开题报告--单相交直交逆变电源的设计.doc

1.本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述电源是各种电子设备的核心，它有如人体的心脏，是所有电类设备的动力。20世纪90年代以来，随着电力电子技术飞速地发展，不断涌现出新型电力电子器件，高智商化IC和新电路拓扑，创造出十年前意想不到的许多新型稳压电源。现代高频开关稳压电源作为电源的一个分支，由于它具有功率小，效率高，体积小，重量轻，稳压范围宽，可靠安全等一系列特点，现在正越来越受到青睐和推崇。现代高频开关稳压电源技术涉及的内容是极其广泛和复杂的，它横跨了三个学科:一是微电子精细加工的智能化专用集成电路控制芯片系统;二是正在快速更新的高性能功率半导体MOSFET和IGBT等电力电子器件;三是要合理利用，绕制各种电感器件和变压器所用的磁性材料等几大类。人们常用的逆变器大多为方波输出，他们的缺点是都不能带电扇，洗衣机，电动机等感性负载。多次谐波对VCD，功放等电器干扰很大，有时调整不当则VCD不能正常播放，即使在输出端加上电阻，电感，电容等来平滑滤波，也不能带电感性负载，但却会使体积增大，效率变低，成本增加。80年代初期，为了提高逆变电源的通信功能及显示功能，逆变电源的设计中采用了微处理器，但是，由于微处理器的速度问题，逆变电源的控制仍然采用模拟电路进行。数字化、网络化已经成为信息社会的主流，随着高性能的DSP控制器的出现，逆变电源的全数字控制成为现实。DSP能够实时地读取逆变电源的输出，并实时地计算出PWM输出值，使得一些先进的控制策略应用于逆变电源的控制成为可能。对于逆变电源所带的大量非线性电子负载状况，可以针对非线性负载动态变化产生的谐波进行动态的补偿，从而使得输出谐波达到了可接受的水平。 传统的逆变电源多为模拟控制或者模拟与数字相结合的控制系统。虽然模拟控制技术己经非常成熟，但其存在很多固有的缺点：控制电路的元器件比较多，电路复杂，所占的体积较大;灵活性不够，硬件电路设计好了，控制策略就无法改变;调试不方便.由于所采用器件特性的差异.致使电源一致性差，且模拟器件的工作点的漂移，导致系统参数的漂移。模拟方式很难实现逆变电源的并联，所以逆变电源数字化控制是发展的趋势是现代逆变电源研究的一个热点。2.设计(论文)要解决的问题和拟采用的研究方法在设计中主要存在的问题是要保证系统的正常运行，防止主电路对控制电路的干扰。我们拟采用主，控电路完全隔离的方法，既驱动信号用光耦隔离，反馈信号用变压器隔离，辅助电源用变压器隔离。对于整个逆变器，逆变电路能否正常的工作决定整个系统的稳定和运行状态，所以设计的重点也是在逆变器的控制和检测上。我们拟采用集成ICL 8038产生正弦波，经过一系列整流后再输入到SG3524上产生SPWM波。3.本课题需要的、关键的问题及解决的思路 本课题分两步设计逆变电源，第一部分为主电路部分，关键的问题是对工频变压器的选择，要计算出初，次极线圈的匝数，初，次级电流的计算，初，次级导线截面的计算。其次要解决的难题是限流电路中电容的选择，要计算出起电容的电压等级。我们选用的Boost电路中的电感L的选择也是个关键的问题。 第二部分为控制电路的设计，其辅助电源的设计是个难题，我们拟采用由一个多组抽头的变压器。反馈调压电路的设计也是个难题，我们拟采用集成芯片SG3524的控制作用来实现。4完成本课题所必须的工作条件(如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等)及解决的办法实验设备：计算机一台计算机辅助设计条件：Auto CAD 参考文献：1 刘阳.精密波形发生器ICL8038.国外电子元器件,19952 张恩怀.开关电源的发展概况.电力电子技术,19963 刘树新.现代电力电子技术发展及应用展望.电力系统及其自动化学报,19944 李强,周希德.车载单相正弦脉宽调制IGBT逆变器的研制.电力电子技术,19975 无线电2003年6 美国莫托洛拉公司CMOS 集成电路特性与应用手册7 童诗白.模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社，1989.8 李宏电力电子设备用器件与集成电路应用指南.北京:机械工业出版社，2001.9 黄俊，王兆安，电力电子变流技术.北京:机械工业出版社，1997.10 卢宏，梁任秋，戴忠达.IGBT驱动保护与应用技术.电力电子技术，1993 11 徐得高，金刚.脉宽调制变换器型稳压电源.科学出版社，1983.12 沙占友。新型特种集成电源及应用.北京:人民邮电出版社，1998.13 李强，周希德.车载单相正弦脉宽调制IGBT逆变器的研制.电力电子技术，1997,14 陈道炼非晶铁心在开关电源中的应用.电子变压器，199115 华伟，周文定.现代电力电子器件及其应用.北京:清华大学出版社，2002.16 薛永毅，王淑英，何希才.新型电源电路应用实例.北京:电子工业出版社，2002.17 张占松，蔡宣三.开关电源的原理与设计.北京:电子工业出版社，1998.5设计(论文)完成进度计划第01周至第02周： 市场调研及文献检索 第03周至第04周： 相关理论基础的学习，完成开题报告及外文资料翻译 第05周至第06周： 几种方案的比较，项确定目的总体方案 第07周至第09周： 主电路的设计与参数选择 第10周至第12周： 控制电路的设计与参数选择 第13周至第16周： 毕业论文整理、修改并完成 ： 第17周 论文答辩 6指导教师审阅意见 由开题情况可见，该同学做了充分的准备工作，查阅了大量的文献知识，能够根据目前国内外电力电子器件的发展情况和各种电源研究的发展情况，设计出可行的方案，对设计过程中可能出现的关键问题分析清楚，提出的思路比较明确，安排的设计计划比较合理，此设计课题对于促进各类逆变电源的研究具有一定的参考价值。指导教师(签字)： 年 月 日7教研室主任意见 同意开题 教研室主任(签字)： 系(签章) 年 月 日说明：1. 本报告必须由承担毕业设计(论文)课题任