 负载为感性负载,L=700mH,R=500欧姆. 2、技术要求: (1). 电网供电电压为单相220V； (2). 电网电压波动为+5%－-10%； (3). 输出电压为0～100V. 在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力要求具体电路方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。主电路具体电路元 器件的选择应有计算和说明。课程设计从确定方案到整个系统的设计，必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上，经过剖析、提炼，设计出所要求的电路（或装置）。课程设计中要不断提出问题，并给出这些问题的解决方法和自己的研究体会。 在整个设计中要注意培养独立分析和独立解决问题的能力 要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型）。严禁抄袭，严禁两篇设计报告基本相同，甚至完全一样。 课题设计的主要内容是主电路的确定，主电路的分析说明，主电路元器件的计算和选型，以及控制电路设计。报告最后给出所设计的主电路和控制电路标准电路图 前言
电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。 随着科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。但是晶杂管相控整流电路中随着触发角α的增大，电流中谐波分量相应增大，因此功率因素很低。把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就构成了PWM整流电路。通过对PWM整流电路的适当控制，可以使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位，功率因素近似为1。这种整流电路称为高功率因素整流器，它具有广泛的应用前景 由于电力电子技术是将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域，利用半导体电力开关器件组成各种电力变换电路实现电能和变换和控制，而构成的一门完整的学科。故其学习方法与电子技术和控制技术有很多相似之处，因此要学好这门课就必须做好实验和课程设计，因而我们进行了此次课程设计。又因为整流电路应用非常广泛，而锯齿波移相触发三相晶闸管全控整流电路又有利于夯实基础，故我们单结晶体管触发的单相晶闸管全控整流电路这一课题作为这一课程的课程设计的课题。 目录 任务书 (1)