第一篇：XX年電力電子課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)

XX年電力電子課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)

這次的課程設(shè)計(jì)對(duì)于我來(lái)說(shuō)有著深刻的意義。這種意義不光是自己能夠獨(dú)立完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，更重要的是在這段時(shí)間內(nèi)使自己深刻感受到設(shè)計(jì)工作的那份艱難。而這份艱難不僅僅體現(xiàn)在設(shè)計(jì)內(nèi)容與過(guò)程中為了精益求精所付出的艱辛，更重要的是背負(fù)惡劣的天氣所付出的決心與毅力!

也許自己太過(guò)于執(zhí)著,從設(shè)計(jì)開(kāi)始就落在大家的后面。不過(guò)還好，很快就將基本的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)與整理出來(lái)，不至于遠(yuǎn)離大家的進(jìn)度。由于考試已經(jīng)結(jié)束，我可以有充分的時(shí)間搞設(shè)計(jì)?？上В瑘D書(shū)館閉館，不能參考一些資料，以至在有些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上還是不太明白為什么要那樣設(shè)計(jì)?？磥?lái)自己學(xué)的東西太少了!

天氣情況很糟糕!我只能這樣評(píng)價(jià)這段時(shí)間內(nèi)的艱辛。雪不挺的飄，一陣緊接一陣，以至于絕大多少時(shí)間自己都是在寒冷中度過(guò)的。雖然穿地挺厚實(shí)的，但是整天的坐著，不運(yùn)動(dòng)，不感覺(jué)冷那是鬼話。起初，還只是寒冷，后來(lái)為了畫(huà)圖一站就是一天，包括晚上的4個(gè)小時(shí)。腳除了麻木，還是麻木!

我不喜歡加夜班。當(dāng)然不是害怕加班的辛苦。而是，明明可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成的事情，為何非得將自己逼到慌亂的地步，加班加點(diǎn)的拼命趕呢!?！叭耸橇?xí)慣的奴隸?！蔽乙恢边@么認(rèn)為的，也努力這么做著。不過(guò)這次為了搞設(shè)計(jì)，自己加了不少班，包括夜班?；旧?，一天都呆在北區(qū)設(shè)計(jì)室里面。晚上，也經(jīng)常奮戰(zhàn)到10點(diǎn)才回南區(qū)。沒(méi)有幾個(gè)人會(huì)在這么冷的天氣情況下留在教室搞設(shè)計(jì)。我這樣說(shuō)不是為了表明自己比起其他人來(lái)說(shuō)更勤奮，況且這樣惡劣的天氣情況，大家也真的沒(méi)有必要晚上挨凍搞設(shè)計(jì)，那樣也太殘酷了!而我之所以加班其實(shí)目的很簡(jiǎn)單，我想早點(diǎn)回家，畢竟家里比起學(xué)校來(lái)說(shuō)更溫暖。

談了這么多的感受，只想表明天氣太惡劣了，不過(guò)我們大家都挺過(guò)來(lái)了。對(duì)于課程設(shè)計(jì)，我只能說(shuō)我已經(jīng)盡了我最大的努力。這就是我最好，最出色的設(shè)計(jì)。過(guò)程我只能用不堪回首來(lái)形容，但是結(jié)果確實(shí)意義重大的。我付出了遠(yuǎn)比設(shè)計(jì)內(nèi)容更多的毅力與決心。而我也應(yīng)該保留這份精神，繼續(xù)奮斗。

感覺(jué)設(shè)計(jì)對(duì)我們這些剛剛?cè)腴T(mén)(或者在某種意義上來(lái)說(shuō)還是門(mén)外漢)就是按照條條款款依葫蘆畫(huà)瓢的過(guò)程，有的時(shí)候感覺(jué)挺沒(méi)有勁的。反正按照步驟一定可以完成設(shè)計(jì)任務(wù)，其實(shí)不然。設(shè)計(jì)過(guò)程中有許多內(nèi)容必須靠我們自己去理解，去分析，去取舍。就拿電動(dòng)機(jī)型號(hào)選擇來(lái)說(shuō)，可以分別比較幾種型號(hào)電動(dòng)機(jī)總傳動(dòng)比，以結(jié)構(gòu)緊湊為依據(jù)來(lái)選擇;也可以考慮性價(jià)比來(lái)選擇。前者是結(jié)構(gòu)選擇，后者確實(shí)經(jīng)濟(jì)價(jià)格選擇。而擺在我們面前的卻是兩條路，如何將兩者最優(yōu)化選擇才是值得我們好好深思的。

我從這次的設(shè)計(jì)中還感受到堅(jiān)持的重要性。做事情不能輕言談放棄，雖然過(guò)程不順利，與想象中相去甚遠(yuǎn)。但是只要我們能堅(jiān)持，朝著自己既定的目標(biāo)前進(jìn)，就一定會(huì)走到終點(diǎn)。一點(diǎn)小小的挫折實(shí)際上是在為最后的美景做鋪墊，當(dāng)我們守得云開(kāi)見(jiàn)月明的時(shí)候，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，沿途的曲折其實(shí)是在考驗(yàn)我們的目標(biāo)是否堅(jiān)定。堅(jiān)持下來(lái)，我們會(huì)收獲豐碩的果實(shí)。

時(shí)光匆匆而過(guò)，一周轉(zhuǎn)瞬即逝。在過(guò)去的這一周時(shí)間里面，原本以為會(huì)比較輕松的設(shè)計(jì)任務(wù)卻讓我覺(jué)得有點(diǎn)措手不及。雖然困難重重，但是在遇到的各種各樣的問(wèn)題中，我學(xué)會(huì)了耐心，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持，也學(xué)會(huì)了以前掌握得不太牢固的數(shù)電和模電知識(shí)。收獲頗豐。

在這次電子課程設(shè)計(jì)中，我們小組的設(shè)計(jì)題目是汽車(chē)尾燈控制。在設(shè)計(jì)中我們使用了基本的芯片：雙向移位寄 74ls194，二輸入與非門(mén)74ls00、四輸入與非門(mén)74ls20、六反相器74ls04、3-8譯碼器，555定時(shí)器及電阻電容進(jìn)行搭建。設(shè)計(jì)的時(shí)候并不是特別順利，芯片的選擇和電路的接法對(duì)于我這樣從來(lái)沒(méi)有實(shí)際操作過(guò)的學(xué)生還是有一定的難度的。經(jīng)過(guò)我們大家集體的討論過(guò)后，我們還是把最終的電路圖拿出來(lái)了。這讓我充分體會(huì)到團(tuán)隊(duì)的力量，團(tuán)結(jié)才能讓大家把事情干好。一個(gè)人的力量始終太渺小，集思廣益才能讓我們進(jìn)步得更快，讓我們學(xué)到更多的知識(shí)。

最讓我頭疼的是在實(shí)際操作的過(guò)程中，我們經(jīng)常會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)小的失誤，比如線接錯(cuò)了，有些地方的線沒(méi)有接上等等問(wèn)題而讓實(shí)驗(yàn)板上的燈無(wú)法亮起來(lái)。這些都是讓我始料不及的。由于不細(xì)心的地方太多，當(dāng)時(shí)甚至有過(guò)要放棄的念頭。但是我堅(jiān)持了下來(lái)，當(dāng)最終看到成果的時(shí)候，我覺(jué)得這一切都是值得的。記得汪中求說(shuō)過(guò)細(xì)節(jié)決定成敗。以前感觸不深，沒(méi)有注意太多的細(xì)節(jié)，總是抱著差不多就行了或者放縱自己的心態(tài)來(lái)面對(duì)生活學(xué)習(xí)中的許多問(wèn)題。但是我現(xiàn)在明白了，這是不對(duì)的。對(duì)于科學(xué)我們就應(yīng)該保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。課程設(shè)計(jì)中的許多細(xì)節(jié)都沒(méi)有注意，老是求快，想早點(diǎn)完成設(shè)計(jì)和連接實(shí)驗(yàn)板的工作，但是這反而導(dǎo)致了很多次的失敗。好在最終擺正了心態(tài)，細(xì)心檢查之后，最終完成了連線。

整個(gè)設(shè)計(jì)通過(guò)了軟件和硬件上的調(diào)試。我想這對(duì)于自己以后的學(xué)習(xí)和工作都會(huì)有很大的幫助。在這次設(shè)計(jì)中遇到了很多實(shí)際性的問(wèn)題，在實(shí)際設(shè)計(jì)中才發(fā)現(xiàn)，書(shū)本上理論性的東西與在實(shí)際運(yùn)用中的還是有一定的出入的，所以有些問(wèn)題不但要深入地理解，而且要不斷地更正以前的錯(cuò)誤思維。

一切問(wèn)題必須要靠自己一點(diǎn)一滴的解決，而在解決的過(guò)程當(dāng)中你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己在飛速的提升。對(duì)于教材管理系統(tǒng)，其程序是比較簡(jiǎn)單的，主要是解決程序設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，而程序設(shè)計(jì)是一個(gè)很靈活的東西，它反映了你解決問(wèn)題的邏輯思維和創(chuàng)新能力，它才是一個(gè)設(shè)計(jì)的靈魂所在。因此在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中大部分時(shí)間是用在程序上面的。很多子程序是可以借鑒書(shū)本上的，但怎樣銜接各個(gè)子程序才是關(guān)鍵的問(wèn)題所在，這需要對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)很熟悉。因此可以說(shuō)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是軟件和硬件的結(jié)合，二者是密不可分的。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)了自身存在的不足之處，雖然感覺(jué)理論上已經(jīng)掌握，但在運(yùn)用到實(shí)踐的過(guò)程中仍有意想不到的困惑，經(jīng)過(guò)一番努力才得以解決。

這也激發(fā)了我今后努力學(xué)習(xí)的興趣，我想這將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的影響。其次，這次課程設(shè)計(jì)讓我充分認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性，只有分工協(xié)作才能保證整個(gè)項(xiàng)目的有條不絮。另外在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，當(dāng)我們碰到不明白的問(wèn)題時(shí)，指導(dǎo)老師總是耐心的講解，給我們的設(shè)計(jì)以極大的幫助，使我們獲益匪淺。

第二篇：《電力電子課程設(shè)計(jì)》論文

目錄

第一章

1.1 1.2 1.3 第二章

2.1 2.2 2.3 2.4 緒論.............................................................................................................................................2 課程設(shè)計(jì)的目的.........................................................................................................................2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求.............................................................................................................2 MATLAB的原理應(yīng)用及SIMULINK仿真..............................................................................2 主電路設(shè)計(jì)及仿真.....................................................................................................................3 設(shè)計(jì)方案的論證.........................................................................................................................3 主電路結(jié)構(gòu)框圖與說(shuō)明.............................................................................................................3 電路類(lèi)型選擇依據(jù).....................................................................................................................3 整流電路的工作原理及設(shè)計(jì).....................................................................................................3 2.4.1 整流電路的基本工作原理...................................................................................................3 2.4.2 整流元件的選擇...................................................................................................................4 2.4.3 整流電路的設(shè)計(jì)與仿真.......................................................................................................4 2.5 逆變電路的工作原理及設(shè)計(jì).....................................................................................................5

2.5.1 逆變電路的基本工作原理...................................................................................................5 2.5.2 SPWM波的產(chǎn)生設(shè)計(jì)...........................................................................................................5 2.5.3逆變電路的設(shè)計(jì)與仿真........................................................................................................5

第三章 驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的設(shè)計(jì).................................................................................................................7

3.1 IGBT 驅(qū)動(dòng)電路..........................................................................................................................7 3.2 觸發(fā)電路選擇與設(shè)計(jì).................................................................................................................7 第四章 臺(tái)燈調(diào)光電路的設(shè)計(jì).................................................................................................................8

4.1臺(tái)燈調(diào)光電路的基本工作原理.......................................................................................................8 4.2焊接與調(diào)試.......................................................................................................................................8 第五章 綜合設(shè)計(jì)與仿真.........................................................................................................................9

5.1整體電路設(shè)計(jì)模型...........................................................................................................................9 5.2 運(yùn)行仿真并檢驗(yàn)是否滿足性能指標(biāo)的要求..................................................................................9 第六章 心得體會(huì)...................................................................................................................................11

第一章 緒論

1.1 課程設(shè)計(jì)的目的

1）掌握三相全橋相控整流電路的結(jié)構(gòu)及其工作原理，明確觸發(fā)脈沖的相位關(guān)系，熟悉整流電路交流側(cè)與直流側(cè)電流、電壓關(guān)系。

2）掌握單相全橋逆變電路的結(jié)構(gòu)及其工作原理，明確調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)之間的幅值關(guān)系，明確驅(qū)動(dòng)脈沖的分配關(guān)系，熟悉逆變電路輸出電壓與直流電壓、調(diào)制信號(hào)幅值之間的關(guān)系。

3）熟悉電力電子電路的計(jì)算機(jī)仿真方法。1.2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求

1）使用Matlab仿真軟件實(shí)現(xiàn)三相橋式全控整流電路仿真模型，構(gòu)建觸發(fā)延時(shí)角為0度，30度，60度的三相橋式全控整流電路直流側(cè)平波電感10mH、濾波電容10mF及負(fù)載電阻10Ω。采用寬脈沖觸發(fā)方式。觀測(cè)電網(wǎng)電壓波形、觸發(fā)脈沖波形、直流側(cè)電壓波形和負(fù)載電流波形。

2）使用Matlab仿真軟件實(shí)現(xiàn)三相橋式全控整流電路仿真模型，構(gòu)建三相全橋PWM逆變電路。直流側(cè)使用400V直流電壓源。調(diào)制波信號(hào)為50Hz正弦波信號(hào)。載波信號(hào)為1080kHz雙極性三角波。

3）將1）、2）構(gòu)建的仿真模型相組合，實(shí)現(xiàn)交-直-交變頻電路仿真模型。其中觸發(fā)延時(shí)角設(shè)為60度，調(diào)制波信號(hào)為250Hz正弦波信號(hào)。載波信號(hào)為10kHz雙極性三角波。調(diào)制比設(shè)為0.9。負(fù)載使用5mH+5Ω阻感性負(fù)載。觀測(cè)交流側(cè)A相電網(wǎng)電壓波形、相控整流觸發(fā)脈沖波形、直流電壓波形、輸出電壓給定波形、負(fù)載電壓波形及電流輸出波形。1.3 MATLAB的原理應(yīng)用及SIMULINK仿真

MATLAB 的應(yīng)用范圍非常廣，包括信號(hào)和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試和測(cè)量、財(cái)務(wù)建模和分析以及計(jì)算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。附加的工具箱（單獨(dú)提供的專(zhuān)用MATLAB函數(shù)集）擴(kuò)展了MATLAB 環(huán)境，以解決這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)特定類(lèi)型的問(wèn)題。

本次實(shí)驗(yàn)采用MATLAB軟件中的SIMULINK平臺(tái)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，并進(jìn)行仿真。在開(kāi)環(huán)控制時(shí)，改變電壓，可以實(shí)現(xiàn)整流輸出電壓在不同觸發(fā)角時(shí)波形有著明顯的區(qū)別，都是對(duì)稱(chēng)六脈波。在閉環(huán)控制時(shí)，其觸發(fā)角主要由電壓反饋電路，電流反饋電路進(jìn)行調(diào)節(jié)，在示波器時(shí)基因數(shù)足夠大的觀察前提下，調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使該實(shí)驗(yàn)輸出穩(wěn)定的六脈波波形。

第二章 主電路設(shè)計(jì)及仿真

2.1 設(shè)計(jì)方案的論證

交交變頻電路是把電網(wǎng)頻率的交流電直接變換成可調(diào)頻率的交流電的變流電路。交交變頻電路是一種直接變頻電路。

和交直交變頻電路比較，優(yōu)點(diǎn)是只用一次變流，效率較高?？煞奖愕貙?shí)現(xiàn)四象限工作。低頻輸出波形接近正弦波。

缺點(diǎn)是接線復(fù)雜，如采用三相橋式電路的三相交交變頻器至少要用36只晶閘管。受電網(wǎng)頻率和變流電路脈波數(shù)的限制，輸出頻率較低；輸入功率因數(shù)較低輸入電流諧波含量大，頻譜復(fù)雜。交交變頻電路主要用于500kW或1000kW以上的大功率、低轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速電路中。2.2 主電路結(jié)構(gòu)框圖與說(shuō)明

主電路系統(tǒng)框圖如圖2.2.1所示。

三相交流電源380V/50Hz整流電路濾波電路三相逆變電路合成電路三相交流負(fù)載電壓與相位采集電路同步六脈沖觸發(fā)電路SPWM脈沖觸發(fā)電路 圖2.2.1 主電路系統(tǒng)框圖

整流電路：用來(lái)把三相交流電整流成直流電。

濾波電路：用來(lái)把整流后的脈動(dòng)的直流通過(guò)儲(chǔ)能元件，變?yōu)檩^為平滑的的直流。

逆變電路：用來(lái)把直流電逆變?yōu)榻涣麟?。最常?jiàn)的是用6個(gè)逆變模塊組件組成三相橋式逆變電路。

2.3 電路類(lèi)型選擇依據(jù)

整流電路：是將交流電能變?yōu)橹绷麟娔芄┙o直流用電設(shè)備。

濾波電路：用來(lái)把整流后的脈動(dòng)的直流通過(guò)儲(chǔ)能元件，變?yōu)檩^為平滑的的直流。，逆變電路：用來(lái)把直流電逆變?yōu)榻涣麟姟?.4 整流電路的工作原理及設(shè)計(jì)

2.4.1 整流電路的基本工作原理

整流電路是把交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的電路。大多數(shù)整流電路由變壓器、整流主電路和濾波

器等組成。它在直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速、發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)、電解、電鍍等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。2.4.2 整流元件的選擇

晶閘管額定電壓：=(2~3)，晶閘管的額定電流:=(1~1.5)K

2.4.3 整流電路的設(shè)計(jì)與仿真

三相橋式整流電路圖如圖2.4.1所示。

圖2.4.1 三相橋式整流電路圖

三相橋式整流電路仿真圖如圖2.4.2所示。

圖2.4.2 三相橋式整流電路仿真圖

2.5 逆變電路的工作原理及設(shè)計(jì)

2.5.1 逆變電路的基本工作原理

逆變電路是把直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的電路。當(dāng)交流側(cè)接在電網(wǎng)上，即交流側(cè)接有電源時(shí)，稱(chēng)為有源逆變；當(dāng)交流側(cè)直接和負(fù)載連接時(shí)，稱(chēng)為無(wú)源逆變。2.5.2 SPWM波的產(chǎn)生設(shè)計(jì)

SPWM(Sinusoidal PWM)法是一種比較成熟的，目前使用較廣泛的PWM法。前面提到的采樣控制理論中的一個(gè)重要結(jié)論:沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí),其效果基本相同。SPWM法就是以該結(jié)論為理論基礎(chǔ)，用脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆變電路中開(kāi)關(guān)器件的通斷，使其輸出的脈沖電壓的面積與所希望輸出的正弦波在相應(yīng)區(qū)間內(nèi)的面積相等，通過(guò)改變調(diào)制波的頻率和幅值則可調(diào)節(jié)逆變電路輸出電壓的頻率和幅值。2.5.3逆變電路的設(shè)計(jì)與仿真

逆變電路圖如圖2.5.1所示。

圖2.5.1逆變電路圖

逆變電路仿真電壓波形圖如圖2.5.2所示。

圖2.5.2逆變電路仿真電壓波形圖

逆變電路仿真電流波形圖如圖2.5.3所示。

圖2.5.3逆變電路仿真電流波形圖

第三章 驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的設(shè)計(jì)

3.1 IGBT 驅(qū)動(dòng)電路

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。

IGBT驅(qū)動(dòng)電路是驅(qū)動(dòng)IGBT模塊以能讓其正常工作，并同時(shí)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)的電路。3.2 觸發(fā)電路選擇與設(shè)計(jì)

觸發(fā)電路常用的國(guó)產(chǎn)單結(jié)晶體管的型號(hào)主要有BT31、BT33、BT35。單結(jié)晶體管在一定條件下具有負(fù)阻特性，即當(dāng)發(fā)射極電流I增加時(shí)，發(fā)射極電壓Ve反而減小。利用單結(jié)晶體管的負(fù)阻特性和RC充放電電路，可制作脈沖振蕩器。

圖3.2.1為單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，電路較簡(jiǎn)單，溫度性能比較好，有一定的抗干擾能力，脈沖前沿陡，輸出功率較小，脈沖寬度較窄，只能承受調(diào)節(jié)RP無(wú)法加入其它信號(hào)，移相范圍≤180°，一般為150°此電路可以用在單相可控硅整流電路要求不高的場(chǎng)合，能觸發(fā)50A以下的晶閘管。

圖3.2.1 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路

第四章 臺(tái)燈調(diào)光電路的設(shè)計(jì)

4.1臺(tái)燈調(diào)光電路的基本工作原理

接通電源前，電容C上的電壓為0。接通電源后，電容經(jīng)由R4、RP（R5）充電，電容的電壓V逐漸升高。當(dāng)?shù)竭_(dá)峰值電壓時(shí)，e-b1間導(dǎo)通，電容上電壓經(jīng)e-b1向電阻R3放電。當(dāng)電容上的電壓降到谷底電壓時(shí)，單結(jié)晶體管恢復(fù)阻斷狀態(tài)。隨后，電容又重新充電，重復(fù)上述過(guò)程，結(jié)果在電容上形成鋸齒狀電壓，在R3上則形成脈沖電壓。此脈沖電壓作為可控硅VT的觸發(fā)信號(hào)。調(diào)節(jié)RP（R5）的阻值，可改變觸發(fā)脈沖的相位，控制晶閘管VT的導(dǎo)通角，便改變了燈泡的亮度。4.2焊接與調(diào)試

正面實(shí)物圖如圖4.2.1所示。

圖4.2.1正面實(shí)物圖

背面實(shí)物圖如圖4.2.2所示。

圖4.2.2 背面實(shí)物圖

第五章 綜合設(shè)計(jì)與仿真

5.1 整體電路設(shè)計(jì)模型

交直交變頻電路圖如圖2.5.1所示。

圖2.5.1 交直交變頻電路仿真圖

5.2 運(yùn)行仿真并檢驗(yàn)是否滿足性能指標(biāo)的要求

交直交變頻電路電壓仿真圖如圖2.5.2所示。

圖2.5.2 交直交變頻電路電壓仿真圖

交直交變頻電路電流仿真圖如圖2.5.3所示。

圖2.5.3交直交變頻電路電流仿真圖

第六章 心得體會(huì)

這次的電力電子課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多。從一開(kāi)始的理論課就讓我對(duì)這個(gè)課題產(chǎn)生了濃厚的興趣，剛開(kāi)始感覺(jué)有點(diǎn)復(fù)雜，經(jīng)過(guò)老師耐心的講解之后，慢慢的懂得了其原理。在這次電子課程設(shè)計(jì)中，學(xué)會(huì)了Matlab軟件的使用，雖然是剛開(kāi)始元器件都是英文版的，但是經(jīng)過(guò)反復(fù)的練習(xí)后，已經(jīng)能夠熟練掌握基本的用法，會(huì)搭建電路了。要將這么多的元器件全部焊在電路板上，可以先布線以及元器件的合理擺放的位置。在進(jìn)行焊接時(shí)，還要按照布線圖去焊接，這樣就不容易出錯(cuò)。在經(jīng)過(guò)好幾周努力后，焊接完成，感覺(jué)到了成就感，畢竟這是自己親手焊接完成的，這樣的機(jī)會(huì)也是難得的。決心要把這個(gè)課題順利的完成。通過(guò)這次的學(xué)習(xí)，將理論與實(shí)際聯(lián)系到了一起，在元器件的選取方面，要考慮到很多方面的因素，也認(rèn)識(shí)到自己還有太多的不足。

參考文獻(xiàn)

[1]王兆安,劉進(jìn)軍．電力電子技術(shù).第5版.機(jī)械工業(yè)出版社,2009.[2]童詩(shī)白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).4版.北京：高等教育出版社，2006.[3]龍志文.電力電子技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，2013.[4]馬建國(guó)等.電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ).清華大學(xué)出版社，2004.[5]王維平.現(xiàn)代電力電子技術(shù)及應(yīng)用.東南大學(xué)出版社，1999.[6]張崇巍，張興.PWM整流器及其控制.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.[7]黨宏社.電路、電子技術(shù)試驗(yàn)與電子實(shí)訓(xùn).華中科技大學(xué).電子工業(yè)出版社.2008.[8]何希才、毛德柱編著.新型半導(dǎo)體器件及其應(yīng)用實(shí)例.北京:電子工業(yè)出版社 [9]楊幫文編.新型集成器件實(shí)用電路.北京:電子工業(yè)出版社 [10]黃繼昌主編.電子元器件應(yīng)用手冊(cè).北京:人民郵電出版社

[11]曲學(xué)基，王增福，曲敬鎧編著.穩(wěn)定電源電路設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:電子工業(yè)出版社

第三篇：電力電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告范文

課題名稱(chēng)

電力電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告

學(xué)校：哈爾濱理工大學(xué) 榮成 院系：電氣信息系 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名：

指導(dǎo)教師 ：

2010年 月

日 ：采用自關(guān)斷器件的單相交流調(diào)壓電路研究

哈爾濱理工大學(xué)榮成電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

目錄

第一章：引言...........................................1。.1

簡(jiǎn)述...........................................1。.2指標(biāo)內(nèi)容及要求...........................................1。.3主電路原理及設(shè)計(jì)...........................................第二章：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容........................................2

第三章：實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成及工作原理..........................3

第四章：實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器..................................4

第五章：實(shí)驗(yàn)方法........................................4

第六章：思考及心得體會(huì)..................................6

第一章

引言

一

簡(jiǎn)述

電力電子技術(shù)是研究采用電力電子器件實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的換和控制的科學(xué)，是20世紀(jì)50年代誕生，70年代迅速發(fā)展起來(lái)的一門(mén)多學(xué)科互相滲透的綜合性技術(shù)學(xué)科。這些技術(shù)包括以節(jié)約能源、提高照明質(zhì)量為目的的綠色照明技術(shù)；以節(jié)約能源、提高運(yùn)行可靠性并更好地滿足產(chǎn)要求為目的的交流變頻調(diào)速技術(shù)，以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可控制性為目的，并可有效節(jié)能的靈括（柔性）交流輸電技術(shù)等等。隨著電力半導(dǎo)體制造技求、徽電子技術(shù)、汁算機(jī)技術(shù)，以及控制理論的不斷進(jìn)步．電力電子技求向著大功率、高頻化及智能化方向發(fā)展，應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)⒏訌V闊。二

指標(biāo) 內(nèi)容及要求 見(jiàn)第二章

三

主電路的原理及設(shè)計(jì) 1 交流調(diào)壓電路

如果在交流電源和負(fù)載之間之間用兩個(gè)晶間管反并聯(lián)后串聯(lián)到交流電路中，通過(guò)對(duì)晶閘管的控制就可以控制交流電力。這種電路不改變交流電的頻率，稱(chēng)為交流電力控制電路。在每半個(gè)周波內(nèi)通過(guò)對(duì)晶間管開(kāi)通相位的控制，以方便地調(diào)節(jié)輸出電壓的有效值，這種電路稱(chēng)為交流調(diào)壓電路。這種電路還用干對(duì)無(wú)功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。此外，在高電壓小電流或低電壓大電流直流電源中，也常采用交流調(diào)壓電路調(diào)節(jié)變壓器一次電壓。采用晶閘管相控整流電路，高電壓小電流可控直流電源就需要很多晶閘管串聯(lián)；同樣，低電壓大電流直流電源需要很多晶閘管并聯(lián)，這都是十分不經(jīng)濟(jì)的。采用交流調(diào)壓電路在變壓器一次側(cè)調(diào)壓，其電壓電流值都不太大也不太小，在變壓器二次側(cè)只要用二極管整流就可以了。但這種交流調(diào)壓電路控制方便，體積小、投資省計(jì)制造簡(jiǎn)單。因此廣泛應(yīng)用于需調(diào)溫的工頻加熱、燈光調(diào)節(jié)及風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載的異步電機(jī)調(diào)速等場(chǎng)合。

圖3．2所示的就是一種采用晶閘管為主開(kāi)關(guān)元件的單相交流調(diào)壓電路圖，這種交流調(diào)壓電路的主電路僅由一對(duì)反并聯(lián)的晶閘管或一只雙向晶閘管構(gòu)成。2 交流調(diào)壓電路控制方式

交流調(diào)壓電路的控制方式有三種：①整周波通斷控制；②相位控制：②斬波控制。在 整周波通斷控制方式中．晶閘管是作為交流開(kāi)關(guān)使用的，它把負(fù)載與電源接通幾個(gè)周波，再斷開(kāi)幾個(gè)周波，通過(guò)改變通斷比來(lái)改變負(fù)載k的電壓有效值。相位控制時(shí)，在電源電壓 上、下半波的某一相位分別導(dǎo)通VI、VZ晶閘管，改變控制角即可改變負(fù)載接通電壓的時(shí) 間，從而達(dá)到調(diào)壓的目的。斬波控制方式時(shí)，晶閘管要帶有強(qiáng)迫關(guān)斷電路或采用IGBT等 可自關(guān)斷器件，在每個(gè)電壓周波中，開(kāi)關(guān)元件多次通斷，使電壓斬波成多個(gè)脈沖，改變導(dǎo) 通比即可實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。三種控制方式的輸出電壓波形如圖3．l所示、相位控制交流調(diào)壓又稱(chēng) 相控調(diào)壓，是交流調(diào)壓中的基本控制方式，應(yīng)用最廣。

交流調(diào)壓電路的輸出仍是同頻率的交流電，原則上可應(yīng)用于一切需要調(diào)壓的交流負(fù)載，也可通過(guò)變壓器再調(diào)壓。交流調(diào)壓器是通過(guò)改變電壓波形來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的，因此輸出的電壓波形不再是完整的正弦波，諧波分量較大。

本實(shí)驗(yàn)就是對(duì)自關(guān)斷器件的單相交流調(diào)壓電路進(jìn)行研究，目的是是同學(xué)們熟悉采用自管段器件的單相交流調(diào)壓電路的工作原理、特點(diǎn)、波形分析與適用場(chǎng)合，熟悉PWM專(zhuān)用集成電路的組成、功能、工作原理與使用方法，同學(xué)們四人一組，分工合作，增加同學(xué)們的團(tuán)

隊(duì)意識(shí)。

第二章

1.PWM專(zhuān)用集成電路性能測(cè)試

2.控制電路相序與驅(qū)動(dòng)波形測(cè)試

3.帶與不帶電感時(shí)負(fù)載與MOS管兩端電壓波形測(cè)試

4.在不同占空比條件下，負(fù)載端電壓、負(fù)載端諧波與輸入電流的位移因數(shù)測(cè)試。

第三章

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成及工作原理

隨著自關(guān)斷器件的迅速發(fā)展，采用晶閘管遺相控制的交流調(diào)壓設(shè)備，已逐步采用自關(guān)斷器件（GTR、MOSFET、IGBT等）的交流調(diào)壓斬波所代替，與移相控制相比，斬波調(diào)壓具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1）諧波幅值小，且最低次諧波頻率高，故可采用小容量濾波元件；

2）功率因數(shù)高，經(jīng)濾波后，功率因數(shù)接近為1.3）對(duì)其他用電設(shè)備的干擾小。因此，斬波調(diào)壓是一種很有發(fā)展前途的調(diào)壓方法，可用于馬達(dá)調(diào)速、調(diào)溫、調(diào)光等設(shè)備。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以調(diào)光為例，進(jìn)行斬波調(diào)壓研究。

斬波調(diào)壓的主回路由MOSFET及反并聯(lián)的二極管組成雙向全控電子斬波開(kāi)關(guān)。當(dāng)MOS管分別由脈寬調(diào)制信號(hào)控制其通斷時(shí)，則負(fù)載電阻Rl上的電壓波形如圖5-9b所示（輸出端不帶濾波環(huán)節(jié)時(shí)），顯然，負(fù)載上的電壓有效值隨脈寬信號(hào)的占空比而變，當(dāng)輸出環(huán)節(jié)由濾波環(huán)節(jié)時(shí)的負(fù)載端電壓波形如圖5-9C所示。

脈寬調(diào)制信號(hào)有專(zhuān)用集成芯片SG3525產(chǎn)生，有關(guān)SG3525的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功能、工作原理與使用方法等可參閱雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?？刂葡到y(tǒng)中有變壓器T、比較器和或非門(mén)等組成同步控制電路以確保交流電源的2端為正時(shí)，MOS管VT1導(dǎo)通；而當(dāng)交流電源的1端為正時(shí)，MOS管VT2導(dǎo)通。

第四章

實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器

1.NMCL-K1實(shí)驗(yàn)掛箱

2.萬(wàn)用表（自備）

3.雙蹤示波器（自備）

第五章

實(shí)驗(yàn)方法

1.SG3525性能測(cè)試

先按下開(kāi)關(guān)s1.(1)輸出最大與最小占空比測(cè)量。PWM波形發(fā)生器的“1”和地。

2.控制電路相序與驅(qū)動(dòng)波形測(cè)試

將“PWM”波形發(fā)生器的1端與暫控式交流調(diào)壓電路的14端相連。將電位器RP左旋到底，用雙蹤示波器觀察并記錄下列各點(diǎn)波形：

（1）控制電路11、12與地間波形，應(yīng)仔細(xì)測(cè)量該波形是否對(duì)稱(chēng)互補(bǔ)；

（2）控制電路的13、15與地端間波形；

（3）主電路的4與5及6與5端間波形；

3.不帶電感時(shí)負(fù)載與MOS管兩端電壓波形測(cè)試

將主電路的3與4短接，將UPW的電位器RP右旋到大致中間的位置，測(cè)試并記錄負(fù)載與MOS管兩端電壓波形

4.帶電感時(shí)負(fù)載與MOS管兩端電壓波形測(cè)試

將主電路的3與4不短接，將UPW的電位器RP右旋到大致中間位置，測(cè)試并記錄負(fù)載與MOS管兩端電壓波形

5.不同占空比D時(shí)的負(fù)載端電壓測(cè)試

實(shí)驗(yàn)中，將電位器RP從左至右旋轉(zhuǎn)4-5個(gè)位置，分別觀察并記錄SG3525的輸出端2端脈沖的占空比、負(fù)載端電壓大小與波形

6.不同占空比D時(shí)的負(fù)載端諧波大小的測(cè)試

分別觀察并記錄RP左旋與右旋到底時(shí)的負(fù)載端波形，從而判斷出占空比D大小對(duì)負(fù)載端諧波大小的影響。

7.輸入電流的位移因數(shù)測(cè)試

（1）將主電路的3、4兩端用導(dǎo)線端接，及不接入電感

（2）在不同占空比條件下，用雙蹤示波器同時(shí)觀察并記錄有2與1端和2與6端間波形。

第六章

思考題

1當(dāng)主電路接純電阻負(fù)載（即將電感短路）時(shí)，可見(jiàn)負(fù)載電壓波形存在死區(qū)，其產(chǎn)生的原因是什么？

答：PWM的上下橋臂的三極管是不能同時(shí)導(dǎo)通的。如果同時(shí)導(dǎo)通就會(huì)是電源兩端短路。所以，兩路觸發(fā)信號(hào)要在一段時(shí)間內(nèi)都是使三極管斷開(kāi)的。因此電壓波形存在死區(qū)！

2.當(dāng)主電路接電感性負(fù)載時(shí)，在電壓的過(guò)零點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)一尖峰脈沖，其幅值隨占空比的增大而增大。試分析其產(chǎn)生的原因以及控制方法。

答：根據(jù)占空比越大電網(wǎng)的通斷時(shí)間越長(zhǎng)，沖擊電流越大諧波分量越大，脈沖越強(qiáng)。

諧波電流對(duì)電網(wǎng)危害甚大，必須加以抑制。抑制和消除諧波有兩種基本途徑，一種是改進(jìn)電力電子裝置，減少注入電網(wǎng)的諧波，另一種是在電力電子裝置的側(cè)并聯(lián)LC無(wú)源濾波器，為諧波電流提供頻域諧波補(bǔ)償，或者用電力有源濾波器進(jìn)行時(shí)域諧波補(bǔ)償。下面就介紹相應(yīng)的諧波抑制對(duì)策：波形疊加法，LC無(wú)源濾波器，增加整流相數(shù)法，靜止無(wú)功補(bǔ)償法，有源電力濾波器補(bǔ)償法。

心得體會(huì)

1．態(tài)度 性格決定命運(yùn)，氣度影響格局，態(tài)度決定高度，細(xì)節(jié)決定成敗。對(duì)于參加課程設(shè)計(jì)的隊(duì)員，估計(jì)感受頗深。只有我們有豐富的經(jīng)驗(yàn)，豐富的知識(shí)，才能百分百的在到場(chǎng)上贏得勝利。從培訓(xùn)到競(jìng)賽是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，期間心態(tài)很重要，會(huì)遇到很多問(wèn)題：訓(xùn)練師不懂的知識(shí)，軟硬將調(diào)不出來(lái)，隊(duì)員之間的矛盾，外界的壓力等。其中，最重要的是處理好隊(duì)員之間的矛盾和心態(tài):不懂的知識(shí)可以去學(xué)習(xí)；波形調(diào)不出來(lái)，只要有耐心，認(rèn)真分析就能找出原因；阻礙我們法杖的往往是自己的心胸，心胸開(kāi)闊，善于接受意見(jiàn)和容忍別人的錯(cuò)誤，才能在培訓(xùn)中和設(shè)計(jì)中有所收獲。

2.積累課程設(shè)計(jì)要求較強(qiáng)的動(dòng)手能力，講理論轉(zhuǎn)換為實(shí)際的操作時(shí)競(jìng)賽的必備條件。做課題時(shí)要合理分工，發(fā)揮各自的特長(zhǎng)，嚴(yán)格按要求完成任務(wù)。學(xué)會(huì)看電路圖，我們找到很多的資料是電路分析的，就得自己看資料學(xué)習(xí)。尤其是做原理分析的，資料很多而且較復(fù)雜，資料以基本原理居多，可以借助一些綜合知識(shí)。

3.交流 包括和本組隊(duì)員之間，其他組之間，指導(dǎo)教師之間以及同愛(ài)好者之間。這里著重講教師及愛(ài)好者。教師有著豐富的理論知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，可以為

我們提供豐富的資料；網(wǎng)絡(luò)上更有豐富的資源，要做的東西網(wǎng)上均能找到相關(guān)內(nèi)容，這也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程，特別是在一些論壇里有著豐富的資源。

最后，向全體參與電力電子課程設(shè)計(jì)培訓(xùn)的老師說(shuō)一聲：您辛苦了！，感謝你們

對(duì)我們的大力支持與幫助。

第四篇：電力電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)

課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

課程名稱(chēng)： 電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 開(kāi)關(guān)恒流電源設(shè)計(jì) 專(zhuān)

業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)：電自1103班 學(xué)生姓名: 學(xué)生填寫(xiě) 學(xué)

號(hào):(10位數(shù))指導(dǎo)教師: 學(xué)生填寫(xiě) 年 月 日

1.引言

電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是電氣、電子、機(jī)電及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的一個(gè)重要組成部分。通過(guò)電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，可以全面調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，融會(huì)貫通其所學(xué)的電路、電子技術(shù)、自動(dòng)控制和電力電子技術(shù)等課程基本原理和基本分析方法，進(jìn)一步把書(shū)本知識(shí)與工程實(shí)際需要相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)知識(shí)向技能的轉(zhuǎn)化。

在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的電路性能，必須搭建實(shí)際電路，以實(shí)驗(yàn)方式檢驗(yàn)和聯(lián)調(diào)電路，整體設(shè)計(jì)過(guò)程不僅研制時(shí)間長(zhǎng)、而且人為因素較大，其設(shè)計(jì)質(zhì)量取決于設(shè)計(jì)者準(zhǔn)備工作是否充分，也取決于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)、技能、信心和耐心。了解、掌握和考核相關(guān)應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)和難點(diǎn)就是學(xué)習(xí)和應(yīng)用一些工程設(shè)計(jì)方法和技能，包括了以下幾個(gè)方面：

（1）技術(shù)文獻(xiàn)的應(yīng)用，利用圖書(shū)、論文和網(wǎng)絡(luò)資源查找相關(guān)和相近的信息，整理和索取所需的資料和參數(shù)。

（2）至少掌握一種電路設(shè)計(jì)輔助軟件，本課程設(shè)計(jì)只要求掌握altium desinger或protel99se，以及相類(lèi)似電路設(shè)計(jì)輔助軟件。

（3）掌握和使用PCB制板、電路制作工藝，本課程設(shè)計(jì)對(duì)PCB制板和電路制作工藝要求較高，也是課程設(shè)計(jì)是否成功和達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵。

（4）掌握基本測(cè)試儀器使用技能，本課程設(shè)計(jì)要求掌握的儀器有萬(wàn)用表、示波器等。

（5）掌握構(gòu)建實(shí)驗(yàn)和測(cè)試條件的方法，課程設(shè)計(jì)當(dāng)中往住是分步驟和分測(cè)試模塊進(jìn)行的，因此分布構(gòu)建各步驟和測(cè)試模塊，成為實(shí)驗(yàn)和測(cè)試的關(guān)鍵。

（6）掌握一種軟件輔助設(shè)計(jì)軟件，如multisim、proteus、matlab或saber等。

2.設(shè)計(jì)任務(wù)

（1）Buck Chopper開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)，要求正確選擇控制方案，查閱參考資料。（2）繪制電氣控制原理圖，包括主電路圖，正確選擇或設(shè)計(jì)元器件，訂列元器件目錄清單；

（3）設(shè)計(jì)部分工藝圖紙（電氣控制圖，電器元件布置圖，安裝接線圖）；（4）編制完整的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。

3.設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)并制作如圖1所示開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。

開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源IINIOUIN隔離U1=220VAC變壓器U2=18VAC整流濾波DC-DC變換器UORL

圖1

Buck Chopper電源電路的原理分析，定量計(jì)算，學(xué)習(xí)和運(yùn)用有關(guān)的輔助設(shè)計(jì)工具，進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試和測(cè)試。4.Buck Chopper電源電路設(shè)計(jì)

（1）Buck Chopper電源電路原理分析，定量計(jì)算。（2）具體設(shè)計(jì)要求

? 輸入：交流90~130Vac。

? 輸出：電源恒流350mA，工作電壓范圍40~60V。? 開(kāi)關(guān)電源的工作頻率為20kHz左右。

? 采用脈沖寬度調(diào)制控制集成電路HV9910。

5.Buck Chopper工作原理

原理如圖2和圖3所示。

圖2

圖3（1）導(dǎo)通狀態(tài)

?ION?U?UOULt1?It1LL

（2）截止?fàn)顟B(tài)

UU?IOFF?Lt2?Ot2LL

（3）輸入輸出關(guān)系

?ION??IOFFUO??UIt1t1?t2??

ε稱(chēng)為占空比

6．HV9910介紹

HV9910 是 PWM 高效率LED驅(qū)動(dòng)IC。它允許電壓從 8VDC 一直到 450VDC而對(duì)HB LED有效控制。HV9910通過(guò)一個(gè)可升至 300 KHz的頻率來(lái)控制外部的 MOSFET，該頻率可用一個(gè)電阻調(diào)整。LED串是受到恒定電流的控制而不是電壓, 如此可提供持續(xù)穩(wěn)定的光輸出和提高可靠度。輸出電流調(diào)整范圍可從MA級(jí)到1.0A。

HV9910 使用了一種高壓隔離連接工藝，可經(jīng)受高達(dá) 450V的浪涌輸入電壓的沖擊。對(duì)一個(gè)LED串的輸出電流能被編程設(shè)定在0和他的最大值之間的任何值，它由輸入到HV9910的線性調(diào)光器的外部控制電壓所控制。另外，HV9910也提供一個(gè)低頻的PWM調(diào)光功能，能接受一個(gè)外部達(dá)幾KHz的控制信號(hào)在0-100％的占空比下進(jìn)行調(diào)光。

器件極限參數(shù)

Vin to GND......................................................................................-0.5V to +470V CS......................................................................................................-0.3V to 0.8V LD, PWM_D to GND.......................................................................-0.3V to(Vdd--0.3V)GATE to GND...................................................................................-0.3V to(Vdd + 0.3V)Continuous Power Dissipation(TA = +25°C)(Note 1)16-Pin SO(derate 7.5mW/°C above +25°C)................................750mW 8-Pin DIP(derate 9mW/°C above +25°C)....................................900mW 8-Pin SO(derate 6.3mW/°C above +25°C)...................................630mW Operating Temperature Range............................................................-40°C to +85°C Junction Temperature..........................................................................+125°C Storage Temperature Range................................................................-65°C to +150°C

封裝信息 典型應(yīng)用及工作原理

AC/DC 交流輸入應(yīng)用

HV9910 是一個(gè)低成本的可降壓, 升壓, 升降壓的控制芯片特別適合設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)多串LED或LED陣列.該芯片既適用于全球通用的AC交流輸入, 也適用于8－450V的直流輸入.交流輸入時(shí), 為提高功率因素, 通過(guò)由EN 61000-3-2 Class C所規(guī)定的照明設(shè)備的交流諧波的限制,在輸入功率小于25W, 可很容易的在線路中加入無(wú)源功率因素校正電路得以實(shí)現(xiàn).HV9910可驅(qū)動(dòng)上百個(gè)高亮度的LED串聯(lián)或數(shù)串高亮度的LED, 這些LED能被設(shè)計(jì)成一串或串并聯(lián)結(jié)合的方式, HV9910通過(guò)調(diào)節(jié)恒流值可確保LED亮度和光譜并延長(zhǎng)壽命.HV9910的特色是使能腳PWM_D可采用脈寬調(diào)制(PWM)的方法調(diào)節(jié)LED亮度, 同時(shí)兼作使能端，該端懸空時(shí)芯片無(wú)輸出控制。HV9910也可通過(guò)LD端線性調(diào)壓的方式連續(xù)調(diào)節(jié)LED的輸出電流從而控制亮度(也叫線性調(diào)光).HV9910內(nèi)部包含了一個(gè)高壓線性電源,它向內(nèi)部所有線路提供能量,也可以提供給外部低壓電路.LED 驅(qū)動(dòng)控制

HV9910可控制包括隔離/非隔離, 連續(xù)/非連續(xù)等類(lèi)所有的轉(zhuǎn)換器.當(dāng)GATE端輸出高電平驅(qū)動(dòng)外部的功率MOSFET時(shí), LED驅(qū)動(dòng)器將儲(chǔ)存到電感或變壓器原邊電感的輸入能量,依賴不同的轉(zhuǎn)換器類(lèi)型,可能儲(chǔ)能和將部分能量直接傳LED串，當(dāng)功率MOSFET關(guān)斷時(shí), 儲(chǔ)存在磁性元件上的能量轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED串的驅(qū)動(dòng)電流.(工作在Flyback 模式).當(dāng) VDD電壓大于UVLO時(shí)，GATE端可以輸出高電平.此時(shí)輸出電流通過(guò)限制外部功率MOSFET的峰值電流的方式工作.外部電流采樣電阻與功率MOSFET的源 極 串 聯(lián) , 此采樣電阻的電壓反饋到HV9910的CS pin腳, 當(dāng)CS pin腳的電壓超過(guò)峰值電流的設(shè) 定的閾值電壓時(shí), GATE的驅(qū)動(dòng)信號(hào)結(jié)束, 功率管關(guān)斷.此峰值電流比較儀的閾值電壓 在內(nèi)部設(shè)定值為 250mV, 亦可通過(guò)LD pin在外部設(shè)定.當(dāng)需要軟啟動(dòng)時(shí), 在LD pin連接一個(gè)電容,從而允許電壓按期望的的速率上升, 因此,確保LED的輸出電流是逐漸上升的.很明顯,一個(gè)簡(jiǎn)單的無(wú)源功率因素校正電路, 由 3 二極管和 2 電容組成,應(yīng)用線路顯示如圖1.供電電流

HV9910 需 要 1mA 的啟動(dòng)電流.如框圖所示, 此電流由 HV9910的內(nèi)部產(chǎn)生,無(wú)需象其它的電路中需加一個(gè)大的啟動(dòng)電阻.此外,在 HV9910的應(yīng)用中,它能用內(nèi)部的線性電源連續(xù)的向內(nèi)部的所有線路提供7.5V的電壓.設(shè)定輸出電流

如圖1, 選擇降壓拓?fù)鋾r(shí), LED中的平均電流是 CS 的峰值電壓的一個(gè)好的表現(xiàn).然而,運(yùn)用這種電流采樣方法,有一個(gè)相關(guān)連的誤差需要被計(jì)算進(jìn)去

.此誤差的提出是因?yàn)殡姼兄械钠骄娏骱头逯惦娏魇遣煌?例如電感紋波電流的峰峰值是150mA,要得到500mA的LED電流, 該采樣電阻應(yīng)為 : 250mV/(500mA+ 0.5*150mA)= 0.43?.調(diào)光

有兩種方式可以實(shí)現(xiàn)調(diào)光,取決不同的應(yīng)用,可以單獨(dú)調(diào)節(jié)也可組合調(diào)節(jié).LED 的輸出電流能被控制, 也能被線性調(diào)節(jié)改變, 或通過(guò)控制電流的開(kāi)關(guān)來(lái)維持電流的不變.第二種調(diào)光方式(叫PWM 調(diào)光)通過(guò)改變輸出電流的占空比來(lái)控制LED的亮度.線性調(diào)光通過(guò)調(diào)節(jié)LD pin腳電壓從0到250mV而實(shí)現(xiàn)，該控制電壓優(yōu)先于內(nèi)部CS pin設(shè)定值250mV , 從而可輸出電流實(shí)現(xiàn)編程.例如, 在 VDD和地之間接一個(gè)分壓器,設(shè)定CS pin 的控制電壓.當(dāng)分壓器設(shè)定的控制電壓超過(guò)250mV將不會(huì)改變輸出電流.如希望更大的輸出電流, 可以選擇一個(gè)更小的采樣電阻.PWM 調(diào)光通過(guò)外部PWM信號(hào)加在PWM_D pin 端而實(shí)現(xiàn).該P(yáng)WM 信號(hào)可由微控制器或由脈沖發(fā)生器按希望的LED的亮度以一定的占空比來(lái)實(shí)現(xiàn).在此PWM 方式下, 以該信號(hào)的有效和失效轉(zhuǎn)換來(lái)調(diào)節(jié)LED的電流.在此模式,LED的電流處在這兩種狀態(tài)之一: 零或由采樣電阻設(shè)定的正常電流.它不可能用這個(gè)方法去達(dá)到比HV9910用采樣電阻設(shè)定的水平更高的平均亮度.HV9910 用 這 種 PWM控制方法,這燈的輸出只能在零到100%之間調(diào)整.此PWM調(diào)光方法的精度僅僅取決于GATE的最小脈寬的限制, 即此頻率的占空比的百分比.這里有一些由應(yīng)用線路圖1,給出的典型的波形闡明PWM 調(diào)光方法如下.CH1是指MOSFET的漏極電壓, CH2是給PWM_D腳的PWM 信號(hào)和CH4是LED燈串的電流.工作頻率設(shè)定

振蕩器的工作頻率能被用一個(gè)外部電阻ROSC在25kHz到300 kHz之間設(shè)定: FOSC =25000/(ROSC [k?] + 22)[kHz] 功率因數(shù)校正LED驅(qū)動(dòng)器的輸入功率不超過(guò)25W時(shí), 為了通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)EN61000-3-2 Class C 的AC諧波的限制, 如 HV9910 的應(yīng)用線路圖1, 可以加一個(gè)簡(jiǎn)單的被動(dòng)功率因數(shù)校正電路.這個(gè)典型的應(yīng)用電路線圖表示怎樣加這個(gè)線路而不影響電路的其它部分.一個(gè)由3個(gè)二極管和 2個(gè)電容器的簡(jiǎn)單電路被加在ac整流輸入的后面去改善輸入電流的諧波失真和達(dá)到功率因數(shù)大于 0.85.電感設(shè)計(jì)

提及典型的應(yīng)用電路 ,可以從電感中計(jì)算得到希望的 LED波紋電流的峰峰值.但在典 型的應(yīng)用,這樣的波紋電流被選取為正常的LED電流的30%.在這個(gè)例子中正常電流ILED是350mA.下一步是得出

LED燈串上的總電壓降.例如, 當(dāng)燈串由10高亮度 的LED組成每個(gè)二極管在它的額定電流的正向壓降為3.0V;則LED串的總電壓VLEDS是30V.可以知道正常的整流后的輸入電流Vin=120V*1.41=169V,由此可以決定開(kāi)關(guān)的占空比：D=VLED/VIN=30/169=0.177.然后，給出開(kāi)關(guān)頻率，fOSC =50KHz,這樣需要計(jì)算功率管MOSFET的導(dǎo)通時(shí)間：TON=D/FOSC =3.5微秒由此這些必需的值，可以計(jì)算出電感: L=(VIN-VLEDS)*TCN/(0.3*ILED)= 4.6 mH

輸入大電容

輸入濾波電容應(yīng)該設(shè)計(jì)在能保持整個(gè)AC線電壓周期被整流后的電壓高于LED串電壓的兩倍。假定15%的相關(guān)電壓的紋波穿過(guò)電容器，一個(gè)簡(jiǎn)單的公式能給出此輸入大電容器的最小值：CMIN=ILED*VLEDS*0.06/VIN^2

CMIN=22UF,這里選用22UF/250V.在被動(dòng)的PFC電路中需要在輸入端使用兩個(gè)容值為計(jì)算出的CMIN的電容串聯(lián)。這兩個(gè)電容中的每一個(gè)應(yīng)為輸入電壓的1/2和容量的兩倍

使能控制

HV9910能被關(guān)斷當(dāng)PWM_D pin連接到地，此時(shí)，HV9910所消耗的靜態(tài)電流小于1mA 7.參數(shù)設(shè)計(jì)

電容的參數(shù)：

C1=22UF C2=0.01UF

C3=0.1F

電感的參數(shù)： L1=3.3mH 電阻的參數(shù):

R11=100K ?

R2=0.62 ? R13=15K ? R14=15K ?

8.原理圖設(shè)計(jì)

9.PCB設(shè)計(jì)

10.波形測(cè)試

11.總結(jié)

（要求：說(shuō)明你通過(guò)這幾天學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)到什么基本技能，另外說(shuō)明你對(duì)這此課程設(shè)計(jì)真實(shí)感言）

×××××××××（小4號(hào)宋體，20磅行距）×××××××××××××××××××××××××

注：1．正文中表格與插圖的字體一律用5號(hào)宋體；

2．正文各頁(yè)的格式請(qǐng)以此頁(yè)為標(biāo)準(zhǔn)復(fù)制。

第五篇：電力電子課程設(shè)計(jì)總結(jié)

電力電子專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)總結(jié)

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，電力電子技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)中占據(jù)著非常重要的地位，電力電子技術(shù)應(yīng)用在是生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在如果把計(jì)算機(jī)控制比喻為人的大腦，電磁機(jī)械等動(dòng)力機(jī)構(gòu)喻為人的四肢的話，則電力電子技術(shù)則可喻為循環(huán)和消化系統(tǒng)，它是能力轉(zhuǎn)化和傳遞的渠道。因此作為二十一世紀(jì)的電氣專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言掌握電力電子應(yīng)用技術(shù)十分重要。

電力電子課程設(shè)計(jì)的目的在于進(jìn)一步鞏固和加深所學(xué)電力電子基本理論知識(shí)。使學(xué)生能綜合運(yùn)用相關(guān)關(guān)課程的基本知識(shí)，通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力，學(xué)會(huì)和認(rèn)識(shí)查閱和占有技術(shù)資料的重要性，了解專(zhuān)業(yè)工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、思路、以及具體的方法和步驟，掌握專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)計(jì)算、軟件編制，硬件設(shè)計(jì)及整體調(diào)試。通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程學(xué)習(xí)和管理，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，以期達(dá)到提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力。

從理論到實(shí)踐，在專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)持續(xù)的日子里，可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)到很多東西，不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)教育學(xué)生認(rèn)識(shí)理論與實(shí)際相結(jié)合的重要性，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中隨時(shí)會(huì)遇到各式各樣的問(wèn)題，同時(shí)會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)自己的不足之處。整了個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程對(duì)很多學(xué)生而言可以說(shuō)是困難重重，譬如對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，不會(huì)查閱資料，覺(jué)得無(wú)從下手等等。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)互動(dòng)指導(dǎo)，教育學(xué)生一步一步的制定并依次實(shí)施計(jì)劃，并在設(shè)計(jì)計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程中教會(huì)他們查閱資料，鼓勵(lì)他們克服心理上的不良情緒，不斷的學(xué)習(xí)和解決難題，不斷磨練煉學(xué)生意志的過(guò)程。總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程學(xué)生表現(xiàn)以及實(shí)習(xí)報(bào)告，本次課程設(shè)計(jì)有效培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)，提出，分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐，使學(xué)生所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)得到鞏固，并使學(xué)生得到運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的初步訓(xùn)練；使學(xué)生接觸和了解實(shí)際局部設(shè)計(jì)從收集資料、方案比較、軟硬件設(shè)計(jì)及整體調(diào)試的全過(guò)程，進(jìn)一步提高學(xué)生的分析、綜合能力以及工程設(shè)計(jì)中分析設(shè)計(jì)的基本能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)做必要的準(zhǔn)備，并為畢業(yè)后的工作學(xué)習(xí)提供了借鑒思路。