電力電子畢業(yè)設(shè)計(jì)

電力電子畢業(yè)設(shè)計(jì)電力電子畢業(yè)設(shè)計(jì)【篇一：畢業(yè)設(shè)計(jì)：基于電力電子技術(shù)led節(jié)能的設(shè)計(jì)】報(bào)告編碼：安陽師范學(xué)院本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告基于電力電子技術(shù)led節(jié)能燈的設(shè)計(jì)作者冉中帥系（院）專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化日期學(xué)生誠信承諾書本人鄭重承諾：所呈交的設(shè)計(jì)報(bào)告是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，報(bào)告中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果，也不包含為獲得安陽師范學(xué)院或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在報(bào)告中作了明確的說明并表示了謝意。簽名：日期：報(bào)告使用授權(quán)說明本人完全了解安陽師范學(xué)院有關(guān)保留、使用學(xué)位報(bào)告的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交報(bào)告的復(fù)印件，允許報(bào)告被查閱和借閱；學(xué)校可以公布報(bào)告的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存報(bào)告。簽名：導(dǎo)師簽名：日期：

基于電力電子技術(shù)led節(jié)能燈的設(shè)計(jì)（安陽師范學(xué)院物理與電氣工程學(xué)院，河南安陽455000）摘要：本文主要研究利用電力電子技術(shù)中直流斬波技術(shù)制作節(jié)能燈。從電力電子技術(shù)中直流斬波原理出發(fā)，結(jié)合實(shí)際照明要求，在相應(yīng)電壓波動(dòng)參數(shù)下設(shè)計(jì)相應(yīng)的方案，并針對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行定性分析并作出定量參數(shù)計(jì)算。分析這些方案優(yōu)缺點(diǎn)，作出最優(yōu)方案。關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)直流斬波原理定性分析定量參數(shù)計(jì)算1緒論1.1研究現(xiàn)狀電力電子技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛。它不僅用于一般工業(yè)，也廣泛用于交通運(yùn)輸，電力系統(tǒng)，通信系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，新能源系統(tǒng)等，在照明，空調(diào)等家用電器及其他領(lǐng)域中也有廣泛的應(yīng)用，照明在家用電器中占有十分突出的地位。由于電力電子照明電源體積小，發(fā)光效率高，可節(jié)省大量能源，通常被稱為“節(jié)能燈”，它正在逐步取代傳統(tǒng)的白熾燈和日光燈。1.2研究?jī)?nèi)容直流斬波技術(shù)在多個(gè)方面都有應(yīng)用，利用高亮度led發(fā)光二極管結(jié)合直流斬波電路的三種形式設(shè)計(jì)出降低能耗、節(jié)約能源、注重環(huán)保經(jīng)濟(jì)型的節(jié)能燈。2led的特性2.1led的發(fā)展史■=j最未來白光led發(fā)光二極管的市場(chǎng)規(guī)模與應(yīng)用將無限寬廣，并將進(jìn)入一般家庭，取代各種傳統(tǒng)的室內(nèi)外照明燈具。led最大的特點(diǎn)在于無須暖燈時(shí)間、開關(guān)次數(shù)對(duì)壽命無影響、反應(yīng)速度快（約在10-9秒）■=j最led聲光控?zé)羰羌發(fā)ed燈和聲光控電路為一體，安裝方便，使用壽命長(zhǎng)，燈口采用國標(biāo)e27。led采用高亮度白光led,單顆亮度6lm以上，色溫6500-7500，總能耗為2.5w相當(dāng)于40w白熾燈的亮度。聲光控電路是集聲學(xué)、光學(xué)和延時(shí)技術(shù)為一體組成的自動(dòng)照明開關(guān)，白天或光線較強(qiáng)時(shí)，開關(guān)電路為自鎖狀態(tài)，led燈不亮，當(dāng)光線黑暗時(shí)或晚上來臨時(shí)，開關(guān)進(jìn)入預(yù)備工作狀態(tài)，此時(shí)，當(dāng)來人有腳步聲、說話聲、拍手聲等聲源時(shí)，開關(guān)自動(dòng)打開，燈亮，延時(shí)一段時(shí)間后自動(dòng)熄滅，從而實(shí)現(xiàn)了“人來燈亮，人去燈熄”，杜絕了長(zhǎng)明燈，使得led聲光控?zé)舻湍芎?、長(zhǎng)壽命。2.2led的優(yōu)點(diǎn)2.2.1發(fā)光效率高led經(jīng)過幾十年的技術(shù)改良，其發(fā)光效率有了較大的提升。白熾燈、鹵鎢燈光效為12-24lm/w，熒光燈50-70lm/w，鈉燈90-140lm/w，大部分的耗電變成熱量損耗ded光效經(jīng)改良后將達(dá)到100-200lm/w，而且其光的單色性好、光譜窄，無需過濾可直接發(fā)出有色可見光。目前，世界各國都加緊了提高led光效方面的研究，在不遠(yuǎn)的將來其發(fā)光效率將有更大提高。2.2.2耗電量少led的反應(yīng)速度快，可在高頻操作，同樣明效果的情況下，耗電量是白熾燈的八分之一，熒光燈管的二分之一。日本估計(jì)，如采用光效比熒光燈還要高兩倍的led替代日本一般的白熾燈和熒光燈。每年可節(jié)約資源相當(dāng)于60億升原油。就橋梁護(hù)欄燈而言，同樣效果的一只日光燈40w，而采用led每只的功率只有8w，而且可以七彩變化。2.2.3使用壽命長(zhǎng)led采用電子光場(chǎng)輻射發(fā)光，燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰減等缺點(diǎn)。而采用led燈體積小、重量輕，環(huán)氧樹脂封裝，可承受高強(qiáng)度機(jī)械沖擊和震動(dòng)，不易破碎。單個(gè)led發(fā)光二極管，當(dāng)亮度減半時(shí)，理論壽命可達(dá)到10萬小時(shí)。led燈具使用壽命可達(dá)5-10年，可以大大降低燈具的維護(hù)費(fèi)用，避免經(jīng)常換燈之苦。而且，led照明器材的整體封裝材料(如燈帶塑料和燈殼)在日曬雨淋下容易損壞，也直接影響led照明器材的整體壽命。2.2.4安全可靠性強(qiáng)led發(fā)熱量低，無熱輻射，冷光源，可以安全接觸；能精確控制光型及發(fā)光角度，光色柔和，無眩光；不含汞、鈉元素等可能危害健康的物質(zhì)；內(nèi)置微處理器可以控制發(fā)光強(qiáng)度，調(diào)整發(fā)光方式，實(shí)現(xiàn)光與藝術(shù)的結(jié)合。led尺寸小、重量輕、不易破碎、防震以及24v的工作電壓等特點(diǎn)，所以在各種環(huán)境下都顯得十分安全可靠。2.2.5環(huán)保led為全固體發(fā)光體，抗震動(dòng)、耐沖擊、不易破碎、廢棄物可回收，沒污染。光源體積小，可以隨意組合，易開發(fā)成輕便薄短小型照明產(chǎn)品，也便于安裝和維護(hù)。當(dāng)然，節(jié)能也是我們考慮使用led的主要原因，也許led光源要比傳統(tǒng)光源昂貴，但是用一年時(shí)間的節(jié)能收回光源的投資，從而獲得4-9年中每年幾倍的節(jié)能凈收益期。如果應(yīng)用在夜景照明，可以以簡(jiǎn)潔明快的夜景照明方式突出建筑物的形狀特點(diǎn)和使用功能，充分體現(xiàn)建筑師的設(shè)計(jì)風(fēng)格及意圖；通過相鄰面間的亮度變化和顏色差異，突出建筑物的輪廓，保證建筑物的完整性并具有良好的立體感；避免大量使用大功率投光燈，以減少眩光和由此產(chǎn)生的光污染，使燈光對(duì)環(huán)境的干擾降低到最小值?！酒翰糠衷O(shè)計(jì)到電力電子的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容】*不控整流電路的傳導(dǎo)干擾實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究1)2)3)4）5）6） 不控整流電路設(shè)計(jì)不控整流電路matlab仿真不控整流電路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（示波器）不控整流電路交流側(cè)干擾信號(hào)提取與特性分析不控整流電路直流側(cè)干擾信號(hào)提取與特性分析不控整流電路干擾抑制研究和抗干擾設(shè)計(jì)*半控整流電路的傳導(dǎo)干擾實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究1） 半控整流電路設(shè)計(jì)2） 半控整流電路matlab仿真3） 半控整流觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)4） 半控整流電路觸發(fā)電路matlab仿真5） 半控整流電路交流側(cè)干擾信號(hào)提取與特性分析6） 半控整流電路直流側(cè)干擾信號(hào)提取與特性分析7） 半控整流電路干擾抑制研究和抗干擾設(shè)計(jì)注：1）以上兩個(gè)大的題目，大概需要5-7位同學(xué)3）無論選哪部分，都需要對(duì)電力電子整流部分的內(nèi)容、整流電路的諧波、matlab有一些了解2）可將三相和單相，全波和半波進(jìn)行對(duì)比研究【篇三：對(duì)于電力電子系統(tǒng)的分析與仿真的畢業(yè)設(shè)計(jì)】目錄1緒論 1TOC\o"1-5"\h\z1.1課題的背景及意義 11.1.1我國能源狀況 11.1.2電力電子技術(shù)的應(yīng)用 21.1.3國內(nèi)外電力電子技術(shù)發(fā)展概況 31.2計(jì)算機(jī)仿真的意義 51.3本論文研究的主要內(nèi)容 6simulink模型庫及使用 7simulink的模塊庫介紹 72.2電力系統(tǒng)模塊庫的介紹 72.3simulink仿真的步驟 8交流-直流變流器 10單相半波可控整流電路 10電路結(jié)構(gòu)與工作原理 10單相半波可控整流電路建模 103.1.3仿真與分析 11單相橋式全控整流電路 16電路結(jié)構(gòu)與工作原理 16單相橋式全控整流電路建模 173.2.3仿真與分析 173.3三相橋式全控整流電路 223.3.1電路圖及工作原理 22223.3.2建立仿真模型22TOC\o"1-5"\h\z3?3?3仿真結(jié)果分析 234直流■直流變流器 374.1直流降壓變流器 374.1.1電路圖及工作原理 374.1.2建模與仿真 374.2直流升壓變流器 404.2.1電路圖及原理 404.2.2建模與仿真分析 405直流-交流變流器 435.1電路原理圖 435.2建立仿真模型 435.3仿真結(jié)果 466交流-交流變流器 486.1單相交流調(diào)壓器仿真 486.1.1電路圖及原理 486.1.2仿真分析 486.2三相交流調(diào)壓器仿真 516.2.1電路原理圖 516.2.2建模及仿真 527結(jié)論 57

參考文獻(xiàn)5860參考文獻(xiàn)58601緒論1.1課題的背景及意義1.1.1我國能源狀況1=1近年來能源及與之相關(guān)的環(huán)境成為全世界各國最為關(guān)注的熱點(diǎn)，各國都在從自己本國的國情出發(fā)來解決能源與環(huán)境問題。對(duì)我國來說，由于人均能源資源短缺（尤其是油、氣、水），環(huán)境容量（亦是資源）有限，西部生態(tài)脆弱，這個(gè)問題尤為嚴(yán)重，它將極大的制約我國的可持續(xù)發(fā)展以及為中華民族子孫萬代生生息息留有生存空間。近年來，我國gdp每年以10%的速度發(fā)展，能源消耗急劇增加，環(huán)境、生態(tài)日益惡化。這種對(duì)自然無序的、掠奪性索取的發(fā)展模式已難以為繼，實(shí)際上已造成當(dāng)前十分嚴(yán)重的、不可逆轉(zhuǎn)的后果，大自然的懲罰已經(jīng)不斷地凸現(xiàn)出來，并還要繼續(xù)加重。1=1我國能源資源豐富多樣，雖然總儲(chǔ)量比較大，但人均能源資源很少。中國自然資源總量排世界第七位，能源資源總量約4萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤居世界第三位。中國煤炭保有儲(chǔ)量為10024.9億噸，但經(jīng)查可采儲(chǔ)量只有893億噸（世界煤炭?jī)?chǔ)量為1萬多億噸，儲(chǔ)采比為219年。儲(chǔ)量最大的國家依次為美國、中國、澳大利亞、印度、德國、南非、波蘭。其中美國的儲(chǔ)量比中國大一倍以上，除中國外，其余6國的儲(chǔ)采比均在210年以上，中國若保持原開采強(qiáng)度，儲(chǔ)采比不足百年），石油的資源量為930億噸，天然氣的資源量為38萬億立方米，現(xiàn)已探明的石油和天然氣儲(chǔ)量只占資源量的約20%和約6%，僅夠開采幾十年（全世界石油剩余可采儲(chǔ)量?jī)H為1409億噸，儲(chǔ)存比為41。第15屆世界石油大會(huì)認(rèn)為上述石油資源的探明程度為79%，因此，不可能再找到足夠大的石油資源了，石油短缺將不可避免地在下個(gè)世紀(jì)出現(xiàn)。）；煤層氣資源量為35萬億立方米，相當(dāng)于450億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，排世界第三位，但尚未成規(guī)模開發(fā)利用。因此，我國常規(guī)能源資源并不豐富，應(yīng)建立正確的“資源意識(shí)”，并具有相應(yīng)的“憂患意識(shí)”。另一方面，我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理，能源效率低，浪費(fèi)嚴(yán)重。我國目前的能源效率是31.2%，比發(fā)達(dá)國家低10個(gè)百分點(diǎn)，落后20年。由于管理和技術(shù)水平落后以及價(jià)格、稅收政策不完全合理，導(dǎo)致我國能源開發(fā)利用上的嚴(yán)重浪費(fèi)。能源的經(jīng)濟(jì)效益很低，每產(chǎn)生1萬美元產(chǎn)值所消耗的能源是美國的3倍，是日本的7.2倍，也遠(yuǎn)高于巴西和印度等發(fā)展中國家［2］。能源緊張問題的解決是多方面的，重要的一點(diǎn)就是開源節(jié)流。一方面，加大對(duì)傳統(tǒng)能源的勘察力度，加大對(duì)新能源的尋找力度；另一方面，在能源消費(fèi)方面，提倡節(jié)約，用先進(jìn)的技術(shù)改造傳統(tǒng)落后的生產(chǎn)設(shè)備與工藝，降低能源消耗，提高能源效率，使我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向低消耗、高產(chǎn)出的方向轉(zhuǎn)變，以促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。1.1.2電力電子技術(shù)的應(yīng)用電力電子技術(shù)是建立在電子學(xué)、電工原理和自動(dòng)控制三大學(xué)科上的新興學(xué)科。是對(duì)電能進(jìn)行變換和控制線代工業(yè)電子技術(shù)，內(nèi)容主要包括電力電子器件、電力電子電路和電力電子裝置及其系統(tǒng)。近年來，功率變流技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，經(jīng)過變流技術(shù)處理的電能在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的耗電量中所占比例越來越大，成為其他工業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。電力電子技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，舉例如下：(1)電氣傳動(dòng)電力電子技術(shù)是電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)發(fā)展的最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展促使電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)水平有了突破性的提高。利用整流器或斬波器獲得可變的直流電源，對(duì)直流電動(dòng)機(jī)電樞或勵(lì)磁繞組供電，控制直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，可以實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)變速傳動(dòng)控制。利用逆變器或交一交直接變頻器對(duì)交流電動(dòng)機(jī)供電，改變逆變器或變頻器輸出的頻率和電壓、電流，即可經(jīng)濟(jì)、有效地控制交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)交流電動(dòng)機(jī)的變速傳動(dòng)。(2)電源工業(yè)和社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域需要不同種類的電源。例如，近年來以p-mosfet和igbt為主開關(guān)元件組成的逆變焊機(jī)取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。不間斷電源(ups)被廣泛的應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通信、儀器設(shè)備、各種微電子系統(tǒng)及公共場(chǎng)所。(3)電網(wǎng)進(jìn)化技術(shù)近年來，隨著電力電子裝置的應(yīng)用與普及，電網(wǎng)波形畸變?nèi)遮厙?yán)重。傳統(tǒng)的無源濾波方法難以應(yīng)付日益嚴(yán)重的電網(wǎng)“公害”。人們從電力電子技術(shù)本身找到了解決的途徑，這就是有源濾波器。(4)電力系統(tǒng)應(yīng)用高壓直流輸電(hvdc)——輸電線路的送端將工頻交流變?yōu)橹绷鳎谑芏嗽賹⒅绷髯兓毓ゎl交流。高壓直流輸電從根本上解決了輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題，減少了線路的武功消耗，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離、大功率高壓直流輸電。在高壓直流輸電系統(tǒng)中，它需在線路兩端設(shè)置整流、逆變及無功補(bǔ)償裝置。綜上所述，電力電子技術(shù)已經(jīng)滲透到航天、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通、文教衛(wèi)生、辦公室自動(dòng)化乃至于家庭的任何角落。伴隨著器件與變流電路的進(jìn)步，電力電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也將會(huì)有新的突破［4］。1.1.3國內(nèi)外電力電子技術(shù)發(fā)展概況電力電子技術(shù)就是采用功率半導(dǎo)體器件對(duì)電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換、控制和優(yōu)化利用的技術(shù)，它廣泛應(yīng)用于電力、電氣自動(dòng)化及各種電源系統(tǒng)等工業(yè)生產(chǎn)和民用部門。電子器件的特點(diǎn)之一就是開關(guān)控制，通態(tài)壓降接近零，本身電耗小，與微機(jī)控制組成系統(tǒng)后，在對(duì)電能進(jìn)行控制變換和調(diào)節(jié)的過程中都處于最高效率