1、 本科生毕业论文(设计) 调研报告调研报告 题 目：三相 pwm 逆变器的研究与设计 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 完成时间： 2010 年 12 月 31 日 三相 pwm 逆变器的研究与设计 一、 主要目标任务： 综合运用所学知识，如模拟电子技术 、 数字电子技术 、 自动控制 原理 、 微机原理 、 单片机原理与应用 ，设计一个三相软开关 pwm逆变 器。 1）对以前所学知识进行系统的复习，全面的综合并将其联贯。 2）学会了独立的分析和解决问题和进行相关社会调查的能力 3）学会了查阅文献的方法和培养查阅文献的良好习惯。 4）提高专业相关外文的阅读、翻译能力。提高专业英语水
2、平。 5）提高编写程序的水平，优化软件结构。提高电脑绘图水平。 二、 技术性能指标： 1）温度控制在 0100 度（水温） ，误差为0.5 。C。 2）输出电流最大为 20A，超过 20A 关闭触发器； 3）要有触发电路的仿真波形； 三、 简要工作原理 本系统由主回路和控制回路构成，主回路为三相电流型桥式逆变器，控 制回路以 87C196MC 单片机为波形发生器，结合 IGBT 驱动电路、IGBT 保 护电路、人机接口单元、电源电路等，组成一个三相 PWM 逆变器系统。 在此系统中，波形发生器获得 PWM 波形，再由 IGBT 驱动电路将输入 信号转变为 6 路输出脉冲驱动 IGBT 控制同一
3、个周期中电子开关的闭合时 间，以达到控制的目的。IGBT 保护电路保护主电路中的 IGBT 功率器件免 受出现故障时的损失。人机接口单元使与系统进行通讯更简便、更快捷。 四、 课题文献综述 1、 一种三相软开关逆变器的特性分析与仿真研究 1）作者：孟岩峰、许春雨、宋建成 2）摘要 阐述了一种基于交流谐振环节的三相PWM逆变器零电压转换(ZVT)拓 扑电路的工作特性及其控制方法，在该 ZVT 软开关拓扑电路的基础上， 深入研究了逆变器的换向过程，重点讨论了辅助谐振电路的工作特性及 谐振电感换流过程，并针对辅助谐振电感反向恢复问题，提出了采用基 于谐振电感电流反馈的谐振周期控制算法，仿真结果验证了
4、理论研究的 正确性。 3）引言 如今电力电子装置正朝着高频化、大容量方向发展，但是开关损耗 是功率器件频率提高的瓶颈。软开关电力变换技术能有效地减小电力电 子器件中的开关损耗、电应力和电力变换装置引起的电磁干扰 (EMI)， 近年来该项技术在电力电子学领域已日益受到人们重视。软开关技术的 应用大大降低了开关损耗，使开关频率提高到几十千赫兹。高频逆变器 不仅具有更好的输出波形、 更小的设备尺寸， 而且当开关频率达到 18 kHz 以上时，可实现无噪声传动 。特别是 PWM 技术与软开关技术的结合， 极大地改善了电路的控制性能。但是，可实现 PWM 功能的软开关逆变器 的电路结构和控制系统都很复杂
5、。 本文研究的 ZVTPWM 三相软开关逆变器中，辅助功率开关能够以恒 定频率、恒定占空比的方式工作，作用的时间不受负载状况和谐振元件 参数的影响 ，控制简便。本文重点研究谐振电路的工作特性及软开关动 作过程中谐振电感电流的变化，针对谐振电路二极管反向恢复的问题， 提出采用基于谐振电感电流反馈的谐振周期控制算法，并进行了仿真验 证，有效地解决了该问题，实现了所有功率开关器件的软开关动作。 4）结束语 本文深人研究了 ZVT 软开关拓扑结构基础上逆变器的换向过程，重 点讨论了辅助谐振电路特性及谐振电感换流过程，采用 SAPWM 控制方 法，实现了逆变器系统软开关功能。仿真研究表明，采用基于谐振电
6、感电 流反馈的谐振周期控制算法可有效解决该拓扑存在的不足， 并实现了所有 功率开关器件的软开关动作。另外，该软开关拓扑的辅助谐振环节仅采用 了一个换流开关，且辅助开关可以恒定频率、恒定占空比的方式工作，简 化了系统结构及其控制，降低了系统成本，有利于技术产品化。 2、 三相电压型 PWM 逆变器双闭环控制策略研究 1）作者：邓醉杰、王辉、徐锋、韦泽垠 2）摘要 提出了一种基于三相电压型PWM逆变器的电压电流双闭环控制方法。 通过建立三相电压型 PWM 逆变器在两相同步旋转坐标系下的数学模型， 引入电压电流双闭环控制方法，利用电压外环实现对输出电压的稳定控 制，电流内环实现对输出电流的控制，并用 SIMIslMNK 建模。仿真结果 证明电压电流双闭环控制方法可有效地改善逆变器的动态响应及抗扰能 力。 3）引言 随着科学技术的发展， 很多领域对于以逆变器为核心的变频器和 UPS 的需求越来越大，逆变器其输出电压波形质量是衡量逆变器质量的一项 重
