1、本科毕业设计 (论文 )开题报告 电气工程及自动化 单相逆变电源的设计 一、课题研究意义及现状 本课题的研究意义：随着各行各业控制技术的发展和对操作性能要求的提高，许多行业的用电设备都不是直接用交流电网提供的交流电作为电能源，而是通过各种形式对其进行变换，从而得到各自所需的电能形式。逆变就是对电能进行变换和控制的一种基本形式，它完成将直流电变换成交流电的功能。现代逆变技术综合了现代电力电子开关器件技术、现代功率变换技术、模拟和数字电子技术、 PWM 技术、开关电源技术和现代控制技术等多种实用设计技术，已被广泛的用于 工业和民用领域中的各种功率变换系统和装置中。 早期的变频电源，只需要其输出电压
2、、频率可调即可，然而，今天的变频电源除这些要求外，还必须环保无污染，即绿色环保变频电源。因而高性能的变频电源必须满足 :(l)高的输入功率因数，低的输出阻抗 ;(2)快速的暂态响应，稳态精度高 ;(3)稳定性高，效率高，可靠性高 ;(4)低的电磁干扰 ;(5)智能化。 由于传统的变频电源采用模拟控制技术，难以实现上述要求。因而，研究数字化控制技术的绿色变频电源技术，对当今提出的“节能、高效、绿色、环保”工业口号的实现具有重要意义。 本课题的 研究现状：一般的电源跟负载相连，因而这里仅讨论无源逆变技术。从相关文献可知，目前对逆变电源的研究主要集中在以下几个方面：拓扑形式，调制形式，控制策略。 二
3、、课题研究的主要内容和预期目标 本课题的预期目标是完成并且制作一种 PWM 波控制的 AC/AC 电源。 本设计的主要内容如下： （ 1） 采用 TMS320LF2406A 作为主控芯片，产生 PWM 波。 （ 2）输出电压在 0-120V 可调 。 （ 3）输出 AC 频率可调。 （ 4） PWM 波的控制算法为 SPWM。 （ 5）电源主电路拓扑结构 AC/DC 整流环节、高频 DC/DC 降压 环节、 DC/AC 逆变环节组成。 三、课题研究的方法及措施 通过查阅有关文献资料，请教老师并进行一定的实验论证，初步确定课题研究的方法及措施如下： 1.主控芯片为一型号为 TMS320LF240
4、6A 的 DSP 控制器。用以产生驱动逆变电源中电力电子器件的正弦波脉宽调制（ SPWM）信号。 2.本设计电源主电路拓扑结构包括： 不控桥式 AC/DC 整流环节，以此将供电电源的交流电转化为直流电。高频 DC/DC 斩波降压环节，将直流电电压降至可以为逆变电源供电的电压。 DC/AC 逆变环节，即逆变电源的核心部分，实现逆变作用，并可 为外部电路供电。电路还应考虑滤波因素。 3.在逆变环节后，采用单相相控交 -交变频电路同时实现输出电压幅度，频率可调的要求。 主电路结构框图如下： 四、课题研究进度计划 毕业设计期限：自 2008 年 11 月 17 至 2009年 5月 18日。 第一阶段
5、（ 4 周）：分析任务，收集资料，系统总体方案设计，完成开题报告、文献综 述、外文翻译。 第二阶段（ 4 周）：设计与写论文，硬件电路与软件程序设计，撰写设 计报告与论文。 第三阶段（ 2 周）：设计作品完善，论文修改。 五、参 考文献 1 王兆安，刘进军 .电力电子技术 M.北京：机械工业出版社， 2008 2 张兴 .高等电力电子技术 M.北京：机械工业出版社， 2010 3 徐德鸿 .现代电力电子器件原理与应用技术 M.北京：机械工业出版社， 2008 4 苑春明 .三电平变换器 SVPWM 关键技术研究 D.合肥：合肥工业大学硕士论文， 2008 5 陶生桂，胡兵 .全桥级连式多电平逆
6、变技术及其拓扑结构 J.技术探讨与研究， 2004 6 张崇巍，张兴 .PWM 整流器及其控制 M.北京：机械工业出版社， 2003 电网电压 变压器 AC/DC DC/DC 降压 DC/AC 逆变 AC/AC 变频 环节 7 全吉男，王聪，韩春艳三相电压型 PWM整流器的内模 IPM PMl5RSHl20模块 6极绕线异步实验电机额解耦控制 J电力电子技术， 2007， 41(7)： 14一 l 6 8 张小华基于 DSP 的移相全桥 ZVZCS 直流变换器研究 D哈尔滨：哈尔滨工程大学，2008 9 杨子靖 卢其威 王多伦 王聪 基于 DSP 数字控制电力操作电源的开发 J电力电子技术，
7、2010， 44(7):73-75. 10 QUAN Ji-nan， WANG Cong Control Strategy of Two LapConnection ConverterJ Joumal of China University of Mining&Technology， 2007 11Emadi A,Lee Young Joo,Rajashekara K. Power electronics and motor drives in electric,hybrid electric,and plug-In hybrid electric vehiclesM.IEEE Transactions on Industrial Electronics,2008,55(6):2237-2245 12De Doncker R M,Meyer C,Lenke R U,Mura F.Power electronics for future utility applicationsC/Proceedings of 7th Power Eletronics and Drive Systems(PEDS 2007),Nov.2007:1-8
