三相PWM逆变电源的主电路规划

  的运用已深化到一切的范畴， 一般均要求逆变器具有高质量的输出波形。逆变器输出波形质量最重要的包含两个方面， 即稳态精度和动态功用。因而， 研讨既具有结构和操控简略， 又具有优秀动、静态功用的逆变器操控计划， 一直是电力电子范畴研讨的热点问题。

  跟着国民经济的快速地开展和国内外能源供应的严重， 电能的开发和运用显得更重要。现在， 国内外都在大力开发新能源， 如太阳能发电、风力发电、潮汐发电等。正常的情况下， 这些新式发电设备输出不稳定的直流电， 不能直接供给给需求沟通电的用户运用。为此， 需求将直流电改换成沟通电， 需求时可并入市电电网。这种DC- AC 改换需求逆变技能来完结。因而， 逆变技能在新能源的开发和运用范畴有着重要的位置。

  1. 1 PWM( Pulse Width Modulat ion) 脉宽调制型逆变电路界说： 是靠改动脉冲宽度来操控输出电压， 通过改动调制周期来操控其输出频率的电路。

  1. 3 ( PWM)逆变电路的特色： 可以取得适当挨近正弦波的输出电压和电流， 所以也称为正弦波脉宽调制SPWM( Sinuso idal PWM) .

  1. 4 SPWM操控办法： 便是对逆变电路开关器材的通断来操控， 使输出端得到一系列幅值持平而宽度不等的脉冲， 用这些脉冲来替代正弦波所需求的波形。按必定的规矩对各脉冲的宽度进行调制，既可改动逆变电路输出电压的巨细， 也可改动输出频率。

  1. 5.1载波比的界说：在PWM变频电路中，载波频率f c与调制信号频率f r之比称为载波比， 即N= f c/ ff 。

  1. 5. 2PWM逆变电路的操控办法： 依据载波和调制信号波是否同步， 有异步调制和同步调制两种操控办法： 异步调制操控办法，当载波比不是3 的整数倍时， 载波与调制信号波就存在不同步的调制；二、同步调制操控办法，在三相逆变电路中当载波比为3的整数倍时， 载波与调制信号波能同步调制。

  本规划选用AC – DC – AC计划。选用SPWM调制办法。图1为体系主电路和操控电路框图。沟通输入电压通过不控整流后得到一个直流电压， 再通过全桥逆变电路得到沟通输出电压。为确保体系牢靠运转， 避免主电路对操控电路的搅扰， 选用主、控电路彻底阻隔的办法， 即驱动信号用光耦阻隔， 反应信号用变压器阻隔， 辅佐电源用变压器阻隔。

  本规划运用的是三相桥式不可控整流电路。在交-直-交变频器、不间断电源、开关电源等运用场合中， 大都选用不可控整流电路经电容滤波后供给直接电源， 供后级的改换器、逆变器等运用。因为电路中的电力电子器材选用整流二极管， 故也称这类电路为二极管整流电路。其电路图如下所示：

  经核算二极管应挑选HFA70NH60额外电压600V， 额外电流70A ( 快康复型) 。

  逆变与整流相对应，是将直流电变成沟通电。沟通侧接电网为有源逆变；沟通侧接负载为无源逆变。

  逆变电路中的开关器材均选用全控型器材--IGBT.IGBT是MOSFET与GTR的复合器材， 因而它具有作业速度快、输入阻抗大、驱动电路简略、操控电路简略、作业频率较高、元件容量大等多项长处。

  逆变电路中， 6个二极管有约束过电压的效果，对IGBT 管进行维护。因为二极管和IGBT 管的电压和电流简直持平。所以选取二极管的型号为：HFA 70NH60额外电压600V，额外电流70A( 快康复型) 。3 输出滤波电路规划

  LC滤波器的一般方式是一个由LC组成的无源网络， 其作业原理是串联的LC电路在基频下呈串联谐振状况。在抱负状况下， 对基波不发生压降，对高次谐波则是高阻抗， 按捺高次谐波电流。

  驱动电路是将操控电路发生的PWM信号加以阻隔、扩大，构成驱动各开关器材开关动作信号的电路。它将逻辑电平的操控电路与可驱动6 个IGBT的高/ 低侧开关电路相连接。因为驱动电路的选取因开关器材的不同而异， 而本课题选用的开关器材是IGBT，它是电压驱动型开关器材， 所以咱们终究挑选了美国IR( Internat io nal Rect ifier )公司出产的型号为IR2130的6路快速IGBT驱动芯片。

  IR2130的外部电路图如图4所示， 图中C25为电源滤波电容， C24为过流检测电容， 其巨细直接影响着维护是否活络， 挑选不妥将导致IGBT 冲出安全作业区而损坏。C21 ， C22 ， C23 为逆变器上桥臂发生悬浮电源的自举电容， 它们影响着这三只功率管的正常作业。R27~R30， P2 为过流检测电阻， 只需改动P2的巨细， 就可调接电流维护值的巨细。R21~R26 为IGBT的栅极电阻。D1~D6 选用快康复二极管。

  操控电路采纳集成脉宽调制电路芯片SG3524.SG3524与正弦函数发生芯ICL8038连接来发生SPWM波， 操控全桥逆变电路。

  依照SG3524 的作业原理，要得到SPWM 波，有必要得到一个正弦波，将它加到SG3524 内部，并与锯齿波比较，就可得到正弦脉宽调制波。

  如图5示正弦波电压由函数发生器ICL8038发生。正弦波的频率由R2、R3 和C1来决议， 1. 15/ ( R2+R3 ) C1，为了调试便利，咱们将R2、R3都用可调电阻，R1是用来调整正弦波失线. 2uF；正弦PWM 波ue信号发生后，输入到SG3524的1号脚， 正弦波和锯齿波在SG3524内部的比较器进行比较发生SPWM波。

  本文首要完成了三相PWM逆变器主电路规划， 包含整流电路、滤波电路、逆变器、驱动电路和操控电路规划，完结了相关器材的选型， 根本完成了AC- DC- AC转化功用。