基于交流斬波調(diào)壓器的PWM控制時序研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟與電力電子技術的高速發(fā)展，電氣設備的應用面更加廣泛，高性能的交流調(diào)壓技術也愈發(fā)成熟。近些年來，電力電子器件的發(fā)展也是突飛猛進，使用電力電子器件作為調(diào)壓的控制元件也已成為最廣泛的調(diào)壓方式，但一般電力電子器件，如利用晶閘管的相控調(diào)壓方式的輸出電壓和輸出電流中含有大量諧波，就使得功率因數(shù)低，大功率電器的產(chǎn)生意味著人們對交流調(diào)壓裝置的性能要求也不斷的提高，這就促使交流調(diào)壓裝置朝高電壓，超大容量發(fā)展。本論文就是采用交流斬波電路，通過利

2、用復雜可編程邏輯器件控制字設置脈寬調(diào)制的控制技術調(diào)節(jié)輸出信號的占空比，從而調(diào)節(jié)斬波電路的輸出電壓。
　　首先，論文介紹了交流斬波調(diào)壓器的相關背景和發(fā)展現(xiàn)狀，并闡述了交流斬波調(diào)壓技術的基本原理，分析電路參數(shù)設計交流斬波調(diào)壓器控制系統(tǒng)的部分方案設計。說明論文所設計的系統(tǒng)可以應用的對象。
　　其次，根據(jù)設計系統(tǒng)的需求以及分析電路參數(shù)的結果，選取單相交流斬波調(diào)壓電路的拓撲結構作為本論文設計的主電路拓撲結構，并選取適當?shù)碾娏﹄娮悠骷?/p>

3、設計外部電路的相關硬件電路，包括IGBT的選擇以及IGBT驅動電路、濾波電路、保護電路的設計。
　　再次，分別討論并分析了不同負載種類斬控式、相控式、互補式、非互補式以及基于過零檢測技術的控制時序，對交流斬波調(diào)壓器控制系統(tǒng)的硬件設計，包括控制系統(tǒng)和過零檢測電路的設計，并分析了交流斬波調(diào)壓的相位調(diào)節(jié)頻域關系。采用CPLD為主要芯片，并設計控制系統(tǒng)的軟件，從而控制交流斬波調(diào)壓器控制系統(tǒng)的占空比，并可以通過改變控制時序改變占空比，調(diào)節(jié)輸

4、出電壓。
　　最后，采用設計仿真軟件Quartus ii以及MATLAB對相關CPLD內(nèi)部圖形程序以及相關電路進行電力電子仿真，制作樣機并進行長時間實驗，分析所獲得的波形。實驗結果表明本論文設計的交流斬波調(diào)壓器符合各項實際應用的要求，實現(xiàn)了電壓的軟過度的目的，并且不再出現(xiàn)短路，電壓過沖和過電流現(xiàn)象。在具體應用中基本解決了以往交流斬波調(diào)壓器電路中的短路，電壓過沖和過電流現(xiàn)象，延長電氣設備壽命2-3倍，最大節(jié)能可達40％，有很好的應用