电力电子课程设计报告
电力电子课程设计报告心得
电力电子课程设计报告心得一、课程目标知识目标：1. 掌握电力电子器件的基本工作原理和分类，了解其在电力系统中的应用。
2. 学习电力电子电路的典型拓扑结构，理解其工作原理和性能特点。
3. 了解电力电子器件及电路的仿真与实验方法，培养解决实际问题的能力。
技能目标：1. 能够分析并设计简单的电力电子电路，具备一定的电路调试与优化能力。
2. 学会使用相关软件（如PSPICE、MATLAB等）对电力电子电路进行仿真分析，提高实际操作技能。
3. 能够运用所学知识，对电力电子器件及电路的性能进行评估，提出合理的改进措施。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术的好奇心和求知欲，激发其学习兴趣。
2. 增强学生的团队合作意识，培养其沟通、协作和解决问题的能力。
3. 引导学生关注电力电子技术在能源、环保等方面的应用，提高其社会责任感和创新精神。
本课程针对高年级学生，具有较强的理论性和实践性。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程问题，培养其分析、设计和创新能力。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高其综合运用知识解决实际问题的能力。
课程目标的设定旨在使学生在掌握基本知识的同时，培养实际操作技能和良好的情感态度价值观。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电力电子器件：介绍电力电子器件的基本工作原理、分类及其在电力系统中的应用，涵盖教材第1章内容。
2. 电力电子电路拓扑：学习典型的电力电子电路拓扑结构，如整流电路、逆变电路、斩波电路等，分析其工作原理和性能特点，对应教材第2章。
3. 仿真与实验方法：讲解电力电子器件及电路的仿真与实验方法，包括实验原理、设备使用、数据采集与分析等，涉及教材第3章。
4. 电路设计与调试：学习如何设计简单的电力电子电路，掌握电路调试与优化方法，参考教材第4章。
5. 软件应用：教授如何使用PSPICE、MATLAB等软件对电力电子电路进行仿真分析，提高实际操作技能，对应教材第5章。
电力电子课程设计报告
电力电子课程设计报告本文将介绍关于“电力电子课程设计报告”的内容。
首先，该课程设计报告要求完成一项电力电子领域中的具体工程项目，包括设计、仿真和实现。
本报告将以一个模拟摇摆调制电路设计为例进行介绍。
1. 设计目标本项目的设计目标是设计和实现一种基于模拟摇摆调制技术的开关电源。
该电源必须满足以下规格：输出电压：±15V额定输出电流：1A输出纹波：小于10mV 输入电压：24V直流电源2. 设计原理模拟摇摆调制(SIM) 调制技术是一种实用的用于开关电源和驱动电路的高效模拟调制技术。
在SIM调制中，参考波形是一个摇摆波形，它的幅度和频率都会变化。
在每一个时刻，该摇摆波形用来自适应地控制开关器件的导通和截止，以提供所需的输出电压。
在这个项目中，我们使用了一个基于SIM调制技术的开关电源设计方案。
该方案主要涉及到以下模块：输入滤波器、摇摆调制电路、开关电源步进电路和输出滤波器。
3. 电路设计我们首先设计了输入滤波器，以消除输入电源中的AC噪声和杂波。
在本项目中，我们使用了一个简单的低通滤波器来实现这个目标。
接下来，我们设计了模拟摇摆调制电路。
这个电路使用了一个简单的双稳态多谐振荡器作为摇摆信号发生器，并使用一个运算放大器来计算峰值电平。
运算放大器输出被馈入到一个比较器中，用来驱动开关电源的控制信号。
在此之后，我们设计了开关电源步进电路。
这个电路包括一个供电开关管和一个电感器，用来实现从输入电源到输出负载的能量转移。
最后，我们设计了一个输出滤波器。
该输出滤波器使电源输出的纹波降到接受范围之内，在这个项目中，我们使用了一个简单的Pi型低通滤波器来实现这个目标。
4. 仿真结果在我们完成设计之后，我们使用了LTSpice 仿真工具来模拟我们的设计。
下面是我们的仿真结果：输出电压：±15V额定输出电流：1A输出纹波：小于10mV 输入电压：24V直流电源通过仿真结果，我们可以看到output voltage，output current 和environmental temperature 的图表，证明了电路能够满足我们的规格要求。
电力电子技术课程设计报告
电力电子技术课程设计报告一、引言电力电子技术是现代电力系统中不可或缺的一部分。
它涉及到将电能转换为不同形式以满足不同需求的技术。
本文将介绍一个基于电力电子技术的课程设计报告，旨在帮助读者了解该设计的步骤和思考过程。
二、设计目标我们的设计目标是实现一个具有高效能转换和可靠性的电力电子系统。
该系统能够将直流电能转换为交流电能，并能够在不同负载条件下提供稳定的电力输出。
三、系统设计1. 选取合适的电力电子器件为了实现电能的转换，我们需要选取合适的电力电子器件。
在这个设计中，我们选择使用开关管作为主要的电力电子器件。
开关管具有快速开关和可控的特性，适合用于电能转换。
2. 设计电力电子控制电路为了控制开关管的工作，我们需要设计一个电力电子控制电路。
这个电路主要由控制芯片、传感器和驱动电路组成。
控制芯片用于生成控制信号，传感器用于监测电流和电压等参数，驱动电路用于控制开关管的导通和关断。
3. 进行系统建模和仿真在进行实际电路设计之前，我们需要对系统进行建模和仿真。
这可以帮助我们验证设计的正确性，并且可以提前发现潜在的问题和改进的空间。
我们可以使用电路仿真软件来进行系统建模和仿真。
4. PCB设计和元器件选型在完成系统建模和仿真后，我们需要进行PCB设计和元器件选型。
PCB设计是将电路设计转化为实际电路板的过程。
在PCB设计中，我们需要考虑电路的布局和走线，以及选择适当的元器件。
5. 制作和调试电路板在完成PCB设计后，我们可以开始制作电路板。
制作电路板可以通过将电路设计转移到电路板上，并使用电路板制作设备进行制作。
制作完成后，我们需要进行电路板的调试，以确保电路的正常工作。
6. 测试和优化系统性能在完成电路板的制作和调试后，我们需要对系统进行测试和优化。
测试可以帮助我们评估系统的性能，并发现潜在的问题。
根据测试结果，我们可以进行优化，以提高系统的效率和可靠性。
四、总结本文介绍了一个基于电力电子技术的课程设计报告的步骤和思考过程。
江苏大学电力电子课程设计报告
J I A N G S U U N I V E R S I T Y 电力电子课程设计题目：设计BOOST、CUK电路参数学院：电气信息工程指导老师：班级：姓名：学号：一、设计要求1.根据给定指标，设计BOOST电路参数，根据公式计算两个电路中的电感、电容值，计算电路中功率器件的额定电流、电压，进行选型。
BOOST电路给定参数：●直流电源电压:80V●输出电压范围:90~120V●导通占空比:11.1~33.3%●负载电阻:500Ω，1KΩ●工作频率: 45kHz2.根据给定指标，设计CUK电路参数。
根据公式计算两个电路中的电感、电容值，计算电路中功率器件的额定电流、电压，进行选型。
CUK电路给定参数●直流电源电压:80V●输出电压范围:50~105V●导通占空比:38.5~56.8%●负载电阻:500Ω，1KΩ●工作频率: 45kHz3.利用MATLAB中Simulink仿真模块，对上述电路进行验证，并验证电路参数是否正确。
4.在实验平台上，进行实验，观察重要参数，观察电路中主要波形，并记录（仿真、实验）。
5.撰写课程设计报告。
二、电路设计1.Boost电路的基本原理当可控开关IGBT 处于通态时，时间为on t ，电源向电感L 充电，充电电流基本恒定为1I ，同时电容C 的电压向负载R 供电。
因C 值很大，基本保持输出电压0U 。
为恒值，L 上积累的能量为on t EI 1。
当IGBT 处于断态时，时间为off t ，E 和L 共同向电容C 充电并向R 提供能量，此期间电感L 释放的能量为off t I E U 10)(-。
当电路工作处于稳态时，一个周期中电感L 积蓄和释放的能量相等，即on t EI 1=off t I E U 10)(-化简得 E E t t t U off offon α-=+=1102. Cuk 电路的基本原理当IGBT 处于通态时，V L E --1回路和V C L R ---2回路分别流过电流。
电子电力课程设计报告书(7页)
一、设计课题：DC/DC PWM控制电路的设计二、设计要求：1、设计鉴于PWM 芯片的控制电路，包含外头电路。
依据单路输出方案进行设计，开关频次设计为10KHZ ；拥有软启动功能、保护封闭脉冲功能，以及限流控制功能。
电路设计设计方案应尽可能简单、靠谱。
2、实验室供给面包板和器件，在面包板或通用板上搭建设计的控制电路。
3、设计并搭建能考证你的设计的外头实验电路，并经过调试验证设计的正确性。
4、扩展性设计：增添驱动电路部分的设计内容。
5、Buck 电路图以下列图：Buck 电路图三、设计方案本次课程设计鉴于 PWM 芯片 TL494 进行设计，经过查阅该芯片的有关资料，认识其各引脚功能，联合设计要求进行电路设计。
第一成立最基本的电路，而后在其上边进行改良，获取进一步知足条件与实质应用的电路，依据原理图在实验板上搭建电路进行试验，得出结果进行剖析考证，最后得出 DC/DC PWM 控制电路。
四、设计原理图以下图为设计原理图，经过调理电位器Rp 进行控制输出，从Vo 端获取输出驱动电压的波形。
设计原理图五、 TL494 各引脚功能TL494 的个引脚功能图以下表TL494 引脚功能表引脚号功能引脚号功能1 偏差放大器 1 的同相输入端9 末极输出三极管发射极端2 偏差放大器 1 的反相输入端10 末极输出三极管发射极端3 输出波形控制端11 末极输出三极管集电极端4 死区控制信号输入端12 电源供电端5 振荡器外接震荡电容连结端13 输出控制端6 振荡器外接震荡电阻连结端14 基准电压输出端7 接地端15 偏差放大器 2 的反相输入端8 末极输出三极管集电极端16 偏差放大器 2 的同相输入端六、各部分功能及工作原理第一设计其振荡电路，依据振荡公式f=1.1/ （R3XC2）=10Khz ，取 R3=1K Ω,则电容 C2=0.1uF；而后，将相同大小的电容电阻串连并加以电压接地后，在电容电阻中间引出一根信号线作为第四脚的输入端，作为死区控制信号的输入。
模拟电力电子专业课程设计方案报告
模拟电力电子专业课程设计方案报告嘿，大家好！今天我来给大家分享一下关于电力电子专业课程设计的方案。
咱们这个方案可是结合了十年经验的心血结晶，废话不多说，咱们直接进入主题！一、课程设计背景电力电子技术在现代工业中有着广泛的应用，为了让学生更好地掌握这门技术，我们这个课程设计应运而生。
课程设计旨在让学生了解电力电子设备的基本原理、设计方法和实际应用，培养他们的创新能力和实际操作能力。
二、课程设计目标1.理论与实践相结合，让学生掌握电力电子技术的基本原理和设计方法。
2.培养学生的动手能力，提高他们解决实际问题的能力。
3.培养学生的团队协作精神，提高他们的沟通与协作能力。
三、课程设计内容1.电力电子器件介绍这部分内容主要包括电力电子器件的分类、特性、工作原理和应用。
通过这部分学习，学生可以了解到各种电力电子器件的特点和适用场合。
2.电力电子电路设计这部分内容主要介绍电力电子电路的设计方法，包括AC/DC变换、DC/DC变换、DC/AC变换等。
学生需要掌握各种电路的原理和设计要3.电力电子系统仿真这部分内容主要教授学生如何使用仿真软件进行电力电子系统的设计和分析。
通过仿真实验，学生可以更好地理解电力电子系统的动态性能和稳定性。
4.电力电子设备应用这部分内容主要包括电力电子设备在工业、交通、能源等领域的应用。
学生需要了解各种应用场景下的电力电子设备设计要点和实际应用案例。
四、课程设计方法1.理论教学通过课堂讲授、案例分析等形式，让学生掌握电力电子技术的基本原理和设计方法。
2.实践操作安排实验室实践环节，让学生亲自动手搭建电力电子电路，进行仿真实验，提高他们的实际操作能力。
3.团队协作课程设计中，学生需要组成团队，共同完成设计任务。
通过团队协作，培养学生的沟通与协作能力。
4.评价体系课程设计结束后，对学生的设计方案进行评价。
评价内容包括设计原理的正确性、设计方法的合理性、实际操作能力、团队协作精神五、课程设计成果1.学生可以独立完成电力电子系统的设计与仿真。
电力电子技术课程设计报告
（一）课程设计的目的1、掌握三相全桥相控整流电路的结构及其工作原理，明确触发脉冲的相位关系，熟悉整流电路交流侧与直流侧电流，电压关系；2、掌握三相电压型逆变电路的结构及其工作原理，明确触发脉冲的相位关系，熟悉逆变电路交流测与直流侧电压电流的关系；3、熟悉电力电子电路的计算机仿真方法。
（二）课程设计内容与要求1、使用Matlab仿真软件实现“三相桥式全控整流电路仿真模型”，构建触发延时角为0°，30°，60°的三相全桥整流波，电感10mH，电阻负载1Ω。
采用宽脉冲触发方式。
观测电网电压波形、触发脉冲波形、直流侧电压波形及负载电流波形。
2、使用Matlab仿真软件实现“三相电压型逆变电路仿真”，构建合适的触发延时角，设定合适的元器件值。
观测交流测电压电流波形。
（三）Matlab原理应用以及Simulink仿真时至今日，Matlab以矩阵运算为基础，把科学计算、绘图及动态系统仿真等功能有机地融合在一起。
同时，它又具有程序设计语言的基本特征，所以也可以称之为一种编程语言。
它已成为一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言，在工程计算与数值分析、动态系统设计和仿真、金融建模设计与分析等许多科学领域都有着十分广泛的应用。
Simulink仿真是一种以Matlab为基础，对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。
在该软件环境下，用户可以在屏幕上调用现成的模块，并将它们适当连接起来以构成系统的的模型。
以该模型为对象运行Simulink中的仿真程序，可以对模型进行仿真，并可以随时观察仿真结果和干预仿真过程。
根据仿真结果，用户可以调整系统参数，观察分析仿真结果的变化，从而获得更加理想的仿真结果。
（四）主电路设计及仿真1、三相全桥相控整流电路基本工作原理在三相桥式全控整流电路中，习惯上将阴极连接在一起的三个晶闸管（VT1,VT3,VT5）称为共阴极组，阳极连接在一起的三个晶闸管（VT4,VT6,VT2）称为共阳极组。
电力电子技术应用课程设计报告
一．高压直流输电基本原理1.主要元件及功能○1换流器换流器由阀桥和带载抽头切换器的整流变压器构成。
阀桥为高压阀构成的6脉波或12脉波的整流器或逆变器。
换流器的任务是完成交—直或直—交转换。
○2滤波器换流器在交流和直流两侧均产生谐波，会导致电容器和附近电机过热，并且会干扰通信系统。
因此，在交流侧和直流侧都装有滤波装置。
○3平波电抗器平波电抗器电感值很大，在直流输电中有着非常重要的作用：1）降低直流线路中的谐波电压和电流。
2）限制直流线路短路期间的峰值电流。
3）防止逆变器换相失败。
4）防止负荷电流不连续。
○4无功功率源在稳态条件下，换流器所消耗的无功功率是传输功率50%左右，在暂态情况下，无功功率的消耗更大。
所以，必须在换流器附近提供无功电源。
○5直流输电线○6电极大多数的直流联络线设计采用大地作为中性导线，与大地相连接的导体（即电极）需要有较大的表面积，以便使电流密度和表面电压梯度较小。
○7交流断路器为了排除变压器故障和使直流联络线停运，在交流侧装有断路器。
图1.双极HVDC系统2.换流器结构及计算公式功能是实现交流—直流或直流—交流的变换，是直流输电系统的关键设备。
换流器的主要原件是阀桥和换流变压器。
在直流输电系统中，为实现换流所需的三相桥式换流器的桥臂，称为换流阀，它是换流器的基本单元设备。
换流阀除了具有整流和逆变功能外，还具有开关的功能，可利用其快速可控性对直流输电的启动和停运进行快速操作。
可分为汞弧阀和半导体阀。
晶闸管阀是由晶闸管元件及其相应的电子电路、阻尼电路、阳极电抗器、均压元件等通过某种形式的电气连接后组装而成的换流桥的桥臂。
现代高压直流输电换流阀主要由晶闸管元件串联组成。
下图为阀的电气连接示意图。
图2.阀的电气连接示意图目前直流输电工程上所采用的换流器有6脉动和12脉动两种。
为了简化滤波装置、减小换流站占地面积、降低换流站造价，绝大多数直流输电工程采用12脉动换流器。
在大功率、远距离直流输电工程中，为了减小滤波影响，常把两个或两个以上换流桥的直流端串联起来，组成多桥换流器。
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迟广晟:负责SG3525及稳压电源部分的设计;
焊接以及调试工作俩人共同完成。
指导教师签字李久胜
年11月15日
教研室主任意பைடு நூலகம்:
教研室主任签字___________________
年月日
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rpm。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.
(学时安排为1周,但考虑实验的安排,需分散在2周内完成)
第1周:
全体开会,布置任务,组成设计小组(每组2人),会后设计工作开始。
答疑,审查设计方案,发放器件和装焊工具。
完成焊装工作。
第2周
每人12学时到实验室调试已装焊好的电路板,并完成相关测试和记录。
撰写设计报告。
同组设计者及分工:
同组设计者:迟广晟
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。
图2主电路图
3)在主电路设计中,应根据负载的要求,计算出整流部分的交流侧输入电压和电流,作为设计整流变压器、选择整流桥和滤波电容的依据。该电路的整流输出电压较低,因此在计算变压器副边电压时应考虑在电流到达负载之前,整流桥和逆变桥中功率器件的通态压降。
4)DC15V控制电源的设计(采用LM2575系列开关稳压集成电路,直接从主电路的直流母线电压经稳压获得)。
2人组成1个设计小组,经过合理的分工和协作共同完成上述设计任务。设计的成果应包括:用PROTEL绘制的主电路和控制电路的原理图,电路设计过程的详细说明书及焊装和调试经过的控制电路板。
工作计划安排:
工作量:
1)主电路的设计,器件的选型。包括含整流变压器在内的整流电路设计和H桥可逆斩波电路的设计(要求采用IPM作为DC/DC变换的主电路,型号为PS21564)。
2)PWM控制电路的设计(指以SG3525为核心的脉宽调制电路和用门电路实现的脉冲分配电路)。
3)IPM接口电路设计(包括上下桥臂元件的开通延迟,及上桥臂驱动电源的自举电路)。
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。
图3单极性同频PWM控制
3.2脉冲调制电路
以SG3525为核心,采用该集成芯片的DIP封装形式。SG3525的13脚输出占空比可调(经过改变2脚电压)的脉冲波形(占空比调节范围不小于0.1~0.9),同时频率可经过充放电时间的不同而改变,经过调节6脚的变阻器,将脉冲频率设定为5KHz。由于SG3525输出的两路脉冲是互补形式,在本设计中其输出应并联使用(即11,14管脚短接,从13管脚经过外部上拉电阻输出驱动脉冲),以达到0～1.0的占空比调整范围。SG3525的8管脚接电容,以实现软启动功能。SG3525的外围电路设计如图4所示。
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:
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,经过调整电位器,使其稳定输出15V直流电源。
2.2整流电路设计
整流部分采用4个二极管集成在一起的整流桥模块。电动机的额定电压为20V,经过查阅该型号IPM的数据手册可知开关器件的通态导通压降为2V左右,故可知 电压为24V,由全桥整流电路可知,
考虑整流桥中二极管压降为1V,故可知变压器副边电压,从而可知变压器的变比。滤波电容选择耐压40V左右,容值450uF左右即可。
电力电子课程设计报告
Harbin Institute of Technology
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:
指导教师:李久胜
设计时间: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
姓名:王勃院(系):电气工程
(1)6脚电阻RT选择
指定5脚的外接震荡电容为0.02uF,经过查阅芯片手册可知,当输出频率设定为5KHz时,6脚所接电阻约为15K,实际电路中采用20K的变阻器,便于调试。
(2)8脚电容选择
2.3H型逆变桥设计
IPM内部集成该部分电路,参数可参考手册。该模块为三相逆变桥,只使用其中的U、V两相即可。
3.控制电路设计
3.1H型单极模式同频可逆直流PWM控制原理
所谓单极性,即在控制指令的作用下,在一个开关周期之内,电动机电枢两端的调制脉冲电压是单一极性的。同频,是指PWM功率转换电路输出的调制脉冲电压频率与频率发生器给定的基准频率相同。如图3所示,同一侧的 、 工作在交替的开关状态,另一侧两个晶体管中, 基极施加截止关断电压, 基极施加饱和驱动电压,当电机反向时,将两侧晶体管的驱动信号互换即可。
专业:电机与电器班号:0706112
任务起至日期:年11月15日至年12月1日
课程设计题目:
可逆直流PWM驱动电源的设计
已知技术参数和设计要求:
课程设计的主要任务是设计一个直流电动机的脉宽调速(直流PWM)驱动电源。DC-DC变换器采用H桥形式,控制方式为单极性。
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rpm。驱动系统的调速范围:大于1:100,电机能够可逆运行。驱动系统应具有软启动功能,软启动时间约为2s。