斩控式单相交流调压电路要点
22页1、设计内容与设计要求设计内容:1.电路功能:1)用斩控方式实现交流调压,功率因数高,谐波小,输出波形好。2)电路由主电路与控制电路组成,主电路主要环节:主电力电子开关与续流管。控制电路主要环节:脉宽调制 PWM电路、电压电 流检测单元、驱动电路、检测与故障保护电路。3) 主电路电力电子开关器件采用 GTR、IGBT或MOSFET。4)系统具有完善的保护2 .系统总体方案确定3 .主电路设计与分析1)确定主电路方案2)主电路元器件的计算及选型3)主电路保护环节设计4.控制电路设计与分析1)检测电路设计2)功能单元电路设计3)触发电路设计4)控制电路参数确定设计要求:1 . 用SG3525产生脉冲。2 .设计思路清晰,给出整体设计框图;3 .单元电路设计,给出具体设计思路和电路;4 .分析所有单元电路与总电路的工作原理,并给出必要的波形分 析。5 .绘制总电路图6 .写出设计报告;主要设计条件1 .设计依据主要参数1)输入输出电压:单相(AC) 220 (慢15%)、0150V (AC)2)最大输出电流:5A3)功率因数: 0.72 .可提供实验与仿真条件说明书格式1 .课程设计封面;2 .
2、任务书;3 .说明书目录;4 .设计总体思路,基本原理和框图(总电路图);5 .单元电路设计(各单元电路图);6 .故障分析与电路改进、实验及仿真等。7 .总结与体会;8 .附录(完整的总电路图);9 .参考文献;10、课程设计成绩评分表进度安排第一周星期一:课题内容介绍和查找资料;星期二:总体电路方案确定星期三:主电路设计星期四:控制电路设计星期五:控制电路设计;第二周星期一:控制电路设计星期二:电路原理及波形分析、实验调试及仿真等 星期四五:写设计报告,打印相关图纸;星期五下午:答辩及资料整理第1章概述 11.1 单相交流调压 错误!未定义书签。1.2 交流调压在生活生产中的应用 错误!未定义书签。1.3 课题总体概述 1第2章设计总体思路 22.1 基本工作原理 22.2 总体方案确定 3第3章主电路设计与分析 43.1 主要技术条件及要求 43.2 主电路计算及元器件参数选型 43.3 主电路结构设计 53.4 主电路保护设计 6第4章单元控制电路设计 74.1 主控制芯片的详细说明及介绍 74.11 芯片的详细介绍 74.12 芯片的工作原理 84.2 驱动电路设计 94.3
3、 过零检测及续流触发电路 104.4 控制保护电路设计 11第5章总结与体会 12第6章附录 15附录A参考文件 146第1章概述1.1 单相交流调压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。1.2 交流调压在生活生产中的应用交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)及 异步电动机的软起动,也用于异步电动机调速。在电力系统中,这种电 路还常用于对无功功率的连续调节。止匕外,在高电压小电流或低电压大 电流直流电源中,也常用交流高压电路调节变压器一次电压。因此交流 调压电路广泛存在于农村、轻工业、家用电器等小功率传动领域以及电 力机车供电系统。1.3 课题总体概述用斩控方式实现交流调压,功率因数高,谐波小,输出波形好。电路由主电路与控制电路组成,主电路主要环节:主电力电子开关与续流管。控制电路主要环节:脉宽调制 PWW路、电压电流检测单元、驱动电路、 检测与故障保护电路。本课题将利用单相斩控式交流调压电路实现一系列的功
4、能。第2章设计总体思路2.1 基本工作原理一般采用全控型器件作为开关器件,其基本原理和直流斩波电路类 似,只是直流斩波电路的输入是直流电压,而斩控式交流调压电路输入 的是正弦交流电压。在交流电源 ui的正半周,用V1进行斩波控制,用 V3给负载电流提供续流通道;在ui的负半周,用V2进行斩波控制,用 V4给负载电流提供续流通道。设斩波器件 VI、V2的导通时间为ton,开 关周期为T,则导通比为a=ton/T ,和直流斩波电路一样,通过对a的调 节可以调节输出电压U0。2.2 总体方案确定在本设计中要求:输入电压:单相(AQ 220 (1+15% ,输出电压 0150V (A。,最大输出电流:5A,功率因数: 0.7斩波器可调节输出电压的大小,同时斩控方式实现交流调压,功率 因数高,谐波小,输出波形好。斩控式单相交流调压电路中,用占空比控制低压侧的电压 .其中用 控制电路来实现IGBT管的通断,调节PWMfe的输出来改变控制角a ,从 而调节占空比的大小,进而用来调节输出电压的大小。初步设想将总电路分为三个部分:主电路、控制电路、保护电路。其中主电路为斩控式电路,斩波电路采用IGBT进
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