逆变器设计-课程设计任务
multisim逆变器设计
沈航北方科技学院课程设计任务书教学部工学一部专业电子信息工程课程设计题目逆变器设计班级学号姓名课程设计时间: 2013 年11 月4 日至2013 年11 月29 日课程设计的内容及要求：（一）进度安排根据题目及基本要求（技术指标）查阅相关资料和书籍，确定初步的解决方案。
（至少两个方案，4天）选择其中的一个方案，上机进行电路仿真和调试（使用Multisim）。
仿真过程中用到的仪器、调试方法、排故过程及技术指标的测量要做记录，最终写到报告中（12天）。
报告要求：报告应独立完成，内容不得雷同。
报告正文按目录标题书写，其他内容见格式说明（4天）。
（二）基本要求输入直流15V，输出交流220V，输出交流电流2A。
电路要有输出稳压和过流保护功能。
（三）主要参考书《低频电子线路》张肃文高等教育出版社《电子线路集》人民邮电出版社《数字电路》（四）评语（五）成绩指导教师年月日负责教师年月日摘要逆变器（Inverter）是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220v或380V50HZ正弦或方波）。
应急电源，一般是把直流电瓶逆变成220v交流的逆变电源。
目前，逆变电源在我国的航天航空，武器装备，邮电通信，金融，交通，工业，消防，和新能源的利用等领域已得到广泛的应用。
同时，逆变电源技术近几年也得到飞速发展，由原来的逆变器-工频变压器-滤波器模式，变为目前的逆变器-高频变压器-滤波器模式，使得效率得到很大提高，体积和重量也得到了大幅度减小，这些又极大地促进了逆变电源的应用。
本次课程设计是使用Multisim软件进行上机进行电路仿真和调试。
要求输入直流15V，输出交流220V，输出交流电流2A。
电路要有输出稳压和过流保护功能。
并且记录仿真过程中用到的仪器、调试方法、排故过程及技术指标。
关键词：逆变器；Multisim软件；输入直流输出交流；仿真记录；目录1、方案选择 (1)1.1方案一： (1)1.2方案二： (1)2、工作原理与参数计算 (2)2.1电路的基本构成 (2)2.2电路的工作原理 (5)3、电路调试与排故 (5)3.1 总电路图 (5)3.2 单元电路测试 (6)3.2.1 555多谐振荡器测试 (6)3.2.2 D触发器测试 (7)3.2.3 示波器的测试 (7)3.3 测量结果 (8)3.3.1 输出电压测量结果 (8)3.3.2 输出电流测量结果 (9)3.3.3 输出频率测量结果 (9)4、结论 (10)参考文献 (11)主要元器件参数 (11)1、方案选择1.1方案一：方案一是一款较为容易制作的逆变器电路图，可以将12V直流电源电压逆变为220V 市电电压，电路由BG2和BG3组成的多谐振荡器推动，再通过BG1和BG2驱动，来控制BG6和BG7工作。
车载电源逆变器课程设计
车载电源逆变器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解车载电源逆变器的基础知识，掌握其工作原理和关键组成部分。
2. 学生能掌握车载电源逆变器在汽车电路中的应用及其重要性。
3. 学生能了解不同类型的车载电源逆变器及其特点。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的车载电源逆变器电路。
2. 学生能够通过实际操作，正确连接和使用车载电源逆变器。
3. 学生能够运用相关工具和设备，进行车载电源逆变器的简单故障排查和维修。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发他们探索新技术的热情。
2. 培养学生团队合作意识，学会在实践操作中相互协作和沟通。
3. 培养学生安全意识，让他们认识到在使用车载电源逆变器时遵守操作规程的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在让学生在掌握车载电源逆变器相关知识的基础上，培养实际操作能力，提高学生的实践技能和创新能力。
通过课程学习，使学生能够将理论知识与实际应用相结合，为未来从事电子技术领域工作打下坚实基础。
同时，注重培养学生的安全意识、团队合作精神和探索精神，使其成为具有全面发展的人才。
二、教学内容1. 车载电源逆变器基础知识：- 逆变器定义、分类及工作原理- 车载电源逆变器在汽车电路中的作用- 车载电源逆变器的关键组成部分及其功能2. 车载电源逆变器电路分析与设计：- 逆变器电路的基本结构- 常见车载电源逆变器电路分析- 车载电源逆变器电路设计原理与步骤3. 车载电源逆变器应用与操作：- 车载电源逆变器在汽车电路中的应用案例- 车载电源逆变器的正确操作方法- 车载电源逆变器使用注意事项及故障排查4. 实践教学环节：- 车载电源逆变器电路搭建与调试- 车载电源逆变器实际操作训练- 故障排查与维修实践根据课程目标，教学内容分为车载电源逆变器基础知识、电路分析与设计、应用与操作以及实践教学环节。
在教学过程中，按照以下进度安排教学内容：1. 基础知识（1课时）2. 电路分析与设计（2课时）3. 应用与操作（1课时）4. 实践教学环节（2课时）教学内容与教材章节相对应，确保科学性和系统性。
逆变器的设计
石家庄铁道大学研究生课程设计课程名称现代电力电子技术设计名称逆变器设计培养单位电气与电子工程学院学科专业电力系统及其自动化任课教师马月辉学生姓名郑俊观学号120153406研究生学院逆变器设计1设计要求设计一个直流12V逆变成交流220V、6A的电路。
完成电路的设计及相应元件的选型。
2主电路设计2.1电路设计思路逆变器主电路方案为DC(低压)/DC(高压)/AC(工频SPWM脉冲)。
该主电路主要包括两个环节，即直流升压和直流逆变环节。
（1）DC-DC升压环节是低压直流电变换为高压直流电的系统，升压变换器的拓扑是根据电路系统中是否有变压器，可分为两大拓扑:非隔离型的升压变换器和隔离型的升压变换器。
在隔离变换拓扑中，升压变换器也实现了电气的隔离，同时在功率比较宽的范围内高效率的工作。
在本设计中选用隔离型的升压变换器，即先把直流逆变成高频交流（20kHz），再把高频交流整成直流。
（2）DC-AC直流逆变环节是采用全桥逆变电路，输出电压、电流的幅值为半桥逆变电路输出幅值的两倍。
克服了半桥逆变电路直流侧串联电容的电压均衡问题。
所以后置DC-AC电路选择全桥逆变电路。
2.2主电路原理图图1：主电路原理图从图1中可以看出主电路图可以认为是由3部分组成，即DC-DC、DC-AC和LC滤波器，从LC滤波器的电容上输出电压。
其中DC-DC环节，直流先经过逆变成交流，在经过变压器升压，最后经过桥式整流输出高压直流。
2.3器件计算与选择2.3.1直流升压环节（1）输出滤波电容C1计算与选型考虑到输入的直流可能含有高频成分，故需要用电容把高频成分滤掉。
根据经验C1选择470uF/100V的铝电解电容。
（2）全控器件的计算与选型变压器一次侧电压U1=0.9E=0.9×12=10.8v，考虑到管子上的压降和其他损耗的影响，故U1=8V。
输入的功率为P=220×6=1320W。
变压器一次侧电流I1=P/U1=1320/8=165A由于电路中最大的直流输入电压E=12V，考虑到一定的安全裕量，这里取为1.5倍，即所选的管子的电压必须大于1.5×12=18V，选择IGBT 的额定电压值为600V。
单项全桥逆变器课程设计
单项全桥逆变器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握单项全桥逆变器的基本工作原理及其电路构成。
2. 学生能够解释逆变器中各个元件的作用，并明确逆变器在新能源发电中的应用。
3. 学生能够运用所学知识，分析并计算单项全桥逆变器的主要技术参数。
技能目标：1. 学生能够独立完成单项全桥逆变器电路图的绘制，并进行电路仿真。
2. 学生能够通过实验，观察并分析逆变器工作时电压、电流的变化，培养实际操作能力。
3. 学生能够运用相关软件对单项全桥逆变器进行设计与优化，提高解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术领域的兴趣，激发学生探索新能源技术的热情。
2. 通过小组合作完成课程设计，培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。
3. 增强学生环保意识，让学生认识到新能源技术对环境保护的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生掌握单项全桥逆变器的基本知识和技能，同时培养他们的情感态度价值观，为我国新能源技术的发展培养具备实际操作能力和创新精神的优秀人才。
通过本课程的学习，学生将能够达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. 理论知识：- 逆变器的基本概念与分类- 单项全桥逆变器的工作原理- 单项全桥逆变器电路构成及各元件功能- 逆变器在新能源发电中的应用2. 实践操作：- 单项全桥逆变器电路图的绘制- 电路仿真与参数计算- 实验设备的使用与操作- 观察并分析逆变器工作时的电压、电流波形3. 设计与优化：- 逆变器设计原理与方法- 相关软件的使用与操作- 基于实际需求的设计与优化- 小组讨论与成果展示教学内容安排与进度：第一周：逆变器基本概念、分类及工作原理学习第二周：单项全桥逆变器电路构成及各元件功能学习第三周：电路图的绘制与电路仿真实践第四周：实验操作与观察数据分析第五周：逆变器设计与优化方法学习与实践第六周：小组讨论与成果展示教学内容参照课本相应章节，结合课程目标进行科学性和系统性组织，确保学生能够循序渐进地掌握单项全桥逆变器的理论知识、实践操作技能以及设计与优化方法。
单相桥式逆变器课程设计
单相桥式逆变器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单相桥式逆变器的基本工作原理及其在电力电子技术中的应用；2. 学生能掌握单相桥式逆变器的主电路构成、控制方式及各部分功能；3. 学生能了解单相桥式逆变器在新能源发电、电动汽车等领域的应用。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析并解决单相桥式逆变器在实际应用中出现的问题；2. 学生能通过实验，掌握单相桥式逆变器的调试方法，提高实际操作能力；3. 学生能运用相关软件，设计简单的单相桥式逆变器控制系统。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习单相桥式逆变器，培养对电力电子技术的研究兴趣，增强科技创新意识；2. 学生在学习过程中，树立团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 学生关注新能源技术的发展，认识到电力电子技术在节能减排中的重要性，增强环保意识。
课程性质：本课程为电子技术专业课程，旨在让学生掌握单相桥式逆变器的工作原理和应用，培养实际操作能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础，对电力电子技术有一定了解，但对单相桥式逆变器的深入学习尚属首次。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养实际操作能力和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 单相桥式逆变器的基本原理及电路构成- 逆变器的基本概念和工作原理- 单相桥式逆变器的主电路及其各部分功能- 单相桥式逆变器的控制方式2. 单相桥式逆变器的应用领域- 在新能源发电领域的应用- 在电动汽车领域的应用- 在其他电力电子设备中的应用3. 单相桥式逆变器的设计与调试- 逆变器主电路参数计算与选择- 控制策略及电路设计- 调试方法及注意事项4. 实践操作与案例分析- 实验室实践操作，熟悉逆变器的基本操作和调试方法- 分析实际应用中单相桥式逆变器的问题及解决方案- 设计简单的单相桥式逆变器控制系统教学大纲安排：第一周：逆变器基本原理及电路构成第二周：单相桥式逆变器控制方式第三周：单相桥式逆变器应用领域第四周：单相桥式逆变器设计与调试方法第五周：实践操作与案例分析教学内容与教材关联性：本教学内容紧密围绕教材中关于单相桥式逆变器的内容，结合实际应用，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
CVCF逆变器课程设计毕业设计(论文)
第0章引言本文提出了一种将重复控制与引入积分控制的极点配置相结合的混合型控制方案。
其中重复控制改善系统的稳态性能，极点配置改善系统的动态特性。
两种控制方式互为补充，可以同时实现高品质的动态响应和高质量的输出电压波形在电力电子装置中，以CVCF逆变器为核心的UPS得到了广泛的应用，对其输出波形主要的技术要求包括低的稳态总谐波畸变率（THD）和快速的动态响应，由于非线性负载、PWM调制过程中的死区和逆变器系统本身的弱阻尼性等因素的影响，采用一般的闭环PWM控制效果不理想。
本文以PID控制模块、RSM 模块,采用重复控制反馈改善系统的稳态性能，采用引入积分控制的极点配置改善系统的动态特性，实验结果表明，本方案可以同时实现高品质的稳态和动态特性。
第1章单相逆变器的概论1.1单项逆变器的基本原理逆变器通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。
它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成．单相恒压恒频率正弦波逆变器电源一般用在对电源质量要求很高的场合。
总的原理是直流经振荡电路产生脉动直流（开关管间断导通关闭）或交流电再通过变压器在次极感应出所需电压的交流电。
逆变器的工作原理：1.直流电可以通过震荡电路变为交流电2.得到的交流电再通过线圈升压（这时得到的是方形波的交流电）3.对得到的交流电进行整流得到正弦波逆变分有源逆变和无源逆变，本设计中为有源逆变。
1.2 单相逆变器主电路拓扑结构单相逆变器主电路主要有半桥式、全桥式、推挽式3种，拓扑结构如图1—1所示。
（1）半桥电路输出端的输出的电压波形幅值仅为直流母线电压值的一半，因此，电压利用率低；但在半桥电路中，可以利用两个大电容C1、C2会补偿不对称的波形，这是半桥电路的优点所在。
（2）全桥电路和推挽电路的电压利用率是一样的，均比半桥电路的利用率大1倍。
但全桥、推挽式电路都存在变压器直流不平衡的问题，需要采取措施解决。
（3）推挽电路主要优点是电压损失小，直流母线电压只有一个开关管的管压降损失；此外，两个开关管的驱动电路电源可以共用，驱动电路简单。
单相半桥逆变器课程设计
单相半桥逆变器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单相半桥逆变器的基本工作原理，掌握其电路构成和功能。
2. 学生能掌握单相半桥逆变器中主要元件的作用，如开关器件、滤波器等。
3. 学生能解释单相半桥逆变器在不同工作模式下的能量转换过程。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的单相半桥逆变器电路，并进行仿真分析。
2. 学生能够通过实验，测试单相半桥逆变器的输出波形，分析逆变效果。
3. 学生能够解决实际应用中单相半桥逆变器出现的基本问题，具备一定的故障排查能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对电子技术的兴趣，增强对电力电子器件的探索欲望。
2. 学生能够认识到单相半桥逆变器在新能源发电、电动汽车等领域的广泛应用，增强环保意识。
3. 学生通过团队协作完成课程任务，培养合作精神，提高沟通能力。
本课程针对高年级电子技术相关专业学生，结合课程性质，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握单相半桥逆变器的基本知识，具备一定的电力电子器件设计和应用能力，为今后的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 单相半桥逆变器基本原理- 逆变器的作用与分类- 单相半桥逆变器电路构成- 单相半桥逆变器工作原理2. 单相半桥逆变器主要元件- 开关器件（如IGBT、MOSFET）- 滤波器（如LC滤波器）- 控制策略（如PWM控制）3. 单相半桥逆变器工作模式分析- 直流侧能量存储与转换- 交流侧输出波形分析- 不同模式下的能量转换效率4. 单相半桥逆变器电路设计与仿真- 选择合适的元件参数- 建立仿真模型- 分析输出波形及性能指标5. 实验教学- 搭建单相半桥逆变器实验平台- 测试输出波形，分析逆变效果- 故障排查与问题解决6. 单相半桥逆变器应用案例分析- 新能源发电领域- 电动汽车领域- 家用电器控制教学内容参考教材相关章节，结合课程目标进行合理安排和进度制定。
电源逆变器课程设计
电源逆变器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电源逆变器的基本原理，掌握其工作流程及关键部件功能。
2. 掌握电源逆变器的种类、性能指标及其在生活中的应用。
3. 了解电源逆变器相关的安全知识及使用注意事项。
技能目标：1. 能够分析电源逆变器的电路图，并进行简单的设计与搭建。
2. 学会使用万用表、示波器等工具对电源逆变器进行性能测试。
3. 能够运用所学知识解决实际生活中与电源逆变器相关的简单问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识，提高实践能力。
2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通、协作能力。
3. 培养学生关注环保、节能，提高社会责任感。
课程性质：本课程属于电子技术领域，以实践操作为主，注重理论知识与实践技能的结合。
学生特点：初中年级学生，具备一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. 电源逆变器的基本原理：包括逆变器的工作原理、关键部件（如整流器、滤波器、逆变器电路等）的作用及相互关系。
- 教材章节：第三章“电源逆变器原理及其应用”2. 电源逆变器的种类及性能指标：介绍不同类型的电源逆变器，如方波逆变器、正弦波逆变器等，及其性能参数、适用范围。
- 教材章节：第四章“电源逆变器的种类及性能参数”3. 电源逆变器的应用：分析电源逆变器在生活中的应用实例，如车载逆变器、太阳能逆变器等。
- 教材章节：第五章“电源逆变器的应用实例”4. 电源逆变器电路分析与设计：学习电源逆变器电路分析方法，进行简单电路设计与搭建。
- 教材章节：第六章“电源逆变器电路分析与设计”5. 电源逆变器性能测试：掌握使用万用表、示波器等工具对电源逆变器性能进行测试的方法。
- 教材章节：第七章“电源逆变器性能测试与调试”6. 安全知识及使用注意事项：了解电源逆变器使用过程中的安全常识，强调注意事项。
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逆变器设计-课程设计任务(总28页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--3KVA逆变器设计课程设计任务书课程设计任务书题目: 3KVA三相逆变器设计初始条件：输入直流电压220V。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）设计容量为3KVA的三相逆变器，要求达到：1、输出220V三相交流电。
2、完成总电路设计。
3、完成电路中各元件的参数计算。
时间安排：6月5日~6月6日：完成选题，领取设计任务书，查阅相关资料，规划总体设计方案；6月7日~6月11日：完成电力电子装置的具体设计方案，包括参数设计、器件选取等；6月12日 ~6月14日：整理资料，完成设计论文撰写。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要............................................................................................................ 错误!未定义书签。
1 设计意义及要求 .................................................................................... 错误!未定义书签。
设计意义............................................................................................... 错误!未定义书签。
设计要求............................................................................................... 错误!未定义书签。
2 方案设计 ................................................................................................ 错误!未定义书签。
设计原理及思路................................................................................... 错误!未定义书签。
逆变电路............................................................................................. 错误!未定义书签。
三相逆变原理介绍 ............................................................................ 错误!未定义书签。
SPWM逆变电路原理及其控制方法 ................................................ 错误!未定义书签。
设计思路 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
方案设计与选择................................................................................... 错误!未定义书签。
逆变电路选择 .................................................................................... 错误!未定义书签。
SPWM采样方法选择 ........................................................................ 错误!未定义书签。
3 部分电路设计 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
IGBT三相桥式逆变电路 ....................................................................... 错误!未定义书签。
脉宽控制电路的设计............................................................................ 错误!未定义书签。
SG3524芯片....................................................................................... 错误!未定义书签。
调制波及载波的产生 ........................................................................ 错误!未定义书签。
驱动电路的设计.................................................................................... 错误!未定义书签。
IR2110芯片........................................................................................ 错误!未定义书签。
驱动电路 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
LC滤波 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
变压器升压模块................................................................................... 错误!未定义书签。
4 系统元件有关参数的计算 ..................................................................... 错误!未定义书签。
开关管和二极管的选择........................................................................ 错误!未定义书签。
L、C滤波器的设计 ............................................................................... 错误!未定义书签。
变压器参数设计.................................................................................... 错误!未定义书签。
5 基于MATLAB的原理仿真 ..................................................................... 错误!未定义书签。
结束语........................................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献.................................................................................................... 错误!未定义书签。
摘要本次系统设计的是一个输入220V直流，输出电压220V，容量为3KVA的电压型三相逆变器，该三相逆变器是基于DSP的SPWM调制设计。
系统硬件部分包括辅助电源模块，IGBT三相逆变桥模块，三相逆变驱动模块，电压检测模块，过流检测模块，后级升压滤波模块，DSP最小系统。
系统的SPWM波是由DSP专门的PWM口产生的，该系统的软件部分的SPWM波是采用的规则采样法。
在本次设计中，查阅许多逆变器方面的资料，有感先进的功率器件及逆变控制器件对电力电子技术进步的推动作用，大大简化设计，极大提高系统的可靠性，达到以往设计无法达到的技术指标。
由于时间有限，无法对SVPWM逆变电路进行研究，而是采用正弦SPWM技术，实现了220V直流电到220V正弦交流电3KW的逆变，并且输出电压还可以在一定范围内调整。
关键词： DSP、逆变器、IGBT、SPWM1 设计意义及要求设计意义与整流相对应，把直流电变成交流电称为逆变。
当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时，称为有源逆变；当交流侧直接和负载连接时，称为无源逆变。
逆变电路应用非常广泛，在已有的各种电源中，蓄电池，干电池，太阳能电池等都是直流电源，当需要这些电源向交流负载供电时，就需要逆变电路。
另外，交流电动机调速用变频器，不间断电源，感应加热电源等电力电子装置使用非常广泛，其电路的核心部分都是逆变电路。
有人甚至说，电力电子技术早期曾处在整流器时代，后来则进入逆变器时代。
逆变电路在电力电子电路中占有十分突出的位置，当今世界逆变电源应用非常广泛，需求量逐年递增。
逆变电源技术的核心部分是逆变器和其控制部分。
逆变器是将直流变为定频定压或调频调压交流电的变换器，传统方法是利用晶闸管组成的方波逆变电路实现，但其含有较大成分低次谐波等缺点，由于电力电子技术的迅速发展，全控型快速半导体器件BJT，IGBT，GTO 等的发展和PWM 的控制技术的日趋完善，使SPWM 逆变器得以迅速发展并广泛使用众所周知。
虽然在控制方法上已经趋于成熟，但有些控制方法实现起来仍很困难。
随着开关频率的提高，会引起开关损耗的增加，逆变效率和直流利用率的降低，因此，对逆变电源技术进行深入地研究有很大的现实意义。
设计要求初始条件：输入直流电压220V。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）设计容量为3KVA的三相逆变器，要求达到：1、输出220V三相交流电。