第一篇:單相思的古詩句
單向的想念一個人,不一定要聽到他的聲音,想像中的一切,往往比現實稍微美好一點。想念中的那個人,也比現實稍微溫暖一點。以下是小編整理的單相思的古詩句,歡迎閱讀參考!
1、春心莫共花爭發,一寸相思一寸灰。
2、美葵一意只朝日,蘺下萵心盡敗頹。
3、直道相思了無益,未妨惆悵是清狂。
4、我本將心像明月,奈何明月照溝渠。
5、紅樓隔雨相望冷,珠箔飄燈獨自歸。
6、多情只有春庭月,猶為離人照落花。
7、山有木兮木有枝,心悅君兮君不知。
8、無情不似多情苦,一寸還成千萬縷。天涯海角有窮時,只有相思無盡處。
9、落花有意,流水無情。
10、柳鶯婉叩氤氳開,為思佳人愁又來。唯見復日勾魂笑,心頭積郁方得排。
11、唯有相思似春色,江南江北送君歸。
12、此情可待成追憶,只是當時已惘然。
13、落花已作風前舞,流水依舊只東去。
14、春霄睡重,夢里還相送,枕畔起尋雙玉鳳,半日才知是夢。一從賣翠人還,又無音信經年。卻把淚來作水,流也流到伊邊。
15、漠漠輕寒上小樓,曉音無賴似窮愁。淡煙流水畫屏幽,自在飛花皆似夢。無邊私語細如愁,寶簾閑掛小銀鉤。
16、落花有意隨流水,流水無意戀落花。
17、君住長江頭,我住長江尾,日日思君不見君,共飲長江水。
18、一如侯門深似海,從此蟑螂陌路人。
19、斑騅只系垂楊岸,何處西南待好風。
關于單戀的句子:
1、在我們的生命中,有些人來了又去,有些人去而復返,有些人近在咫尺,有些人遠在天涯,有些人擦身而過,有些人一路同行。或許在某兩條路的盡頭相遇,結伴同行了一段路程,又在下一個分岔路口道別。無論如何,終免不了曲終人散的傷感。
2、或許每個人心底都有一只妖孽,就算踩死碾碎風干磨成灰也無法消失,但總有獲得小小幸福的權利。
3、我想和他站在同樣的高度,能夠真正讓他刮目相看,而不是僅僅跟在他的身后追隨著他的腳步我想要和他并肩而立,我想擁有和他站在一起的資格。
4、即使再遠的地方,也可以回得去。
5、就算他還在等,固執地一直等好象只要他有耐心等下去,那個人就會回來,會繼續活著,活在他模糊的視線里。
6、相思相望不相春,飛不過忘川,就溺入欲海吧無窮無盡地撕咬,互相傷害如此而已,如此而已。
第二篇:單相半波整流電路教案
單相半波整流電路教案
課題:單相半波整流電路
教學目標:利用實物展示、掛圖和演示實驗現象來引導學生理解整流的概念和作用,激發學生的興趣,促進教育學的配合。
能力目標:幫助學生掌握單相半波整流電路的結構、工作原理及負載電壓和電流的計算。
培養學生分析和檢修整流電路故障的能力。
教學重點和難點
單相半波整流電路的工作原理分析,輸出電壓極性和波形分析及負載直流電壓電流的計算。
課前教具準備
1N4007小功率整流二極管一只、手機充電器及其配套鋰電池、教學方法
實物展示法、實驗演示法、講練結合法、啟發誘導法
教學活動
一:復習提問:
(1):教師拿出一個1N4007的小功率整流二極管復習半導體二極管的結構與符號。(2):提問二極管的單向導電性并請同學們畫出二極管的正、反向偏置電壓的電路圖。
二:導入新課:
(一):師生互動環節(教師展示手機充電器對鋰電池充電過程)
師:同學們我們現在使用的手機鋰電池的低壓直流電能是從哪里得來的呢? 生:是手機充電器供給的(學生異口同聲的回答)
師:是的。充電器直接引入的是市電220V,50HZ的交流電能,而手機鋰電池需要存儲的是低壓直流電能,那么請同學們思考下充電器是如何給鋰電池充電的呢? 生:先降壓后變換(少數學生能回答)
師:對了。所以今天這兩堂課我們就要一起來學習如何將電網中220V、50HZ的交流電能變換成脈動的低壓直流電能--------單相半波整流電路(板書)
(二):引出課題:
(板書)整流:將交流電壓變換成脈動的直流電壓。(板圖)
三:講授新課:
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(一):單相半波整流電路的結構與工作原理(板書)
教師提示:“單相”一詞是指輸入整流電路的交流電是單相交流電。而“半波”一詞同學們可在下面講授的半波整流原理中自己總結,到時老師請同學們回答。(任務驅動法教學可集中學生的聽課注意力)1:電路結構組成(板書)(板圖)
分析各元器件的作用:
(1)電源變壓器T:將220V交流電壓變換為整流電路所要求的低壓交
流電壓值。(2):整流二極管V:利用二極管的單相導電性進行整流。(5):負載RL:是某一個具體的電子電路或其它性質的負載。
2:工作原理(板書)教師引導:輸入整流電路的交流電壓來自于電源變壓器的二次繞組輸出端,在分析整流原理時應將交流電壓分成正、負半周兩種情況來考慮。另外為了分析方便,變壓器T應假設為無損耗的理想元件,整流二極管V應為理想二極管,負載為純電阻性負載。
(1):單相半波整流電路的整流原理(板書)
整流過程的核心就是利用整流二極管的單向導電性。注:圖中的燈只是用來檢驗整流二極管的導通與截止的情況,在實際電路中人眼時看燈滅的情況,在這里目的是讓學生更好地理解整流二極管截止的現象。
(2):V導通時的電流回路分析(板書)
教師提問:①:上面分析了半波整流電路的工作原理,由此可以回答什么是半波整流。(請學生回答)
②:若在上面圖中把整流二極管V極性對調后整理電路的原理又怎樣分析呢?(給1分鐘時間學生自行分析后再講解,起到了舉一反三的作用)
探究活動:通過整流二級管導通時電流的分析,可以進一步理解整流電路的工作原理,同時有利于整流電路的故障分析和檢修。在整流電路回路中任意一個點出現開路故障都將造成無電流輸出。(設置幾個開路和短路故障,要求學生分析和排除故障現象,提高學生解決實際問題的能力。)(3):輸出電壓極性與電壓電流波形分析(板書)設變壓器:次級繞組電壓為:
u2(t)?2U2sin?t
分析內容:整流電路輸出電流由上而下流過負載RL,在RL上的壓降為輸出電壓UL,因為輸出電壓為單向脈動的直流電壓,所以它有正負極性,在RL上輸出上正下負的電壓。
探究活動:將整流二極管V極性對調后輸出電壓極性與電壓電流的波形又是怎樣呢?(學生自行分析)
(二):負載電壓、電流計算與整流二極管的選取(板書)
1:負載電壓電流計算(板書)
由輸出電壓極性與電壓電流波形分析可知,負載所得半波整流電壓雖然方向不變,但大小總是隨時間變化,數學理論可證明輸出直流電壓UL為一個周期內電壓的平均值(半波整流電壓的平均值是交流電壓峰值的1?倍)即:
輸出電壓:U2 ?2?U2≈0?45U2(板書)
輸出電流:IL?ULU?0?452(板書)RLRL2:整流二極管的選取
在電路圖中分析可知整流二極管截止時所承受的最高反向電壓為u2的峰值即:可見選URM?2U2,整流二極管在正向導通時最大的整流電流IOM應大于負載電流IL,用整流二極管應: IOM>IL(板書)URM>2U2(板書)3:講解例題(利用PPT展示)
通過例題講解可以幫助學生掌握選用整流二極管的方法。
四:課堂小結:
(1):單相半波整流電路廣泛應用于電工電子技術中,其整流的原理是利用二極管的單向導電性。
(2):由于半波整流電路所采用元器件較少,所構成的電路簡單、成本低,但從輸出電壓的波形圖上可以看出輸出的直流電壓低、脈動大,變壓器一半的時間未利用,所以效率較低,只適用于對脈動要求不高的場合。(可引導學生小結)
(3):在選用整流二極管時應重點考慮最大的整流電流和最高的反向工作電壓。
五:板書板圖設計
單相半波整流電路
整流:將交流電壓變換成脈動的直流電壓。
(一):單相半整流電路的結構與工作原理
1:電路結構組成
2:工作原理(1):單相半波整流電路的整流原理
(2):V導通時的電流回路分析
(3):輸出電壓極性與電壓電流波形分析
(二):負載電壓、電流計算與整流二極管的選取 1:負載電壓電流計算
輸出電壓:U2 ?2?U2≈0?45U2
輸出電流:IL?ULU?0?452 RLRL2:整流二極管的選取
IOM>IL URM>2U2
第三篇:單相交流調壓電路課程設計
單相交流調壓電路的設計
單相交流調壓電路的設計 單相交流調壓電路設計任務及設計目的..............................2 1.1 電路設計任務....................................................2 1.2 電路設計目的....................................................2 1.3 主電路的原理分析................................................2 1.4主電路器件的選擇................................................3 2 設計方案及選擇..................................................5 3 單相交流調壓電路的設計..........................................5 3.1 主電路的設計....................................................5 3.2 控制電路的設計..................................................6 3.2.1觸發信號的種類................................................6 3.2.2觸發電路設計..................................................7 3.2.3總的電路圖....................................................8 4單相交流調壓電路仿真結果及結果分析...............................8 4.1 仿真結果........................................................8 4.2 結果分析.......................................................11 5 單相交流電壓電路設計總電路圖...................................12 總 結.........................................................13 參考文獻.........................................................14 單相交流調壓電路的設計 單相交流調壓電路設計任務及設計目的
1.1 電路設計任務 進行設計方案的比較,并選定設計方案。2 完成單元電路的設計和主要元器件的說明。3 完成主電路的原理分析,各主要元器件的選擇。4 驅動電路的設計。5 電路的仿真。1.2 電路設計目的
電力電子技術是專業技術基礎課,做課程設計是為了讓我們運用學過的電路原理的知識,獨立進行查找資料,選擇方案,設計電路,撰寫報告,制作電路等,進一步加深對變流電路基本原理的理解,提高運用基本技能的能力,為今后的學習和工作打下良好的基礎,同時也鍛煉了自己的實踐能力。1.3電阻性負載的交流調壓器的原理分析
其晶閘管VT1和VT2反并聯連接,與負載電阻R串聯接到交流電源上。當電源電壓U2正半周開始時刻觸發VT1,負半周開始時刻觸發VT2,形同一個無觸點開關。若正、負半周以同樣的移相角α觸發VT1和VT2,則負載電壓有效值隨α角而改變,實現了交流調壓。移相角為α時的輸出電壓u的波形,如圖1-1所示。
圖1-1A 電阻性負載單相交流調壓電路及波形圖
1.4 主電路的原理分析
所謂交流調壓就是將兩個晶閘管反并聯后串聯在交流電路中,在每半個周波內通過控制晶閘管開通相位,可以方便的調節輸出電壓的有效值。交流調壓電路廣泛用于燈光控制及異步電動機的軟啟動,也用于異步電動機調速。此外,在高電壓小電流或低 單相交流調壓電路的設計
電壓大電流之流電源中,也常采用交流調壓電路調節變壓器一次電壓。本次課程設計主要是研究單相交流調壓電路的設計。由于交流調壓電路的工作情況與負載的性質有很大的關系,本次實驗對阻感負載予以重點討論。圖中的2個晶閘管也可以用一個雙向晶閘管代替。在交流電源u1的正半周和負半周,分別對2個晶閘管的移相控制角進行控制就可以調節輸出電壓。單相交流調壓電路的主電路圖如下圖
圖1-1B 單相交流調壓主電路
1.5主電路器件的選擇
主電路中所用到得器件比較少,主要是200V單相交流電源,2個反并聯的晶閘管,還有一個阻感負載。其中2反并聯的晶閘管可用一個雙相晶閘管代替,阻感負載可以用一個電阻和一個電感串聯,也可以用一個串聯諧振代替2個反并聯的晶閘管。
晶閘管的選擇: 選擇正反向電壓
可控硅在門極無信號,控制電流Ig為0時,在陽(A)一一陰(K)極之間加(J2)處于反向偏置,所以,器件呈高阻抗狀態,稱為正向阻斷狀態,若增大UAK而達到一定值VBO,可控硅由阻斷突然轉為導通,這個VBO值稱為正向轉折電壓,這種導通是非正常導通,會減短器件的壽命。所以必須選擇足夠正向重復阻斷峰值電壓(VDRM)。在陽一一陰極之間加上反向電壓時,器件的第一和第三PN結(J1和J3)處于反向偏置,呈阻斷狀態。當加大反向電壓達到一定值VRB時可控硅的反向從阻斷突然轉變為導通狀態,此時是反向擊穿,器件會被損壞。而且VBO和VRB值隨電壓的重復施加而變小。在感性負載的情況下,如磁選設備的整流裝置。在關斷的時候會產生很高的電壓(∈=-Ldi/dt),如果電路上未有良好的吸收回路,此電壓將會損壞可控硅器件。因此,器件也必須有足夠的反向耐壓VRRM。
可控硅在變流器(如電機車)中工作時,必須能夠以電源頻率重復地經受一定的過電壓而不影響其工作,所以正反向峰值電壓參數VDRM、VRRM應保證在正常使用電壓峰值的2-3倍以上,考慮到一些可能會出現的浪涌電壓因素,在選擇代用參數的時候,只能向高一檔的參數選取。
選擇額定工作電流參數
可控硅的額定電流是在一定條件的最大通態平均電流IT,即在環境溫度為+40℃和規定冷卻條件,器件在阻性負載的單相工頻正弦半波,導通角不少于l70℃的電路中,單相交流調壓電路的設計
當穩定的額定結溫時所允許的最大通態平均電流。而一般變流器工作時,各臂的可控硅有不均流因素。可控硅在多數的情況也不可能在170℃導通角上工作,通常是少于這一角度。這樣就必須選用可控硅的額定電流稍大一些,一般應為其正常電流平均值的1.5-2.0倍。選擇門極(控制級)參數
可控硅門極施加控制信號使它由阻斷變成導通需經歷一段時間,這段時問稱開通時間tgt,它是由延遲時間td和上升時間tx組成,tr是從門極電流脈沖前沿的某一規定起(比如門極電流上升到終值的90%時起)到通態陽極電流IA達到終值的10%那瞬為止的時間隔,tr是陽極電流從l0%上升到90%所經歷的時間。可見開通時間tgt與可控硅門極的可觸發電壓、電流有關,與可控硅結溫,開通前陽極電壓、開通后陽極電流有關,普通可控硅的tgt10μs以下。在外電路回路電感較大時可達幾十甚至幾百μs以上(陽極電流的上升慢)。在選用可控硅時,特別是在有串并聯使用時,應盡量選擇門極觸發特征接近的可控硅用在同一設備上,特別是用在同一臂的串或并聯位置上。這樣可以提高設備運行的可靠性和使用壽命。如果觸發特性相差太大的可控硅在串聯運行時將引起正向電壓無法平均分配,使tgt較長的可控硅管受損,并聯運行時tgt較短的可控硅管將分配更大的電流而受損,這對可控硅器件是不利的。所以同一臂上串或并聯的可控硅觸發電壓、觸發電流要盡量一致,也就是配對使用。
在不允許可控硅有受干擾而誤導通的設備中,如電機調速等,可選擇門極觸發電壓、電流稍大一些的管子(如可觸發電壓VGT>2V,可觸發電流IGT:>150mA)以保證不出現誤導通,在觸發脈沖功率強的電路中也可選擇觸發電壓、電流稍大一點的管。在磁選礦設備中,特別是舊的窄脈沖觸發電路中,可選擇一些VG、IG低一些的管子,如VGT<1.5V、IGT在≤100mA以下。可減少觸發不通而出現缺相運行。以上所述說明在某些情況下應對VGT和IGT參數進行選擇。(以上舉例對500A的可控硅參考參數)選擇關斷時間(tg)
可控硅在陽極電流減少為0以后,如果馬上就加上正向陽極電壓,即使無門極信號,它也會再次導通,假如在再次加上正向陽極電壓之前使器件承受一定時間的反向偏置電壓,也不會誤導通,這說明可控硅關斷后需要一定的時間恢復其阻斷能力。從電流過O到器件能阻斷重加正向電壓的瞬間為止的最小時聞間隔是可控硅的關斷時間tg,由反向恢復時間t和門極恢復時間t構成,普通可控硅的tg約150-200μs,通常能滿足一般工頻下變流器的使用,但在大感性負載的情況下可作一些選擇。在中頻逆轉應用,如中頻裝置、電機車斬波器,變頻調速等情況中使用,一定要對關斷時間參數作選擇,一般快速可控硅(即kk型晶閘管)的關斷時間在10-50μs,其工作頻率可達到1K-4KHZ;中速可控硅(即KPK型晶閘管)的關斷時間在60-100μs,其工作頻率可達幾百至lKHZ,即電機車的變頻頻率。晶閘管工作原理 單相交流調壓電路的設計
晶閘管由四層半導體(P1、N1、P2、N2)組成,形成三個結J1(P1N1)、J2(N1P2)、J3(P2N2),并分別從P1、P2、N2 引入A、G、K 三個電極,如圖6.0(左)所示。由于具有擴散工藝,具有三結四層結構的普通晶閘管可以等效成如圖6.0(下)所示的兩個晶閘管T1(P1-N1-P2)和(N1-P2-N2)組成的等效電路。
圖1-2晶閘管原理圖 設計方案及選擇
由于題目要求輸出電壓范圍為0~100V,所以方案可選電阻性負載或阻感性負載。本電路采用單相交流調壓器帶阻感負載時的電路圖如圖2-1所示,在負載和交流電源間用兩個反并聯的晶閘管VT1,VT2相連。
圖2-1 電阻負載單相交流調壓電路 單相交流調壓電路的設計
3.1 主電路的設計
所謂交流調壓就是將兩個晶閘管反并聯后串聯在交流電路中,在每半個周波內通過控制晶閘管開通相位,可以方便的調節輸出電壓的有效值。交流調壓電路廣泛用于燈光控制及異步電動機的軟啟動,也用于異步電動機調速。此外,在高電壓小電流或低電壓大電流之流電源中,也常采用交流調壓電路調節變壓器一次電壓。本次課程設計主要是 單相交流調壓電路的設計
研究單相交流調壓電路的設計。由于交流調壓電路的工作情況與負載的性質有很大的關系,因此下面就反電勢電阻負載予以重點討論。圖3-1分別為反電勢電阻負載單相交流調壓電路圖及其波形。圖中的晶閘管VT1和VT2也可以用一個雙向晶閘管代替。在交流電源U2的正半周和負半周,分別對VT1和VT2的移相控制角 進行控制就可以調節輸出電壓
圖3-1工作波形圖
正負半周?起始時刻(?=0),均為電壓過零時刻。在?t??時,對VT1施加觸發脈沖,當VT1正向偏置而導通時,負載電壓波形與電源電壓波形相同;在?t??時,電源電壓過零,因電阻性負載,電流也為零,VT1自然關斷。在?t????時,對VT2施加觸發脈沖,當VT2正向偏置而導通時,負載電壓波形與電源電壓波形相同;在?t?2?時,電源電壓過零,VT2自然關斷。當電源電壓反向過零時,由于反電動勢負載阻止電流變化,故電流不能立即為零,此時晶閘管導通角?的大小,不但與控制角?有關,而且與負載阻抗角?有關。兩只晶閘管門極的起始控制點分別定在電源電壓每個半周的起始點。穩態時,正負半周的相等,負載電壓波形是電源電壓波形的一部分,負載電流(電源電流)和負載電壓的波形相似。
3.2 控制電路的設計
3.2.1觸發信號的種類
晶閘管由關斷到開通,必須具備兩個外部條件:第一是承受足夠的正向電壓;第二是門極與陰極之間加一適當正向電壓、電流信號(觸發信號)。門極觸發信號有直流信號、交流信號和脈沖信號三種基本形式。
直流信號:
在晶閘管加適當的陽極正向電壓的情況下,在晶閘管門極與陰極間加適當的直流電
單相交流調壓電路的設計
壓,則晶閘管將被觸發導通。這種觸發方式在實際中應用極少。因為晶閘管在其導通后就不需要門極信號繼續存在。若采用直流觸發信號將使晶閘管門極損耗增加,有可能超過門極功耗;在晶閘管反向電壓時,門極直流電壓將使反向漏電流增加,也有可能造成晶閘管的損壞。
交流信號:
在晶閘管門極與陰極間加入交流電壓,當交流電壓uc=ut時,晶閘管導通。ut是保證晶閘管可靠觸發所需的最小門極電壓值,改變u。值,可改變觸發延遲角α。這種觸發形式也存在許多缺點,如:在溫度變化和交流電壓幅值波動時,觸發延遲角不穩定,可通過交流電壓u。值來調節,調節的變化范圍較小(00≤α≤900)。
3脈沖信號:
在晶閘管門極觸發電路中使用脈沖信號,不僅便于控制脈沖出現時刻,降低晶閘管門極功耗,還可以通過變壓器的雙繞組或多繞組輸出,實現信號的隔離輸出。因此,觸發信號多采用脈沖形式。3.2.2觸發電路設計
晶閘管觸發電路的作用是產生符合要求的門極觸發脈沖,保證晶閘管在需要要的時刻有阻斷轉為導通。廣義上講,晶閘管觸發電路往往還包括對其觸發時刻進行控制的相位控制電路,但這里專指脈沖的放大和輸出環節。晶閘管觸發電路應滿足下列要求:1)觸發脈沖的寬度應保證晶閘管可靠導通,對反電動勢負載的變流器應采用寬脈沖或脈沖列觸發; 2)觸發脈沖應有足夠的幅度,對戶外寒冷場合,脈沖電流的幅度應增加為器件最大觸發電流的3-5倍,脈沖前沿的陡度也許增加,一般需達1-2A/us;3)所提供的觸發脈沖應不超過晶閘管門極的電壓、電流和功率定額,且在門極伏安特性的可靠觸發區域之內;4)應有的抗干擾性能、溫度穩定性及與主電路的電氣隔離。
根據以上要求分析,采用KC05移相觸發器進行觸發電路的設計。KC05可控硅移相觸發器適用于雙向可控硅或兩只反向并聯可控硅的交流相位控制。KC05驅動電路如圖3-2所示:
圖3-2
KC05移相觸發器構成的觸發電路 單相交流調壓電路的設計
3.2.3總的電路圖
本次設計的總的電路圖如圖3-3所示系統原理圖如圖3-4所示
圖3-3 總電路圖
圖3-4系統原理方框
主電路其實是比較簡單的,一個均值為200V的電壓源,2個反并聯的晶閘管,還有一個阻感負載。觸發電路的設計相對復雜,不過其實觸發電路產生的觸發信號也可以用2個脈沖波代替,脈沖的周期與電源的周期相同,但是2個脈沖要錯開半個周期的時間,也就是0.01秒。
4單相交流調壓電路仿真結果及結果分析
4.1 仿真結果
本單相交流調壓電路仿真是在MATLAB軟件中的simulink環境下組建的電路模型,圖4-1為單相交流調壓電路的模型圖,圖中觸發脈沖g1和觸發脈沖g2分別是反向并聯晶閘管模塊VT1,VT2的觸發脈沖電路。
單相交流調壓電路的設計
圖4-1 單相交流電壓電路仿真電路圖
圖4-2 a=0度時,單相交流調壓電路波形
圖4-3 a=30度時,單相交流調壓電路波形
單相交流調壓電路的設計
圖4-4 a=60度時,單相交流調壓電路波形
圖4-5 a=90度時,單相交流調壓電路波形
圖4-6 a=150度時,單相交流調壓電路波形
單相交流調壓電路的設計
圖4-7 a=180度時,單相交流調壓電路波形
4.2 結果分析
上面圖4-2---圖4-7給出了?分別為0度、30度,60度,90度、150度和180度時單相交流調壓電路的純電阻負載的電壓和電流的仿真波形。
當晶閘管觸發控制角?=0時,U=U2,負載兩端的電壓U和流過其電流IRL的波形均為正弦波。當?>0時,U、Irl的波形為非正弦波,控制角?從0-180度范圍改變時,輸出電壓有效值U從U2下降到0,控制角?對輸出電壓U的移相可控區域是0---180度。把?角等于0度、30度,60度,90度、150度和180度分別代入下式
U??1????2U2sin?td??t??U212?12??212?sin2??
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U0?U2U30=U2sin0????0??U2???6?1?U234?sin(2?6)?????3??U234???0.99U2
U60?U2U90?U212?sin(2?3)?????2??U2?2U23?0.9012?sin(2?2)?5?12?U20?1U22?0.71U150?U2 12?sin(2?)????512??U20?1U22?0.67111 單相交流調壓電路的設計
U180?U212???sin(2??)????U20?0?0
觀察圖4-2圖4-7的仿真波形,可得到隨著?角增大,負載兩端電壓U的波形的曲線部分的寬度越來越窄,則其有效值將不斷減小。
由此可知,理論分析與仿真結果是一致的。在Simulink 環境下利用電力系統模塊庫中的電力電子器件組建單相交流調壓純電阻電路,并對電路進行相應的理論分析和仿真實驗。仿真實驗結果表明,通過控制?角的大小,單相交流調壓電路能夠得到很好的調壓結果。單相交流電壓電路設計總電路圖如圖5-1
圖5-1單相交流電壓電路總電路圖 單相交流調壓電路的設計
總 結
通過電力電子技術課程設計,我加深了對課本專業知識的理解,平常都是理論知識的學習,在此次課程設計中,真正做到了自己查閱資料、完成一個基本匯編程序的設計。在此次的設計過程中,我更進一步地熟悉了單相交流調壓電路的原理以及觸發電路的設計。當然,在這個過程中我也遇到了困難,通過查閱資料,相互討論,我準確地找出錯誤所在并及時糾正了,這也是我最大的收獲,使自己的實踐能力有了進一步的提高,讓我對以后的工作學習有了更大的信心。通過這次課程設計使我懂得了只有理論知識是遠遠不夠的,只有把所學的理論知識與實踐相結合起來,從理論中得出結論,從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中難免會遇到過各種各樣的問題,同時在設計的過程中發現了自己的不足之處,對以前所學過的知識理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固,通過這次課程設計,把以前所學過的知識重新溫故,鞏固了所學的知識。
通過單相半波交流電路的設計,使我加深了對整流電路的理解,讓我對電力電子該課程產生了濃厚的興趣。對于一個電路的設計,首先應該對它的理論知識很了解,這樣才能設計出性能好的電路。整流電路中,開關器件的選擇和觸發電路的選擇是最關鍵的,開關器件和觸發電路選擇的好,對整流電路的性能指標影響很大。在這次課程設計過程中,碰到的難題就是對晶閘管的相關參數的計算,因為在學習中沒能很好的系統的總結晶閘管相關知識。在整個課程設計中貫穿的計算過程沒能很好的把握。在今后的學習中要認真總結經驗,對電力電子課程進行補充。為以后深入的學習自動化專業做鋪墊。通過這次課程設計我對于文檔的編排格式、原理圖波有了一定的了解,這對于以后的畢業設計及工作需要都有頗大的幫助,在完成課程設計的同時我也在復習一遍電力電子技術這門課程,把以前一些沒弄懂的問題基本掌握了。
單相交流調壓電路的設計
參考文獻
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致 謝
感謝指導王老師為期一周的悉心指導,在這次設計中,使我了解了和學到了許多書本所沒有的東西,擴充了自己的知識,開發了自己的思考能力,提高了自己在制作實物過程中的動手能力。比如說,WORD的應用,matlab的應用,現在終于可以很熟練的使用這個軟件了,這對我以后做課程設計是有非常大的幫助的。因為必須完成課程設計,所以必須在網上,在書上找相關的資料,這讓我花了大量的時間,在這些時間里,讓我體會到了學習的充實的快樂,也讓我在現實中把書本上的知識學習的更完善。感謝石老師可以給我這樣的機會去學習,去鍛煉,希望以后的學習中,會有更多這樣的機會。
第四篇:單相變壓器概念
上海昌日電子科技有限公司 電力諧波治理解決方案 單相變壓器
上海昌日電子科技有限公司是專業制造高低壓電抗器,變壓器廠家,歡迎新老顧客來電咨詢。變壓器有:BK變壓器,JBK變壓器,JBK3變壓器,SG變壓器等,種類有 輸入電抗器,輸出電抗器,直流電抗器,串聯電抗器,高壓串聯電抗器等 廠家直銷 價格低,品質優。現貨供應,歡迎新老顧客咨詢 目錄 單相變壓器的意義 2 單相變壓器的性能分析 3 單相變壓器的局限性 4 單相變壓器的應用場合 1單相變壓器的意義
第一,相同容量的單相變壓器比三相變壓器三相變壓器 的供應商用鐵減少20%,用銅減少10%。尤其是采用卷鐵芯結構時,變壓器的空載損耗可下降15%以上,這將使單相變壓器的制造成本和使用成本同時下降,從而獲得最佳的壽命周期成本。
第二,在電網中采用單相供電系統,可節省導線33%~63%,按經濟電流密度計算,可節約導線重量42%,按機械強度計算,可降低導線消耗66%。因此可降低整個輸電線路的建設投資。這在我國地域廣闊的農村和城鎮的路燈照明及居民生活用電方面是很有意義的。
第三,單相變壓器由于結構簡單,適合大批量的現代化生產,有品質源于專業 專業電抗器供應商 www.tmdps.cn
上海昌日電子科技有限公司 電力諧波治理解決方案 利于提高產品質量和效益。
第四,適于引入新技術、新材料、新工藝,獲得技術加分,黨的十六屆五中全會提出把節約資源作為基本國策,“十一五”規劃《綱要》進一步把“十一五”時期單位GDP能耗降低20%左右作為約束性指標。在這個大背景下,降損附加值高的新產品將大有所為。在線損理論計算時可以發現,80%的線路損失發生在20%的主干線上,因此縮短低壓主干線距離,就可以大大減少低壓線損,由于單相變壓器重量輕,可以靈活安裝在電桿上使用,便于深入負荷中心,就近降壓供電,提高供電質量。一般單相變壓器在小范圍內供電,發生故障波及面小,利于提高供電可靠性。同時,因為單相變壓器重量輕,安裝維護方便,使用靈活,可以單相使用,也可以三臺組成三相變壓器使用。
2單相變壓器的性能分析
定量分析
同容量的單相變壓器損耗較 S11三相變壓器損耗低。以 50 kVA為例 . D12—50單相變壓器與 S11—50三相變壓器指標 比較表中可 以看出.采用 D12—50單相變壓器供 電比采用 S11—50三相變壓器 1年可節約 電能 =10 E8 760(一Po)+8 760(尸 — 1)]=[(120 W一72 W)x8 760 h+(870 W一660 W)x8 760 hxO.3 ]×10。=586 kWh。式 中 : 1為D12—50的空載損耗 ; 為 S11—50的空載損耗 ;為 D12—50的負載損耗 ; 為 S11—50的負載損耗 ;K為變壓器負載系數。
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上海昌日電子科技有限公司 電力諧波治理解決方案
定性分析
采用單相變壓器解決 了電壓質量低的問題。為提高農網電壓合格率、供 電可靠性和低壓線路降損工作打下了堅實基礎。也為老百姓做 了件實事。
采用單相變壓器斷了小業主鉆政策空子、擠 占公用變壓器容量的念頭。讓他們 自愿地 申請安裝專用變壓器。在一定程度上提高了供 電企業的經濟效益。此外。單相變壓器安裝調換簡便,大大縮短 了事故處理時間。變壓器噪音分貝下降。有利于環保。
采用單相變壓器解決城鄉結合部的居民用 電題,投資不大,改造快捷。采用集束導線等新材料、新工藝,美化了環境,受到居 民普遍歡迎。
3單相變壓器的局限性
首先,單相變壓器由于電壓單一,只能應用于照明或小型電機,應用范圍具有局限性。而我國農村因有副業和作坊,不能廣泛推廣,即使用,也只是作為三相供電制度的補充使用。在順平供電公司,單相變壓器得到應用,一是應用于深山區,居民分散,用電負荷小,基本沒有動力應用,可大大減少線路投資;二是應用于路燈。其次,是單相變壓器所引起的引高壓進負荷中心容易受到人們的抵制。現在人們法制觀念提高,對于居住環境的關心也非常重視,沒有哪個業主愿意電業部門在門前樹根“旗桿”,上面掛有變壓器,帶有高壓電,并且還發出噪音。同時,現在的房地產商人只要求電力方便,他們卻不愿意自己的藍圖里出現電力設施的影子。一是怕電磁輻射,二是怕危險,三是怕影響景觀。現在電力部門收費到品質源于專業 專業電抗器供應商 www.tmdps.cn
上海昌日電子科技有限公司 電力諧波治理解決方案 戶,線路損失是電力部門的事情,業主與開發商沒有義務為電力部門提供方便。4單相變壓器的應用場合 單相變壓器主要適用于以下場所:
①對于城鄉結合部居民生活用 電.可視情況采用 1戶或幾戶共用 1臺單相變壓器的方式供電;
②對于郊區及集鎮小工業等較 為發達地區.可采用單相變壓器和三相變壓器共存的方式 .單相變壓器用于供居 民生活用 電,三相變壓器供工業用電;
③對于路燈、大型廣告牌等不需要三相供電的負荷,采用單相變壓器供電;
④對于農村零散單相用 戶.采用就地安裝單相變壓器方式.可解決電壓質量低的問題;⑤縣城郊區拆遷安置房基本為一戶一樓,采用單相變壓器,施工方便,布置合理。
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第五篇:單相正弦波逆變電源的設計課程設計
單相正弦波逆變電源的設計正文
第1章
概述
任何電子設備都離不開可靠的電源,它們對電源的要求也越來越高。電子設備的小型化和低成本化使電源以輕、薄、小和高效率為發展方向。傳統的晶體管串聯調整正弦波逆變電源是連續控制的線性正弦波逆變電源
。這種傳統正弦波逆變電源技術比較成熟,并且已有大量集成化的線性正弦波逆變電源模塊,具有穩定性能好、輸出紋波電壓小、使用可靠等優點、但其通常都需要體積大且笨重的工頻變壓器與體積和重量都不得和很大的濾波器。由于調整管工作在線性放大狀態,為了保證輸出電壓穩定,其集電極與發射極之間必須承受較大的電壓差,導致調整管功耗較大,電源效率很低,一般只有45%左右。另外,由于調整管上消耗較大的功率,所以需要采用大功率調節器整管并裝有體積很大的散熱器,很難滿足現代電子設備發展的要求。在近半個多世紀的發展過程中,正弦波逆變電源因具有體積小、重量輕、效率高、發熱量低、性能穩定等優點而逐漸取代傳統技術制造的連續工作電源,并廣泛的應用,正弦波逆變電源技術進入快速發展期。
正弦波逆變電源采用功率半導體器件作為開關,通過控制開關的占空比調整輸出電壓。它的功耗小,效率高,正弦波逆變電源直接對電網電壓進行整流、濾波、調整,然后由開關調整管進行穩壓,不需要電源變壓器,此外,開關工作頻率為幾十千赫,濾波電容器、電感器數值較小。因此正弦波逆變電源具有重量輕、體積小等優點。另外,于功耗小,機內溫升低,提高了整機的穩定性和可靠性。而且其對電網的適應能力也有較大的提高,一般串聯穩壓電源允許電網波動范圍為220V±10%,而正弦波逆變電源在電網電壓在110~260V范圍變化時,都可獲得穩定的輸出阻抗電壓。正弦波逆變電源的高頻化是電源技術發展的創新技術,高頻化帶來的效益是使正弦波逆變電源裝置空前的小型化,并使正弦波逆變電源進入更廣泛的領域,特別是在高新技術領域的應用,扒動了高新技術產品的小型化、輕便化。另外正弦波逆變電源的發展與應用在節約資源及保護環境方面都具有深遠的意義。
目前市場上正弦波逆變電源中功率管多采用雙極型晶體管,開關頻率可達幾十千赫;采用MOSFET的正弦波逆變電源轉抽象頻率可達幾百千赫。為提高開關頻率,必須采用高速開關器件。在一定范圍內,開關頻率的提高,不僅能有效地減小電容、電感及變壓器的尺寸,而且還能夠抑制干擾,改善系統的動態性能。因此,高頻化是正弦波逆變電源的主要發展方向。高可靠性——正弦波逆變電源的使用的元器件比連續工作電源少數十倍,因此提高的可靠性。從壽命角度出發,電解電容、光耦合器及排風扇等器件的壽命決定著電源的壽命。所以,要從設計方面著眼,盡可能使較少的器件,提高集成度。這樣不但解決了電路復雜、可靠性差的問題,也增加了保護等功能,簡化了電路,提高了平均無故障時間。正弦波逆變電源的發展從來都是與半導體器件及磁性元件等的發展休戚相關的。高頻化的實現,需要相應的高速半導體器件和性能優良的高頻電磁元件。發展功率MOSFET、IGBT等新型高速器件,開發高頻用的低損磁性材料,改進磁元件的結構及設計方法,提高濾波電容的介電常數及降低其等串聯電阻等,對于正弦波逆變電源小型化始終產生著巨大的推動作用。
總之,人們在正弦波逆變電源技術領域里,邊研究低損耗回路技術,邊開發新型元器件,兩者相互促進并推動著正弦波逆變電源以每年過兩位數的市場增長率向小型、薄型、高頻、低噪聲以及高可靠性方向發展。
第2章
設計總思路
2.1總體框架圖
濾波電路
逆變電路
輸入315V直流電
驅動電路
UC3842脈寬調制電路
輸出220V交流電
誤差比較
圖1
總體框圖
此次課程設計要求輸入315V直流,輸出220V交流,主電路采用單相橋式逆變電路,對高頻開關器件常用PWM波控制,要產生正弦波可采用SPWM控制方法,通過控制電力電子器件MOSFET的關斷來控制產生交變正弦波電壓。控制電路主要實現產生SPWM波,設計要求選用UC3842電流控制型PWM控制器產生控制脈沖。而UC3842實質上是通過輸入的兩路波進行比較,輸出比較后形成的脈沖波,鑒于UC3842的這一特征,可以通過輸入正弦漫頭波和鋸齒波進行比較得到所需的正弦波控制脈沖。正弦波產生器的設計有多種方法,本次課程設計采用555定時器多諧振電路產生方波經過濾波產生正弦波的方法作為正弦波產生器,再經過整流,使之成為正弦漫頭波。鋸齒波的產生電路比較簡單,可以直接利用UC3842內部提供的諧振器加入外圍電阻電容產生。此外電路要求輸出的正弦波幅度可調,此時就需要使加入的正弦波漫頭波幅值可調,此可以通過一加法器使之與設置電壓相疊加產生電壓可變的正弦電壓。
主電路和控制電路的一些中間環節都是需要濾波的,由于產用SPWM控制,主電路的諧波成分較少,可以通過簡單的RC無源濾波。控制電路中的方波要變成較為標準的正弦波,要濾去的諧波成分就要多得多,可以采用有源濾波,且可以通過積分環節使方波變成比較好的正弦波。
由于設計出來的電路是作為電源用的,對電源電流、電壓檢測就顯得非常有必要了,可以通過從電源負載取出電流信號作為UC3842的關斷信號,從而實現主電路的限流作用。要實現電流、電壓的穩定,則可以通過取出的電流、電壓信號與控制電路構成閉環控制來實現。為了不至使電路結構過于復雜,只設計了簡單的電壓反饋環使電壓基本能跟隨給定維持恒定。
2.2設計的原理和思路
圖2
正弦波逆變電源的組成框圖
該電路采用他勵式,2管雙推動輸出脈寬調制方式輸出電壓為220V,輸出電流2A,有欠壓、過壓和過流等多重保護功能。
第3章
主電路設計
3.1
SPWM波的實現
3.1.1
PWM固定頻率的產生
PWM波形產生原理圖如圖3.1.1所示
圖3.1.1
PWM波的產生電路圖
PWM固定頻率是由SG3525芯片產生。SG3525芯片的資料見如下:
管腳說明:
引腳1:誤差放大反向輸入
腳9:PWM比較補償信號輸入端
引腳2:誤差放大同向輸入
引腳10:外關斷信號輸入端
引腳3:振蕩器外接同步信號輸入端
引腳11:輸出A
引腳4:振蕩器輸出端
引腳12:信號地
引腳5:振蕩器定時電容接入端
引腳13:輸出級偏置電壓接入端
引腳6:振蕩器定時電祖接入端
引腳14:輸出端B
引腳7:振蕩器放電端
引腳15:偏置電源輸入端
引腳8:軟啟動電容接入端
引腳16:基準電源輸出端
圖中11與14腳輸出兩路互補的PWM波,其頻率由與5、6管腳所連的R、C決定。PWM頻率計算式如下:f=1/[C5(0.7R15+3R16)],調節6端的電阻即可改變PWM輸出頻率。同時,芯片內部16腳的基準電壓為5.1V采用了溫度補償,設有過流保護電路,5.1V反饋到2端同向輸入端,當反向輸入端也為5.1V時,芯片穩定,正常工作。若兩端電壓不相等,芯片內部結構自動調整將其保持穩定。
在脈寬比較起的輸入端直接用流過輸出電感線圈的信號與誤差放大器輸出信號進行比較,從而調節占空比使輸出的電感峰值電流跟隨誤差電壓變化而變化,由于結構上有電壓環河電流環雙環系統,因此,無論開關電源的電壓調整率、負載調整率和瞬態響應特性都有提高,目前比較理想的新型控制器。R和C設定了PWM芯片的工作頻率,計算公式為T=(0.67*RT+1.3*RD)*CT
。再通過R13和C3反饋回路。構成頻率補償網絡。C6為軟啟動時間設定電容。
3.1.2
SPWM波的原理
在進行脈寬調制時,使脈沖系列的占空比按正弦規律來安排。當正弦值為最大值時,脈沖寬度也最大,脈沖間隔最小,反之正弦值較小時,脈沖寬度也小,脈沖間的間隔較大。這樣的電壓脈沖系列可以使負載電流中的高次諧波成分大為減少,成為正弦波脈寬調制。
3.1.3
SPWM調制信號的產生
要得到正弦電壓的輸出,就要使逆變電路的控制信號以SPWM方式控制功率管的開關,所得到的脈沖方波輸出再經過濾波就可以得到正弦輸出電壓。通過SG3525來實現輸出正弦電壓,首先要得到SPWM的調制信號,而要得到SPWM調制信號,必須得有一個幅值在l~3
5V,按正弦規律變化的饅頭波,將它加到SG3525腳2,并與鋸齒波比較,就可得到正弦脈寬調制波實現SPWM的控制電路框圖如圖3.1.3(a)所示,實際電路各點的波形如圖3.1.3(b)所示。
誤差信號
基準電壓
加法器
整流電路
濾波電路
調制電路
基準方
波
SG3525
時序電路
圖3.1.3(a)
SPWM波控制電路框圖
圖3.1.3(b)
SPWM電路主要節點波形
由圖3.1.3(a)
圖3.1.3(b)可知,基準50Hz的方波是由555芯片生成的,用來控制輸出電壓有效值和基準值比較產生的誤差信號,使其轉換成50Hz的方波,經過低頻濾波,得到正弦的控制信號。
3.2
保護電路模塊
該系統是由直流邊交流,弱點變為強電。故對系統進行必要的安全保護是必須的,在對系統進行調試時必須要注意安全。系統除了芯片本身具有的保護措施外,還對系統進行了專門的保護,具體如下。
3.2.1過電流保護
過電流保護采用電流互感器作為電流檢測元件,其具有足夠快的響應速度,能夠在IGBT允許的過流時間內將其關斷,起到保護作用。
如圖3.2.1所示,過流保護信號取自CT2,經分壓、濾波后加至電壓比較器的同相輸入端,如圖2.4所示。當同相輸入端過電流檢測信號比反相輸入端參考電平高時,比較器輸出高電平,使D2從原來的反向偏置狀態轉變為正向導通,并把同相端電位提升為高電平,使電壓比較器一直穩定輸出高電平。同時,該過電流信號還送到SG3525的腳10。當SG3525的腳10為高電平時,其腳11及腳14上輸出的脈寬調制脈沖就會立即消失而成為零。
圖3.2.1
過電流保護電路
3.2.2空載保護電路的設計
空載檢測電路如圖3.2.2所示。是用電流互感器檢測電流輸出,當沒有電流輸出時,使三極管Q8截止,從而使RS-CK為高電平,停止輸出SPWM波。8s后,再輸出一組SPWM波,若仍為空載,則繼續上述過程。若有電流輸出則Q8導通,使得RS-CK為低電平,連續輸出SPWM波形,逆變電路正常工作。
圖3.2.2
空載檢測電路圖
3.2.3浪涌短路保護電路的設計
浪涌電路保護電路原理圖如圖3.2.3。此電路圖是短路保護,用0.1歐的電阻對電壓進行采樣,通過470千歐電阻得到電流,并使這電流通過光電耦合器,當電流過高時使得SPWM波不輸出,關閉IGBT形成保護。故障排除后光電耦合器輸出關斷,逆變器正常工作。
圖3.2.3
浪涌短路保護電路原理圖
第4章
單元控制電路設計
4.1
DC-AC電路設計
由前面論證已經明確采用全控橋式逆變電路。其中各橋臂通斷由SPWM波控制的IGBT完成。
系統采用SG3525來實現SPWM控制信號的輸出,該芯片其引腳及內部框圖如圖4.1所示。
圖4.1
SG3525引腳及內部框圖
直流電源Vs從腳15接入后分兩路,一路加到或非門;另一路送到基準電壓穩壓器的輸入端,產生穩定的+5
V基準電壓。+5
V再送到內部(或外部)電路的其它元器件作為電源。
振蕩器腳5須外接電容GT腳6須外接電阻RTo振蕩器頻率f由外接電阻RT和電容CT決定,f=1.1
8/RCTo逆變橋開關頻率定為l0kHz,取GT=O.22μF,RT=5
kΩ。振蕩器的輸出分為兩路,一路以時鐘脈沖形式送至雙穩態觸發器及兩個或非門;另一路以鋸齒波形式送至比較器的同相輸入端,比較器的反向輸入端接誤差放大器的輸出。誤差放大器的輸出與鋸齒波電壓在比較器中進行比較,輸出一個隨誤差放大器輸出電壓高低而改變寬度的方波脈沖,再將此方波脈沖送到或非門的一個輸入端。或非門的另兩個輸入端分別為雙穩態觸發器和振蕩器鋸齒波。雙穩態觸發器的兩個輸出互補,交替輸出高低電平,將PWM脈沖送至三極管V1及V2的基極,鋸齒波的作用是加入死區時間,保證V1及V2不同時導通。最后,V1及V2分別輸出相位相差180°的PWM波。
4.2
PWM驅動模塊
4.2.1
驅動電路的設計
驅動電路的設計既要考慮在功率管需要導通時,能迅速地建立起驅動電壓,又要考慮在需要關斷時,能迅速地泄放功率管柵極電容上的電荷,拉低驅動電壓。具體驅動電路如圖2.7所示。
圖4.2.1
驅動電路
其工作原理是:
(1)當光耦原邊有控制電路的驅動脈沖電流流過時,光耦導通,使Q1的基極電位迅速上升,導致D2導通,功率管的柵極電壓上升,使功率管導通;
(2)當光耦原邊無控制電路的驅動脈沖電流流過時,光耦不導通,使Q1的基極電位拉低,而功率管柵極上的電壓還為高,所以導致Q1導通,功率管的柵極電荷通過Q1及電阻R3速泄放,使功率管迅速可靠地關斷。
當然,對于功率管的保護同樣重要,所以在功率管源極和漏極之間要加一個緩沖電路避免功率管被過高的正、反向電壓所損壞。
4.2.2
TDS2285產生PWN波
SPWM的核心部分采用了張工的TDS2285單片機芯片,用其產生為功率主板產生占空比變化的矩形波,通過H橋產生所需的正弦波。U3,U4組成時序和死區電路,末級輸出用了4個250光藕,H橋的二個上管用了自舉式供電方式,這樣做的目的是簡化電路,可以不用隔離電源,該模塊原理圖如圖4.2.2(a)所示:
圖2-2-1
2.2.1
PWN波的產生
(1)、該模塊中是由TDS2285芯片產生PWM波,TDS2285的芯片各管腳資料如圖2-2-2:
圖4.2.2(a)
PWM驅動電路圖
1.該模塊所采用的是TDS2285芯片,其管腳如圖4.2.2(b)所示
圖4.2.2(b)
TDS2285管腳圖
2.該模塊中TDS2285芯片的工作原理圖4.2.2(c)如:
圖4.2.2(c)
TDS2285產生PWM波
該芯片的6、7管腳生成交流電正、負半周調制波輸出引腳,輸出SPWM脈沖,其頻率有接在2、3管腳間的晶振來決定。9腳為故障報警輸出端,通常驅動一蜂鳴器,同時配合5腳LED的狀態,當蓄電池電壓輸入出現過壓或低壓時,該蜂鳴器隨LED指示燈每隔1秒報警一次,當出現交流過流或者短路時,該蜂鳴器隨LED指示燈每隔0.5秒報警一次。13腳為檢測蓄電池電壓,當13腳的電壓超過3V或低于1V時,逆變停止工作,并進入欠壓或過壓故障狀態。通過外接蓄電池上分壓來實現。10腳為交流電壓穩壓反饋輸入,實時檢測功率主板輸出的交流正弦波輸出電壓變動范圍,并作調整輸出達到穩定輸出電壓的目的。
第5章
系統調試
5.1
測試使用的儀器
序號
名稱、型號、規格
數量
數字示波器
UT70A數字萬用表
函數信號發生器
5.2
輸出功率與效率的測試
輸出功率的定義:即為電源把其輸入功率轉換為有效輸出功率的能力。
測試框圖如下圖所示。
先如圖布置好測試電路后,進行如下步驟調試:
1.各電路輸出電壓、電流測量同時進行。
2.開啟所有設備、記錄輸入功率數值及各點輸出電壓,電流值。
3.計算輸入功率Pi=Ui*Ii,輸出功率值Po=Uo*Io.4.效率n=Po/Pi*100%,Pi為輸入。
5.3
過流保護的測試
定義:當輸出電流大于設定保護值時,系統自動關閉輸出,形成過流保護。當輸出電流小于設定保護值時,系統自動恢復正常工作狀態。
測試方法:如圖18所示。在輸出端接入3個串聯10歐電阻作為負載,通過短路其中的一個或兩個來模擬過流情況發生。觀察系統是否進行過流保護。
圖18
過流保護測試框圖
測試結果與分析:逆變過程中,過流保護裝置在電流大于設定保護值時關閉輸出,并在恢復正常時又打開輸出。所以過流保護裝置正常工作。
5.4
空載待機功能測試
(1)
定義:當無負載接入時,系統關閉輸出進入待機模式。當有負載接入時,系統進入正常工作狀態。
(2)
測試方法:接入負載后斷開負載,觀察系統輸出狀態。
(3)
結果與分析:輸出端負載斷開5s后系統進入待機狀態,此時無輸出。再次接入負載,系統就開始進入逆變工作狀態。
5.5
輸出電壓范圍測試
(1)
定義輸出電壓的最大值最小值。
(2)
測試方法:調節電壓反饋賄賂的參數,觀察輸出電壓大小。
(3)
測試結果:接入300歐的電阻調節Rp3,輸出電壓在8~12V之間。
結果分析
經過測試以后題目的基本要求都已經完成,各項性能指標都較好的實現在輸出功率穩定時效率達到了93%。同時該電路還具有短路保護,空載保護,過流保護的功能。
第6章
總結
剛剛拿到課程設計的題目時真不知道從哪里開始動手,課題名稱里的芯片根本就沒聽說過。通過上網查找資料,弄清楚了它的功能,才真正開始了設計。但這個東西包括了幾個部分,所以一定要把握好它的整體設計思路,在其框架之下,對各部分的單元電路進行分析和設計,最后經過電路的修改,參數的確定,將各個部分連接起來,形成總的電路圖。
課程設計雖然大家的課題不是完全一樣的,但是大家之間的團隊合作還是很重要的,有些地方自己一個人看不明白,通過和同學之間的討論最終弄明白,這是一個很有趣的過程,我相信通過這次的課程設計我們大家之間對于電力電子的學習取得了更加大的進步。
這次實習我學到了很多。在摸索該如何設計電路使之實現所需功能的過程中,培養了我的設計思維,增加了實際操作能力。在體會設計的艱辛的同時,更讓我體會到成功的喜悅和快樂。
通過這兩個星期的課程設計,從開始任務到查找資料,到設計電路圖,到最后的實際接線過程中,我學到了課堂上學習不到的知識。上課時總覺得所學的知識太抽象,沒什么用途,現在終于認識到了它的重要性。平時上課老師講的內容感覺都聽明白了,但真正到了用的時候卻不怎么會用了,經過這次課程設計才知道,要真正學好一門課程,并不是把每一章的內容搞懂就行了,而是要將每一章的內容聯系起來,融會貫通,并能夠應用到實踐中去.通過這次課程設計,我學到了不少新知識、新方法、新觀點。這次設計不但鍛煉了我的學習能力、分析問題與解決問題的能力,同時也鍛煉了我克服困難的勇氣和決心。
還有本次課程設計最重要的是加強了我的動手能力,平時學習的時候只是片面的認識和照搬書本上的知識,書本知識在實際應用的時候會出現很大的偏差,理論聯系實際才是真正的學習之道。要在實際運用的時候結合實際的環境,具體的分析,解決問題,這才是這次課程設計對于我最重要的意義。
附錄
總電路圖