电力电子课程设计题目

一、设计任务书

1、进行设计方案的比较，并选定设计方案； 2、完成单元电路的设计和主要元器件说明； 3、完成主电路的原理分析,各主要元器件的选择； 4、驱动电路的设计,保护电路的设计； 5．性能指标分析 6. 保护电路工作原理 7．参考文献 二 格式目录 1．设计任务书； 2．设计方案； 3．主电路图及原理；

4．电路参数计算及元器件选择清单；（按照P23，晶闸管的主要参数选择） （整流输出电压的平均值，有效值；整流电流的平均值，有效值；流过每个晶闸管的电流平均值，有效值；晶闸管承受的电压）

5．驱动电路和保护电路图； （交流侧，直流侧保护；过压保护，过流保护，如何抑制电压，电流上升率） 6．驱动电路工作原理分析；

7．主要电压和电流波形；（波形，文字） 8．参考文献

题目一：单相桥式整流电路的设计(全控，半控，方案的比较) 设计要求为：

1、电网供电电压为单相220V； 2、 电网电压波动为 -5%－+5%； 3、 输出电压Ud为0～150V

4、负载为反电势阻感性负载 E?50V,R?100?,L?800mH 题目二：三相桥式全控整流电路的设计 设计要求：

1、将三相380V交流电源通过三相桥式全控整流电路变

电气与自动化专业仿真指导丛书

电力电子技术仿真 第三至七章

课

题

湖南科技大学电气工程系

2015

一、题 目

1、单相桥式全控整流电路仿真(输出电压48V，电流10A) 2、单相桥式半控整流电路仿真(输出电压24V，电流3A) 3、单相全波整流电路仿真(输出电压15V，电流1A) 4、三相半波可控整流电路仿真(输出电压64V，电流20A) 5、三相桥式全控整流电路仿真(输出电压110V，电流50A) 6、三相桥式半控整流电路仿真(输出电压110V，电流200A) 7、单相桥式全控有源逆变电路仿真(输出电压48V，电流5A) 8、单相全波有源逆变电路仿真(输出电压36V，电流6A) 9、三相半波有源逆变电路仿真(输出电压110V，电流10A) 10、三相桥式有源逆变电路仿真(输出电压110V，电流300A)

11、基于集成电路的降压斩波器仿真（电源：110V；输出：50V, 100A，IGBT） 12基于单片机的降压斩波器仿真（电源：110V；输出：60V, 200A，IGBT）

13、基于集成电路的电流可逆斩波电路仿真（电源：220V；电机：110V, 10A，IGBT） 14、基于单片机的电流可逆斩波电路仿真（电源：220V；电

《电力电子技术课程设计》题目

一、 课程设计的性质和目的

性质：是电气信息专业的必修实践性环节。

目的：1、培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力；

2、加深理解《电力电子技术》课程的基本理论；

3、初步掌握电力电子电路的设计方法。

二、课程设计的题目:

（一）单相双半波晶闸管整流电路的设计（纯电阻负载） 设计条件：1、电源电压：交流100V/50Hz

2、输出功率：500W

3、移相范围0º~180º

（二）单相双半波晶闸管整流电路的设计（阻感负载） 设计条件：1、电源电压：交流100V/50Hz

2、输出功率：500W

3、移相范围0º~90º

（三）单相双半波晶闸管整流电路的设计（反电势、电阻负载） 设计条件：1、电源电压：交流100V/50Hz

2、输出功率：500KW

3、移相范围30º~150º

4、反电势：E=70V

（四）单相全控桥式晶闸管整流电路的设计（纯电阻负载） 设计条件：1、电源电压：交流100V/50Hz

2、输出功率：500W

3、移相范围0º~180º

（五）单相全控桥式晶闸管整流电路的设计（阻感负载） 设计条件：1、电源电压：交流100V/50Hz

2、输出功率：

三相桥式全控整流电路电阻性负载设计 电力电子变流技术课程设计

三相桥式全控整流电路的设计

一、主电路设计及原理

1.1 主电路设计

其原理图如图1所示。

图1 三相桥式全控整理电路原理图

目前在各种整流电路中，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路，其带电阻性负载原理图如图1所示。习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1、VT3、 VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4、VT6、VT2）称为共阳极组。此外，习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5， 共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2，晶闸管的导通顺序为 VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。

1.2 主电路原理说明

假设将电路中的晶闸管换作二极管，这种情况也就相当于晶闸管触发角α=0o时的情况。此时，对于共阴极组的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通。而对于共

1

三相桥式全控整流电路电阻性负载设计

第一章 绪 论

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.

电力电子技术相对于其他一些高新技术来说更为边缘化，它是一门联系电力和电子的学科，电力电子技术为电能的产生和利用搭起了桥梁，为电能的输出、应用提供了更好的方式和平台，电力电子技术从根本上提高了电能的应用效率。

电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO,IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同，电力电子技术主要用于电力变换。

电力电子技术的问世是在上世纪五十年代末，当第一只晶闸管研制成功之后，电力电子技术就正式进入了电气传动技术的大家族。电力电子技术在可控硅整流装置开发中

___ __…__…__…__…_…__…20…20…8…13…10…2_…_）号线学（ … …__…__…__…清…青…陈…_…_…_名…姓… ） 订 （业…专…_…_化…动…自……其…及…程…工…气…电）_装_（级…__…31…0…2_…_院…学……__…__…工…_…___

本科课程设计专用封面

设计题目： 直流变换器的设计(升压) 所修课程名称：电力电子技术课程设计 修课程时间： 2015 年 12 月 20 日至 12 月 30 日 完成设计日期： 2015 年 12 月 30 日 评阅成绩： 评阅意见：

评阅教师签名： 年 月 日

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设计题目： 直流变换器的设计(升压) 所修课程名

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本科课程设计专用封面

设计题目： 直流变换器的设计(升压) 所修课程名称：电力电子技术课程设计 修课程时间： 2015 年 12 月 20 日至 12 月 30 日 完成设计日期： 2015 年 12 月 30 日 评阅成绩： 评阅意见：

评阅教师签名： 年 月 日

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本科课程设计专用封面

设计题目： 直流变换器的设计(升压) 所修课程名

全桥直流变换器

重庆大学电气工程学院

电力电子技术课程设计

设计题目：全桥直流变换器的设计与仿真 年级专业： 2010级电气工程与自动化 学生姓名： 吴鹏 学 号： 20104263 成绩评定：

完成日期：2013年6月 23日

全桥直流变换器

课程设计指导教师评定成绩表

指导教师评定成绩：

指导教师签名： 年 月 日

全桥直流变换器

重庆大学本科学生电力电子课程设计任务书

全桥直流变换器

摘要

电力电子课程设计的目的在于进一步巩固和加深所学电力电子基本理论知识。使学生能综合运用相关关课程的基本知识，通过本课程设计，培养学生独立思考能力，学会和认识查阅和占有技术资料的重要性，了解专业工程设计的特点、思路、以及具体的方法和步骤，掌握专业课程设计中的设计计算、软件编制，硬件设计及整体调试。通过设计过程学习和管理，树立正确的设计思想和严谨的工作作风，以期达到提高学生设计能力。

本次课题为全桥直流变换器的设计与仿真，使用了全控器件IGBT，能将直流信号转换成变压的直流信号，其作用相当于一个变压器。一般的变压器是由交流电压不过变比能很方便的

《电力电子课程设计》

班级 姓名 学号

1.晶闸管介绍

晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；1957年美国通用电器公司开发出世界上第一款晶闸管产品，并于1958年将其商业化；晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极,阴极和门极;晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。

外形有螺栓型和平板型两种封装，引出阳极A、阴极K和门极（控制端）G三个联接端，对于螺栓型封装，通常螺栓是其阳极，能与散热器紧密联接且安装方便，平板型封装的晶闸管可由两个散热器将其夹在中间。

晶闸管的外形、结构和电气图形符号和模块外形

a)晶闸管类型b)内部结构c)电气图形符号

2.晶闸管工作原理

在分析SCR的工作原理时，常将其等效为两个晶体管V1和V2串级而成。其工作过程如下：UGK>0→产生IG→V2通→产生IC2→V1通→IC1↗→IC2↗→出现强烈的正反馈，G极失去控制作用，V1和V2完全饱和，SCR饱和导通。

晶闸管导通后，即使去掉门极电流，仍能维持导通。

晶闸管的双晶体管模

1、交通信号灯的设计：

基本要求：

1）设置四组红、黄、绿交通指示灯，并配置四队LED显示器。正常情况下两个干线上的红、黄、绿灯进行转换。

2)东西方向和南北方向交替通行，每次通行时间为0—30秒（可预置），变更车道前，黄灯先亮5秒。两车道均以减计数方式显示时间。 3）有紧急模式按键，按下后红灯常亮。

发挥部分：东西方向、南北方向、左转、右转交替通行。

2、数字频率计的设计

基本要求

1）测量频率：方波,正弦波,三角波

2）测量范围：频率：100Hz～1MHz；十进制数字显示，可以在Hz与KHz之间自动切换；幅度:5mv～5v 3）测量误差≤1% 发挥部分：

1）频率测量范围为10Hz～15MHz

2）可以测量周期(方波,三角波,正弦波)和占空比(方波) 3）测量误差降低为0.01%

3、信号发生器的设计

基本要求

1）信号发生器能产生正弦波波形；输出信号频率在100Hz～1MHz范围内可调； 2）在1k负载条件下，输出正弦波信号的电压峰—峰值Vopp在0～5V范围内可调； 3）输出信号波形无明显失真； 发挥部分

1）信号发生