【自动化】电容元件应用基础研究 开题报告，任务书

武汉理工大学本科生毕业设计（论文）任务书学院自动化学院专业班级电气0906班姓名马玉龙学号0120911350619毕业设计（论文）题目电容元件应用基础研究任务书含以下方面的内容（一）设计（论文）主要内容查找相关文献，研究电容的分类及应用场合；研究整流滤波电容的计算方法及选型；研究电源滤波电容的计算方法及选型；研究功率管吸收电路电容的计算方法及选型；研究储能电容的计算及选型。（二）要求完成的主要任务1完成不少于2万印刷符，且与选题相关的英文文献翻译工作；2查阅相关文献资料（论文参考文献不低于中文13篇，英文2篇）；3撰写开题报告；4掌握电容计算方法及选型策略；5根据系统要求，完成电容电路的硬件设计，主要器件的参数选型；6MATLAB建模并完成系统仿真，验证电容计算及选型正确；7绘制图纸3张。（三）进度安排第12周认真阅读毕业设计（论文）任务书，查阅相关文献资料，翻译外文资料；第34周了解研究所需知识，明确基本内容，确立总体技术方案，完成开题报告；第56周研究电容元件的等效模型，并找出等效电路中各参数方法；第78周研究单相桥式整流电路导出测试电路的各项技术参数；第910周研究BUCK和BOOST电路，给出测试电路的基本参数；第1112周研究IGBT和MOSFET缓冲电路工作原理，给出合理的参数选择；第13周运用MATLAB对各实验电路进行仿真，对比选出合适的电容；第14周编写毕业设计说明书，整理有关资料，做好毕业答辩准备。第15周参加毕业设计答辩。（四）必读参考资料及主要参考文献1林飞,杜欣电力电子应用技术的MATLAB仿真北京中国电力出版社,20082林渭勋，现代电力电子电路杭州浙江大学出版社，20023陈坚，电力电子学电力电子变换和控制技术北京高等教育出版社，20024王兆安，黄俊电力电子技术北京机械工业出版社，2000指导教师签名年月日系主任签名年月日院长签名（章）年月日武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）电容器是由两片接近并相互绝缘的导体制成的电极组成的储存电荷和电能的器件，而电容是指在给定电位差下的电荷储藏量。一般电子在电场力的作用下发生移动，当导体之间有了绝缘体作用阻碍了电子的移动时，电荷便在导体上积累形成能量存储。电容器在现代科学技术及工业领域中的应用十分广泛，种类很多根据工作时通过电流的强弱和施加电压的高低可分为电力电容器和电子电容器两大类。因电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，所以广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面，对电容的研究能更好的将其特性利用。在传统电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑输出脉动信号。小容量的电容，通常在高频电路中使用，而大电容在低频电路中使用。由于充电完成后电容器两极板存储了电荷，在极板两端形成电势，当回路闭合后电容放电将电能释放，由于电容只有在充放电时才有电流流过，所以有“隔直传交”的功能。我国的电力电容器是从1926年开始工厂生产的，其特点是大功率高电压低频率，到80年代已经能达到一千万乏每台，目前正朝着更高容量迈进。我国电力电容器制造业是在20世纪50年代开始发展起来的，当时采用的是苏联的设计和工艺，制造的是油浸纸介质电容器。1974年，我国正式停止生产和使用PCB后，研究和发展新液体介质，目前主要采用PXE苄基甲苯和苯基乙苯基乙烷。80年代我国一些电容器厂引进了国外高压电容器设计制造技术及关键设备，研究开发全膜介质电容器，90年代末，全膜介质电容器进入批量生产阶段，目前，全膜介质电容器成为并联电容器的主流产品，制造技术正日趋成熟。电解电容器也有较久的历史，现在难点是电解电容器纸，在铝电解电容中它作为电解液的吸附载体，与电解液共同组成铝电解电容器的阴极，同时起到隔离两极箔的作用，它的好坏直接影响铝电解电容的品质。此外，电容在变频器中有重要作用，据中国低压电器行业市场、产品、标杆企业研究及投资预测报告等相关资料预测，在过去的几年内中国变频器的市场保持着1215的增长率，而且至少在未来的5年内保持着10以上的增长率，因此电容未来在变频方面有很多成长空间。在国外，德国宜开吉公司研发的MKPG充气式电容器具有体积小，安全防爆，工作时间长，击穿后自愈等功能。现在国内外都热门的是薄膜电容器，它体积小，无极性，绝缘阻抗很高，频率特性优异频率响应宽广，而且介质损失很小，不同材质的薄膜有不同特性，运用在很多高新技术模块中。2、基本内容和技术方案1设计的基本内容是了解电容的基本工作原理，通过对电容等效模型的研究来实现在不同滤波电路种的作用，并在MATLAB软件下建立完整的系统模型进行仿真分析，最后给出合理的电容选择建议。要求完成的任务（1）简单介绍电容元件的起源,种类，制作材料，作用以及应用场合等；（2）介绍整流滤波电路，确定滤波电容及计算方法，建模仿真；（3）详细研究BUCK和BOOST电源滤波电路，确定滤波电容并建模仿真；（4）详细研究功率管吸收电路，确定滤波电容并建模仿真。2设计技术方案是现实中除了选择电容大小以外还要考虑其他因数，研究电容模型及滤波电容模型，通过建立电容等效模仿真来模拟现实电容，将电容模型加载到不同滤波电路中建模仿真来确定电容作用以及电容的选取。3、进度安排第12周认真阅读毕业设计（论文）任务书，查阅相关文献资料，翻译外文资料；第34周了解研究所需知识，明确基本内容，确立总体技术方案，完成开题报告；第56周研究电容元件的等效模型，并找出等效电路中各参数方法；第78周研究单相桥式整流电路导出测试电路的各项技术参数；第910周研究BUCK和BOOST电路，给出测试电路的基本参数；第1112周研究IGBT和MOSFET缓冲电路工作原理，给出合理的参数选择；第13周运用MATLAB对各实验电路进行仿真，对比选出合适的电容；第14周编写毕业设计说明书，整理有关资料，做好毕业答辩准备。第15周参加毕业设计答辩。4、阅读的参考文献1林飞,杜欣电力电子应用技术的MATLAB仿真北京中国电力出版社,20082林渭勋，现代电力电子电路杭州浙江大学出版社，20023陈坚，电力电子学电力电子变换和控制技术北京高等教育出版社，20024王兆安，黄俊电力电子技术北京机械工业出版社，20005林渭勋现代电力电子电路浙江大学出版社，20026程汉湘，武小梅电力电子技术科学出版社，20107唐向宏等MATLAB及在电子信息类课程中的应用电子工业出版社，20068SHENGK,WILLIAMSBWAREVIEWOFIGBTMODELSJIEEETRANSACTIONSONPOWERELECTRONICS,2000,156125012669宋森并联电容器装置技术及应用北京中国电力出版社，201010王兆安，刘进军电力电子技术北京机械工业出版社，200911刘劲楠IGBT的静态特性的模拟湖北工业学院学报，200112高艳霞等IGBT数理仿真模型及参数辩识上海大学，200613李庆华等MOSFET模型参数提