单相PWM整流电路设计(电力电子课程设计)

重庆大学电气工程学院电力电子技术课程设计设计题目： 单相桥式可控整流电路设计年级专业： ****级电气工程与自动化学生姓名： *****学号： ****成绩评定：完成日期： 2013年6月23日 ---6所示。6单相电压型 PWM整流电路仿真通过电压和电流反馈，然后再与三角载波做比较，得到两组互补的 PWM控IGBT的通断，已达到最后输出电压维持在 400V附近。仿真后7所示，可以看出在 0.02秒之前上升的非常快，之后就7单相电压型 PWM整流输出的电压波形直流侧电压稳定时输出直流电压波形的效果，可见输出直流侧电压波形较理与理论分析的基本一致。 下图7为单相电压型 PWM整流输入电压电流波形，

100806040200-20-40100806040200-20-400.050.10.150.20.25图8单相电压型 PWM整流输入电压电流波形经过PWM整流器后，稳定时输入电流与输入电压基本同相位，在同时取得最大值和最小值。 出仿真电路稳定运行后交流侧电流为规则正弦波且与交流侧电压同相位。这样，输入效率也就提高了，经这种方式整流，其功率因数可以无限接近于 1，对电网的谐波干扰很小。对于控制信号 PWM，四个IGBT的触发信号如下图 9所示，其中VT1与VT2VT3与VT4的控制信号互补。1.510.501.511.510.501.510.500.076 0.078 0.08 0.082 0.084 0.086 0.0880.076 0.078 0.08 0.082 0.084 0.086 0.0881.510.509调制后控制信号 PWM的波形

对simulink仿真结果的分析仿真中，若交流测电感或者直流侧电容参数设计的不合理，那么仿真的波形将相差甚远，这说明了电感电容的参数是 PWM整流电路实现功能的关键因素。另外对于 IGBT来说，其开关频率一般不超过 20kHz，此仿真中使用的是 10kHz的开关频率。 可以看出输出电压的纹波还是比较大， 其输入电流的脉动也比较明显，这与开关频率直接相关。当改变参数时，其仿真结果有较大的变化，例如将直流侧电容改为 C=160uF时，其稳态输出电压的纹波较大，如下图 10。图10当直流侧电容参数取值偏小时（ C=160uF图10当直流侧电容参数取值偏小时（ C=160uF）的输出电压波形0.1另外，对于 IGBT的模型，仿真中的参数与真实器件的参数有差别，其开通和关断需要一定的时间，这将导致器件的功率损耗。要降低损耗， 可以探索采用零电压零电流开断的软开关技术。5．工作展望此次课程设计收获非常大，了解了 PWM整流的优越性能，明白了单相电压型PWM整流器的工作原理， 能够对主电路进行设计和元器件参数计算， 掌握了间的的PWM控制方法，从 simulink软件仿真的角度上实现了单相电压型 PWM整流电路的功能，从而理解到 PWM整流器的优越性能。虽然这次初试 PWM整流电路取得了一些收获和成就，但 PWM整流器还有许多更深奥的知识。包括电流型 PWM整流、逆变，其控制策略又有各种样式，这都学要我们在今后的生活中逐渐去学习和掌握。参考文献王兆安,黄俊.电力电子技术 (第4版)[M].北京:机械工业出版社 ,2004.张兴，张宗巍． PWM整理器及其控制 [M]．北京：机械工业出版社， 2003：23．70．李方正等．单相电压型 PWM整流器控制系统设计与仿真 [J]．装甲兵工程学院学报， 2007，21(3)：65—68．张军伟，王兵树等 .单相电压型 PWM整流电路原理分析与