第一篇:基于單片機(jī)逆變穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)
基于單片機(jī)逆變穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)
逆變器就是把直流電壓變換成固定或可調(diào)交流電壓的裝置。在逆變器的控制中,采用SPWM控制技術(shù),該技術(shù)可使逆變器的輸出電壓低次諧波得到很好的抑制和消除,高次諧波又能很容易除去,從而可獲得畸變率極低的正弦波輸出電壓。正弦脈寬調(diào)制技術(shù)(SPWM)是利用功率開(kāi)關(guān)器件(如IGBT)的導(dǎo)通和關(guān)斷,把直流電壓變換成脈寬按正弦規(guī)律變化的電壓脈沖陣列,并通過(guò)控制電壓脈沖的寬度和電壓脈沖陣列的周期以達(dá)到變壓變頻目的的一種控制技術(shù)。SPWM波形的脈沖寬度按正弦規(guī)律變化,SPWM波產(chǎn)生方法有3種,即分立元件電路、專用集成電路和單片機(jī)直接輸出。采用分立元件電路較復(fù)雜,有溫漂、影響精度、限制了系統(tǒng)的性能。
電力電子技術(shù)就是利用半導(dǎo)體功率開(kāi)關(guān)器件、電力電子技術(shù)和控制技術(shù),對(duì)電氣設(shè)備的電功率進(jìn)行變換和控制的一門技術(shù)。上個(gè)世紀(jì)80年代以來(lái),由于半導(dǎo)體器件,電子技術(shù)等的不斷推陳出新,電力電子技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,其對(duì)工業(yè)發(fā)展所產(chǎn)生的巨大作用,被各國(guó)的專家學(xué)者稱為人類社會(huì)繼計(jì)算機(jī)之后的第二次的電子革命,它在世界各國(guó)工業(yè)文明的發(fā)展中所起的關(guān)鍵作用可能僅次于計(jì)算機(jī)。
電源是電力電子技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一,隨著新的電子元器件、新電磁材料、新變換技術(shù)、新的控制技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用,逆變電源技術(shù)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。電源技術(shù)的發(fā)展,大體經(jīng)歷了幾個(gè)階段:磁放大式到硅極管整流式,再到可控硅(晶閘管)整流式,直到發(fā)展到逆變式(開(kāi)關(guān)式)。采用逆變技術(shù),可使所設(shè)計(jì)的電源具有許多方面的優(yōu)越性。
參考文獻(xiàn): 劉瑞新等 單片機(jī)原理及應(yīng)用教程 機(jī)械工業(yè)出版社,2003.7 2吳國(guó)經(jīng)等 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) 中國(guó)電力出版社,2004.1 3唐俊8051 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例 北京航空航天出版社,2003.3
第二篇:《逆變》讀后感(定稿)
從觀看《逆變》談芙蓉大隊(duì)隊(duì)伍建設(shè)
3月底,在支隊(duì)的組織下,我大隊(duì)全體民警觀看了警示教育片《逆變》,片中深刻剖析了5名優(yōu)秀基層干警成長(zhǎng)為領(lǐng)導(dǎo)后,又漸漸腐敗墮落的過(guò)程和根源,廣大民警都深受教育。我本人主管芙蓉大隊(duì)思想政治工作和隊(duì)伍建設(shè),從中感觸頗深,受益良多。
從《逆變》腐敗者違法犯罪的軌跡中,不難看出,他們剛開(kāi)始都是非常優(yōu)秀的民警,但由于在平時(shí)工作和生活小節(jié)中不注意、不排斥腐朽黑暗的東西,漸漸的腐化變質(zhì),忘了人民警察的形象,變得貪婪無(wú)厭,世人可憎,期間上演了一場(chǎng)場(chǎng)淋漓盡致的權(quán)錢、權(quán)色交易之戲,他們無(wú)視黨紀(jì)國(guó)法,目無(wú)組織紀(jì)律,不顧群眾利益,弄虛作假,獨(dú)斷專行,橫行霸道,腐化墮落,不僅嚴(yán)重?cái)牧它h風(fēng)政風(fēng),而且使人民群眾利益遭受了嚴(yán)重?fù)p失。他們的人生潰敗與交友不慎有很大關(guān)系,與自身要求不嚴(yán)密切相關(guān),與忽視學(xué)習(xí)緊密相連,這正應(yīng)證了那句千古名言“千里之堤,潰于蟻穴”。我作為大隊(duì)教導(dǎo)員,深感自身責(zé)任重大,深刻認(rèn)識(shí)到防微杜漸的重要性,在當(dāng)前的隊(duì)伍建設(shè)中,工作中一點(diǎn)細(xì)微處不注意,一小項(xiàng)措施沒(méi)落實(shí)到位,民警的一點(diǎn)點(diǎn)思想的小苗頭沒(méi)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正,都可能導(dǎo)致民警腐敗、墮落,今后,我力爭(zhēng)將此次警示教育成果運(yùn)用到實(shí)際工作當(dāng)中去,從嚴(yán)、從細(xì)抓好隊(duì)伍建設(shè)的各項(xiàng)工作。
一是以學(xué)習(xí)和貫徹“四個(gè)一律”內(nèi)容為契機(jī),加強(qiáng)政治理論教育。今年,公安部***同志在全國(guó)政法工作會(huì)議上提出“四個(gè)一律”鐵規(guī),全力整肅警風(fēng)警紀(jì),長(zhǎng)沙公安機(jī)關(guān)在各下屬單位全面開(kāi)展學(xué)習(xí)貫徹“四個(gè)一律”鐵規(guī),推動(dòng)了學(xué)習(xí)廉政、履行廉政、深化廉政的高潮。芙蓉大隊(duì)要以此為契機(jī),不斷加強(qiáng)政治理論學(xué)習(xí),不斷完善學(xué)習(xí)制度,全面打牢公正廉潔執(zhí)法的根基。一是要繼續(xù)學(xué)習(xí)鄧小平理論、三個(gè)代表重要思想,體會(huì)科學(xué)發(fā)展觀的深刻內(nèi)涵,并以黨支部“三會(huì)一課”為重要抓手,學(xué)習(xí)黨中央的最新理論成果和中央領(lǐng)導(dǎo)人的重要講話,不斷深化民警的理論根基,以此來(lái)規(guī)范和指導(dǎo)民警言行。二要制定計(jì)劃,重新組織民警學(xué)習(xí)《黨員領(lǐng)導(dǎo)干部廉潔從政若干準(zhǔn)則》和《公安機(jī)關(guān)人民警察紀(jì)律條令》,堅(jiān)持把教育整頓與規(guī)范執(zhí)法、反腐倡廉相結(jié)合,把紀(jì)律作風(fēng)教育與排查整改執(zhí)法突出問(wèn)題相結(jié)合,從內(nèi)部加強(qiáng)思想素質(zhì)和作風(fēng)建設(shè)。三要以黨的歷史為內(nèi)容,組織學(xué)習(xí)一次黨課,重溫黨的艱苦歲月,學(xué)習(xí)老一輩黨員為黨的事業(yè)拼搏、奉獻(xiàn)的光輝事跡,并以此來(lái)激勵(lì)廣大民警珍惜職位和榮譽(yù),防微杜漸。
二是扎實(shí)開(kāi)展“創(chuàng)先爭(zhēng)優(yōu)”活動(dòng),把民警引導(dǎo)到干事創(chuàng)業(yè)中來(lái)。要以開(kāi)展“創(chuàng)先爭(zhēng)優(yōu)”活動(dòng)為重要載體,積極引導(dǎo)民警樹(shù)立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀,把主要精力放在干事創(chuàng)業(yè)上來(lái)。大隊(duì)自去年4月開(kāi)始開(kāi)展“創(chuàng)先爭(zhēng)優(yōu)”活動(dòng)以來(lái),涌現(xiàn)了許多先進(jìn)典型和先進(jìn)事跡,獲得了很多榮譽(yù),大隊(duì)思想政治工作、執(zhí)法規(guī)范化建設(shè)和“創(chuàng)先爭(zhēng)優(yōu)”活動(dòng)均評(píng)為市局示范化單位,大隊(duì)團(tuán)支部被評(píng)為長(zhǎng)沙市五四紅旗團(tuán)支部,2010支隊(duì)綜合考評(píng)、績(jī)效考核、執(zhí)法質(zhì)量考核、政治目標(biāo)考核我大隊(duì)均名列第一,這些榮譽(yù)的取得,既是我隊(duì)隊(duì)伍建設(shè)的成果,也極大促進(jìn)了隊(duì)伍建設(shè)健康穩(wěn)定發(fā)展。下階段,我隊(duì)將繼續(xù)深入推進(jìn)“創(chuàng)先爭(zhēng)優(yōu)”活動(dòng),積極構(gòu)建載體,從大隊(duì)中發(fā)掘和宣傳先進(jìn)典型和先進(jìn)事跡,營(yíng)造良好的隊(duì)伍氛圍,引導(dǎo)民警融入到活動(dòng)中,激發(fā)干事創(chuàng)業(yè)的熱情。
三是認(rèn)真貫徹落實(shí)今年開(kāi)展“開(kāi)門評(píng)警”活動(dòng)精神,促進(jìn)大隊(duì)隊(duì)伍作風(fēng)整改。今年1月份起,公安部在全國(guó)公安機(jī)關(guān)開(kāi)展“大走訪”開(kāi)門評(píng)警活動(dòng),我隊(duì)根據(jù)支隊(duì)黨委關(guān)于開(kāi)展“大走訪”開(kāi)門評(píng)警活動(dòng)的統(tǒng)一部署,結(jié)合我隊(duì)工作實(shí)際,緊緊圍繞“廣大民警受教育、人民群眾得實(shí)惠、公安工作上水平、警民關(guān)系更和諧”的總體目標(biāo),突出重點(diǎn),全面開(kāi)展“大走訪”開(kāi)門評(píng)警活動(dòng),并以此為契機(jī),切實(shí)整改隊(duì)伍不良作風(fēng),引導(dǎo)和督促全體民警以人民群眾滿意為導(dǎo)向,在工作和生活中給人民群眾樹(shù)立高尚的形象,全力打造“群眾滿意工程”。
四是扎實(shí)、細(xì)致地開(kāi)展好經(jīng)常性思想政治工作,建立健全經(jīng)常性的預(yù)防機(jī)制。要切實(shí)利用好經(jīng)常性思想政治工作機(jī)制,做到積極引導(dǎo),防微杜漸。大隊(duì)以抓政工干部履職為重點(diǎn),嚴(yán)格落實(shí)“三會(huì)一課”制度,全面開(kāi)展談心慰問(wèn)活動(dòng),堅(jiān)持政治思想工作的經(jīng)常性、針對(duì)性和實(shí)效性,不斷增強(qiáng)思想政治工作服務(wù)中心工作的能力,其中,特別重視談心談話這一機(jī)制,常談話、常談心、常溝通,及時(shí)發(fā)現(xiàn)民警思想上不好的苗頭,并做好積極教育引導(dǎo)工作。除了做好這些硬性工作,還積極開(kāi)展警營(yíng)活動(dòng),陶冶民警情操的同時(shí),在活動(dòng)中和諧警隊(duì)氣氛,于潛移默化中培養(yǎng)民警熱愛(ài)生活、積極進(jìn)取的態(tài)度,自覺(jué)杜絕不良風(fēng)氣的影響。
通過(guò)觀看電影《逆變》,筆者進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到在日常工作中認(rèn)真履行教導(dǎo)員職責(zé)的重要性,抓好防腐倡廉,防止民警變質(zhì),就是要從細(xì)處著手,在生活中關(guān)心民警,在工作中激勵(lì)民警,在制度上嚴(yán)格監(jiān)督,從嚴(yán)做好各項(xiàng)政治思想工作和相關(guān)活動(dòng),并積極構(gòu)建長(zhǎng)效預(yù)防機(jī)制,努力在大隊(duì)樹(shù)立積極、向上,清正、廉潔的良好氛圍。
第三篇:直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(模電)
直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.學(xué)會(huì)選擇變壓器、整流二極管、濾波電容及集成穩(wěn)壓器來(lái)設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源 2.掌握直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試及主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)量方法
二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)
利用7812、7912設(shè)計(jì)一個(gè)輸出±12V、1A的直流穩(wěn)壓電源;
三、實(shí)驗(yàn)要求
1)畫出系統(tǒng)電路圖,并畫出變壓器輸出、濾波電路輸出及穩(wěn)壓輸出的電壓波形; 2)輸入工頻220V交流電的情況下,確定變壓器變比; 3)在滿載情況下選擇濾波電容的大?。ㄈ?倍工頻半周期); 4)求濾波電路的輸出電壓;
5)說(shuō)明三端穩(wěn)壓器輸入、輸出端電容的作用及選取的容值。
四、實(shí)驗(yàn)原理
1.直流電源的基本組成
變壓器:將220V的電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)化成所需要的交流電壓。整流電路:利用二極管的單向?qū)щ娦裕瑢⒄?fù)交替的交流電壓變換成單一方向的直流脈動(dòng)電壓。
濾波電路:將脈動(dòng)電壓中的文波成分濾掉,使輸出為比較平滑的直流電壓。穩(wěn)壓電路:使輸出的電壓保持穩(wěn)定。
4.2 變壓模塊
變壓器:將220V的電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)化成所需要的交流電壓。
4.2 整流橋模塊
整流電路的任務(wù)是將交流電變換為直流電。完成這一任務(wù)主要是靠二極管的單向?qū)щ娮饔?,因此二極管是構(gòu)成整流電路的關(guān)鍵元件。管D1~D4接成電橋的形式,故有橋式整流電路之稱。
由上面的電路圖,可以得出輸出電壓平均值:Uo(AV)?0.9U2,由此可以得U2?15V即可
即變壓器副邊電壓的有效值為15V 計(jì)算匝數(shù)比為 220/15=15 2.器件選擇的一般原則 選擇整流器
流過(guò)二極管的的平均電流: ID=1/2 IL 在此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中IL的大小大約為1A 反向電壓的最大值:Urm=2U2 選擇二極管時(shí)為了安全起見(jiàn),選擇二極管的最大整流電路IDF應(yīng)大于流過(guò)二極管的平均電流ID即0.5A,二極管的反向峰值電壓Urm應(yīng)大于電路中實(shí)際承受最大反向電壓的一倍。
實(shí)驗(yàn)中我們采用的是1B4B42封裝好的單相橋式電路。4.2 濾波模塊
3.3濾波電路
交流電經(jīng)整流電路后可變?yōu)槊}動(dòng)直流電,但其中含有較大的交流分量,為使設(shè)備上用純凈的交流電,還必須用濾波電路濾除脈動(dòng)電壓中的交流成分。常見(jiàn)的濾波電路有:電容濾波電路、電感濾波電路、電感電容濾波電路以及?型濾波電路。在此電路中,由于電容濾波電路電路較為簡(jiǎn)單、且能得到較好的效果,故選用此電路。濾波電容一般選幾十至幾千微法的電解電容,由于RlC?(3~5)
T,故選4200uF/25V的電解電容。
2圖3-4 濾波電路
圖3-5 濾波后的電壓
輸出直流電壓UL與U2的關(guān)系:
UL=(1.1~1.2)U2 變壓器副邊電流有效值:
I2=(1.5~2)IL
4、穩(wěn)壓電路
A.根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,選用三端固定式輸出集成穩(wěn)壓器MC78012CT和LM79012CT B.為防止自激震蕩,在輸入端接一個(gè)0.1~0.33uF的電容C1 C.為消除高頻噪聲和改善輸出地瞬態(tài)特性輸出端要接一個(gè)1uF以上的電容C2
五、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.變壓器的選擇
根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,輸出±12V,1A的直流穩(wěn)壓電源,負(fù)載電阻:
RL≥12Ω
變壓器副邊電壓: 變壓器的副邊電壓為有效值為15V 變壓器的變壓比:n1:n2=220/15=15 變壓器的副邊電壓圖像
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)確定通過(guò)穩(wěn)壓管的電壓控制在15—17V之間,來(lái)調(diào)節(jié)變壓器的副邊電壓,確定匝數(shù)比為15:1 電路圖:
仿真波形:
2、整流模塊
3.整流二極管的選擇
流過(guò)負(fù)載的電流:
IL≤1A 流過(guò)二極管的電流:
ID=1/2IL=0.5A 二極管所能承受的極間反向電壓:
Urm=2U2*2=2*15*2=42.4V 所以選擇二極管時(shí)ID>=0.5A,Urm>=42.4V 設(shè)計(jì)過(guò)程中我們選用的是1B4B42
2.濾波電容的選擇
時(shí)間常數(shù):
τ=RLC0=5*T/2=0.05s 取RL=12Ω,則
C0=4.2mF 電容所能承受的最大電壓:Urm=2U2*2=2*15*1.1=23.3V(考慮到電網(wǎng)電壓波動(dòng)10%)
仿真電路:
仿真結(jié)果:
4.其他
防自激震蕩電容:
C1=330nF 消高頻噪聲電容:
C2=1uF
5、穩(wěn)壓電路
由于LM7812輸出的最大電流為1.5A
要求輸出的最大電流為1A 在輸出電阻的兩端并聯(lián)為1A的整流二極管1N4001
六、.實(shí)驗(yàn)電路圖:
根據(jù)原件的選擇,連接電路圖:如下所示
七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)
本次實(shí)驗(yàn),我們充分理解并掌握了直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)的過(guò)程方法,特別是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們相互幫助學(xué)習(xí),提高了自我學(xué)習(xí)的能力,也提高的團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力,在試驗(yàn)中,我們自己學(xué)會(huì)去解決問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,相信對(duì)以后的學(xué)習(xí)會(huì)有很大幫助。另外,通過(guò)本實(shí)驗(yàn),我們學(xué)會(huì)了直流電壓源的設(shè)計(jì)方法,也對(duì)Multisim這個(gè)軟件有了初步的認(rèn)識(shí)和了解,為以后其他后續(xù)課程提供了幫助。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們也獲得了很多的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。通過(guò)本次不僅對(duì)我們知識(shí)水平有很大幫助,更重要的是提高了我們自我學(xué)習(xí)的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。
第四篇:?jiǎn)纹瑱C(jī)設(shè)計(jì)心得
四周的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了,在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí),也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,與同學(xué)分工設(shè)計(jì),和同學(xué)們相互探討,相互學(xué)習(xí),相互監(jiān)督。學(xué)會(huì)了合作,學(xué)會(huì)了運(yùn)籌帷幄,學(xué)會(huì)了寬容,學(xué)會(huì)了理解,也學(xué)會(huì)了做人與處世。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練,著是我們邁向社會(huì),從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程.”千里之行始于足下”,通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義.我今天認(rèn)真的進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開(kāi)這一步,就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
通過(guò)這次單片機(jī)設(shè)計(jì),我們?cè)诙喾矫娑加兴岣?。通過(guò)這次單片機(jī)設(shè)計(jì),綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次單片機(jī)設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力,鞏固與擴(kuò)充了單片機(jī)課程所學(xué)的內(nèi)容,掌握單片機(jī)設(shè)計(jì)的方法和步驟,掌握單片機(jī)設(shè)計(jì)的基本的技能懂得了怎樣分析電路,了解了單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu),提高了計(jì)算能力,繪圖能力,熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí),獨(dú)立思考的能力也有了提高。
在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中,體現(xiàn)出團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的團(tuán)結(jié)以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情,從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié),從而加以彌補(bǔ)。
本次設(shè)計(jì)是在馬老師、崔老師密切關(guān)心和悉心指導(dǎo)下完成的。老師在課題開(kāi)題期間和論文寫作的過(guò)程中給予了我許多指導(dǎo),導(dǎo)師總是以認(rèn)真負(fù)責(zé)、一絲不茍的工作態(tài)度閱讀并修改文章中不足的地方,導(dǎo)師的優(yōu)良的作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度深深影響著我,至此,向恩師致以最真摯的感謝和最崇高的敬意!
同時(shí)我要感謝我的同學(xué),特別是我的同組的同學(xué)們,他們?cè)谶@一個(gè)月里陪我一起設(shè)計(jì),一起討論,一起學(xué)習(xí),才讓我有了今天的成績(jī)。他們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)和生活中他們給予了我無(wú)私的關(guān)懷和幫助,在此表示我最誠(chéng)摯的謝意。
轉(zhuǎn)眼之間四周的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了,這四周我過(guò)得雖然忙碌但是很充實(shí),因?yàn)橥ㄟ^(guò)這次設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多知識(shí),對(duì)單片機(jī)也有了更深的認(rèn)識(shí),并且把以前學(xué)的知識(shí)又重新梳理了一遍,除此之外我也感覺(jué)到了自己知識(shí)的匱乏,設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到許多困難,比如由于之前對(duì)單片機(jī)應(yīng)用知識(shí)的不熟悉,程序編寫無(wú)從下手以及對(duì)以前所學(xué)知識(shí)掌握的不夠牢固等等,給了我很大的壓力,真正的感覺(jué)到是學(xué)無(wú)止境這句話是什么含義。我一遇到不會(huì)的知識(shí)或者以前學(xué)過(guò)但現(xiàn)在卻忘記的知識(shí),我就上圖書(shū)館,上網(wǎng)去查,或者拿出以前的書(shū)再看看,盡力把它弄明白。我們小組在設(shè)計(jì)時(shí)一起去班上討論,一起研究,在大家的互相幫助下我們提高的很快,解決了很多問(wèn)題,也通過(guò)這次設(shè)計(jì)我們?cè)诒舜松砩蠈W(xué)到了很多知識(shí),并且在我們即將面臨實(shí)習(xí)的重要時(shí)刻,這次設(shè)計(jì)過(guò)程也讓我們對(duì)我們自己的專業(yè),和
學(xué)習(xí),工作的方向有了更清晰的認(rèn)識(shí)。讓我知道不論做什么工作都要努力,都要不斷學(xué)習(xí)。
第五篇:三項(xiàng)電壓型逆變電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告
一、引言:.......................................2
二、交-直-交變壓變頻器的基本結(jié)構(gòu).................2
1、三相電壓型橋式逆變電路拓?fù)鋱D................3
2、交-直-交變壓變頻器的工作原理................3 三、三相電壓型橋式逆變電路的Simulink建立及模型: 4
四、仿真參數(shù)及仿真波形設(shè)置:.....................5 1.對(duì)脈沖觸發(fā)器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置:..................5 2.用subplot作圖:............................6 3.仿真波形:...................................7
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析:............................13
六、結(jié)論及拓展:................................13
七、設(shè)計(jì)心得:..................................14
八、參考文獻(xiàn):..................................14
交-直-交變壓變頻器中逆變器的仿真
一、引言:
逆變器也稱逆變電源,是一種可將直流電變換為一定頻率下交流電的裝置。相對(duì)于整流器將交流電轉(zhuǎn)換為固定電壓下的直流電而言,逆變器可把直流電變換成頻率、電壓固定或可調(diào)的交流電,稱為DC-AC變換。這是與整流相反的變換,因而稱為逆變。
逆變電路的作用是將直流電壓轉(zhuǎn)換成梯形脈沖波,經(jīng)低通濾波器濾波后,從而使負(fù)載上得到的實(shí)際電壓為正弦波。
現(xiàn)代逆變技術(shù)的種類很多,可以按照不同的形式進(jìn)行分類。其主要的分類方式如下: 1)按逆變器輸出的相數(shù),可分為單相逆變、三相逆變和多相逆變。2)按逆變器輸出能量的去向,可分為有源逆變和無(wú)源逆變。
3)按逆變主電路的形式,可分為單端式、推挽式、半橋式和全橋式逆變。
4)按逆變主開(kāi)關(guān)器件的類型,可分為晶閘管逆變、晶體管逆變、場(chǎng)效應(yīng)管逆變等等。5)按輸出穩(wěn)定的參量,可分為電壓型逆變和電流型逆變。
6)按輸出電壓或電流的波形,可分為正弦波輸出逆變和非正弦波輸出逆變。7)按控制方式,可分為調(diào)頻式(PFM)逆變和調(diào)脈寬式(PWM)逆變。
日常生活中使用的電源大都為單相交流電,而在工業(yè)生產(chǎn)中,由于諸多電力能量特殊要求的電氣設(shè)備均需要使用三相交流電,例如三相電動(dòng)機(jī)。隨著科技的日新月異,很多設(shè)備業(yè)已小型化,許多原來(lái)工廠中使用的大型三相電氣設(shè)備都被改進(jìn)為體積小、耗能低且便于攜帶的小型設(shè)備。盡管這些設(shè)備外形發(fā)生了很大的變化,其使用的電源類型——三相交流電卻始終無(wú)法被取代。在一些條件苛刻的環(huán)境下,電力的儲(chǔ)能形式可能只有直流電,如若在這樣的環(huán)境下使用三相交流電設(shè)備,就要求將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)樘囟ㄒ蟮娜嘟涣麟娨怨┦褂谩_@就催生了三相逆變器的產(chǎn)生
本文主要利用MATLAB/Simulink中的電力系統(tǒng)仿真工具箱Simpowersystems對(duì)交-直-交變壓變頻器中的逆變電路部分進(jìn)行仿真,通過(guò)仿真將其與三相正弦工頻電源進(jìn)行性能比較,并得出結(jié)論
二、交-直-交變壓變頻器的基本結(jié)構(gòu)
交-直-交變壓變頻器先將工頻交流電源通過(guò)整流器變換成直流,再通過(guò)逆變器變換成可控頻率和電壓的交流,如圖1所示。
圖1 交-直-交變壓變頻器基本結(jié)構(gòu)圖
本文主要針對(duì)變頻器中的三相電壓型橋式整流電路的仿真討論。因此:
1、三相電壓型橋式逆變電路拓?fù)鋱D
交-直-交變壓變頻器中的逆變器一般接成三相橋式電路,以便輸出三相交流變頻電源,圖3為6個(gè)電力電子開(kāi)關(guān)器件VT1 ~ VT6 組成的三相逆變器主電路,圖中用開(kāi)關(guān)符號(hào)代表任何一種電力電子開(kāi)關(guān)器件。
圖2 三相電壓型逆變電路拓?fù)鋱D
2、交-直-交變壓變頻器的工作原理
控制各開(kāi)關(guān)器件輪流導(dǎo)通和關(guān)斷,可使輸出端得到三相交流電壓。在某一瞬間,控制一個(gè)開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷,同時(shí)使另一個(gè)器件導(dǎo)通,就實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)器件之間的換流。在三相橋式逆變器中,有180°導(dǎo)通型和120°導(dǎo)通型兩種換流方式。
電壓型三相橋式逆變電路如圖2所示。電路由三個(gè)半橋電路組成,開(kāi)關(guān)管可以采用全控型電力電子器件(圖中以IGBT為例),VDl~VD6為續(xù)流二極管。電壓型三相橋式逆變電路的基本工作方式為180°導(dǎo)電型,即每個(gè)橋臂的導(dǎo)電角為180°。同一相上下橋臂交替導(dǎo)電。各相開(kāi)始導(dǎo)電的時(shí)間一次相差120°這樣,在任意瞬間,將有三個(gè)橋臂同時(shí)導(dǎo)通??赡苁巧厦嬉粋€(gè)臂下面兩個(gè)臂同時(shí)導(dǎo)通,也可能是上面兩個(gè)臂下面一個(gè)臂同時(shí)導(dǎo)通。因?yàn)槊看螕Q流都是在同一相的上下兩個(gè)橋臂之間進(jìn)行,因此也被稱為縱向換流。在一個(gè)周期內(nèi),6個(gè)開(kāi)關(guān)管觸發(fā)導(dǎo)通的次序?yàn)?V1--V2--V3--V4--V5--V6,依次相隔 60°,任意時(shí)刻均有三個(gè)管子同時(shí)導(dǎo)通,導(dǎo)通的組合順序?yàn)椋郑?V2-V3,V2-V3-V4,V3-V4-V5,V4-V5-V6,V5-V6-V1,每種組合工作。三、三相電壓型橋式逆變電路的Simulink建立及模型:
a.打開(kāi)MATLAB并建立一個(gè)仿真模型的新文件。在MATLAB的菜單欄上點(diǎn)擊File,選擇New,再在彈出菜單中選擇Model,這時(shí)出現(xiàn)一個(gè)空白的仿真平臺(tái),在這個(gè)平臺(tái)上可以繪制電路的仿真模型。
b.提取電路元器件模塊。在仿真模型窗口的菜單上點(diǎn)擊模型庫(kù)中提取所需的模塊放到仿真窗口。
c.將電路元器件模塊按圖2原理圖連接起來(lái)組成仿真電路。d.對(duì)各種電路元器件模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置及封裝。最終仿真圖如下:
圖標(biāo)調(diào)出模型庫(kù)瀏覽器,在主電路及脈沖電路封裝模型 其中,原電路模型為:
四、仿真參數(shù)及仿真波形設(shè)置:
1.對(duì)脈沖觸發(fā)器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置:
如圖,當(dāng)a=0時(shí),V1的脈沖參數(shù)的設(shè)置如上,其中振幅為1V,周期為0.02s(即頻率為50Hz),脈沖寬度為0.01。其余脈沖參數(shù)設(shè)置同上。V2的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為-0.1/6, V3的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為-0.04/3, V4的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為-0.01, V5的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為-0.02/3, V6的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為-0.02/6。
當(dāng)a=30時(shí),V1的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為0.01/6,V2的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為-0.09/6, V3的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為-0.07/6, V4的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為-0.05/6, V5的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為-0.01/2, V6的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為-0.01/6。
當(dāng)a=90時(shí),V1的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為0.005,V2的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為-0.07/6, V3的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為-0.025/3, V4的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為-0.005, V5的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為-0.005/3, V6的脈沖將 “Phase delay” 設(shè)置為0.01/6。
負(fù)載參數(shù)R=1Ω,L=1e-3H,C=inf;直流電壓源參數(shù)U=135V。
2.用subplot作圖:
在仿真出結(jié)果后,先在Scope模塊中對(duì)Variable name進(jìn)行變量命名,例如命名為a。然后在中MATLAB主窗口中分別輸入以下語(yǔ)句: clc;
subplot(4,1,1);plot(a.time,a.signals(1).values);title('脈沖觸發(fā)器1的輸出波形');xlabel('t/s');ylabel('iu/A');grid subplot(4,1,2);plot(a.time,a.signals(2).values);title('U相輸出電流波形');xlabel('t/s');ylabel('u/V');grid subplot(4,1,3);plot(a.time,a.signals(3).values);title('Uuv線電壓輸出波形');xlabel('t/s');ylabel('u/V');grid
subplot(4,1,4);plot(a.time,a.signals(4).values);title('Uvw線電壓輸出波形');xlabel('t/s');ylabel('u/V');grid
subplot(4,1,1);plot(a.time,a.signals(5).values);title(' Uwu線電壓輸出波形');xlabel('t/s');ylabel('u/V');grid
subplot(4,1,2);plot(a.time,a.signals(6).values);title('負(fù)載兩端電壓輸出波形');xlabel('t/s');ylabel('u/V');grid subplot(4,1,3);plot(a.time,a.signals(7).values);title('Unn‘兩端電壓輸出波形 ');xlabel('t/s');ylabel('u/V');grid subplot(4,1,4);plot(a.time,a.signals(8).values);title(' 晶閘管VT5兩端電壓輸出波形 ');xlabel('t/s');ylabel('u/V');grid subplot(4,1,1);plot(b.time,b.signals(1).values);title('直流側(cè)兩端電流輸出波形 ');xlabel('t/s');ylabel('I/A');grid 這樣,即可得到所需波形。
3.仿真波形:
由以上步驟可得最終圖形為:
(1)a=0且?guī)ё韪胸?fù)載時(shí):
a=0且?guī)ё栊载?fù)載時(shí):
(2)a=30時(shí)且?guī)ё韪胸?fù)載時(shí):
a=30時(shí)且?guī)ё栊载?fù)載時(shí):
(3)a=90時(shí)且?guī)ё韪胸?fù)載時(shí):
a=90時(shí)且?guī)ё栊载?fù)載時(shí):
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析:
在上述180度導(dǎo)電方式逆變器中,為了防止同一相上下兩橋臂的開(kāi)關(guān)器件同時(shí)導(dǎo)通而引起直流側(cè)電源的短路,要采取先斷后通的方法,即先給應(yīng)關(guān)段的器件關(guān)斷信號(hào),待其關(guān)斷后留一定的時(shí)間欲量,然后再給應(yīng)導(dǎo)通的器件發(fā)出開(kāi)通信號(hào),即兩者間留一個(gè)短暫的死區(qū)時(shí)間。
對(duì)于U相輸出來(lái)說(shuō),當(dāng)橋臂1導(dǎo)通時(shí),Uun’=Ud/2,當(dāng)橋臂4導(dǎo)通時(shí),Uun’=-Ud/2。因此,Uun’的波形是幅值為Ud/2的矩形波。V、W兩相的情況和U相相似,Uvn’、Uwn’的波形形狀和'Uun’相同,只是相位依次相差120°。對(duì)于線電壓來(lái)說(shuō),例如Uuv,則可由Uuv= Uun’-Uun’得到。Uvw和Uwu同理。
通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得當(dāng)觸發(fā)角a不同時(shí),逆變電路的輸出波形會(huì)受到很大的影響,而當(dāng)逆變電路的負(fù)載類型發(fā)生變化時(shí),逆變電路的輸出波形也會(huì)受到一定的影響。所以說(shuō),由三項(xiàng)電壓型逆變電路得來(lái)的交流輸出量由觸發(fā)角a和負(fù)載類型共同決定。
六、結(jié)論及拓展:
通過(guò)仿真和分析,可知三相橋式逆變電路的輸出電壓受控制角a和負(fù)載特性的影響,文中應(yīng)用MATLAB的可視化仿真工具Simulink對(duì)單相全控橋有源逆變電路的仿真結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析,并與相關(guān)文獻(xiàn)中采用常規(guī)電路分析方法所得到的輸出電壓波形進(jìn)行比較,進(jìn)一步驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性。采用MATLAB/Simulink對(duì)三相橋式逆變電路進(jìn)行仿真分析,避免了常規(guī)分析方法中繁瑣的繪圖和計(jì)算過(guò)程,得到了一種直觀、快捷分析整流電路的新方法。應(yīng)用MATLAB/Simulink進(jìn)行仿真,在仿真過(guò)程中可以靈活改變仿真參數(shù),并且能直觀地觀察到仿真結(jié)果隨參數(shù)的變化情況。
同時(shí),在我們的日常生活中逆變電路的應(yīng)用相當(dāng)普及,在已有的各種電源中,蓄電池、干電池,太陽(yáng)能電池等都是直流電源,當(dāng)需要這些電源向交流負(fù)載供電時(shí),就需要逆變電路。另外例如交流電機(jī)調(diào)速用變頻器、不間斷電源、感應(yīng)加熱電源等電力電子裝置使用非常廣泛,其電路的核心部分都是逆變電路,因此,研究逆變電路對(duì)我們的實(shí)際生活有著廣泛的影響。
七、設(shè)計(jì)心得:
通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)的練習(xí),我對(duì)計(jì)算機(jī)仿真有一點(diǎn)的理解與應(yīng)用,同時(shí),我也能夠更加熟練地使用MATLAB的可視化仿真工具Simulink這款軟件。特別是在此過(guò)程中,常運(yùn)用到許多Simulink工具模塊,使我對(duì)MATLAB仿真有了更加深刻的理解,同時(shí),使我對(duì)以前的學(xué)習(xí)加深了理解與應(yīng)用,特別是此次通過(guò)對(duì)三項(xiàng)電壓型橋式逆變電路的仿真,我重新學(xué)習(xí)了上個(gè)學(xué)期我未明白的知識(shí)點(diǎn),并為我在將來(lái)的學(xué)習(xí)生活中能更好的自我學(xué)習(xí)奠定了一定的基礎(chǔ),通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),同時(shí)還學(xué)到了獨(dú)立思考的能力,提高了自我動(dòng)手能力,讓我受益頗深。
八、參考文獻(xiàn):
[1]王兆安,劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.2009,33(10):1349-1358.
[2]張曉華.控制系統(tǒng)數(shù)字仿真與CAD.機(jī)械工業(yè)出版社.2009.12