正弦波逆變器的課程設(shè)計

目錄目錄..................................................................................................................1第一章緒論...........................................................................................................21.1正余弦波逆變器的概念............................................................................21.2正余弦波逆變器的開展歷史....................................................................21.2.1概述.................................................................................................21.2.2正余弦波逆變器器件概述.....................................................3第二章正弦波逆變器中的開關(guān)器件及其根本工作原理.........................42.1可關(guān)斷晶體管〔GTO〕............................................................................42.2電力晶體管〔GTR〕................................................................................52.3功率場效應(yīng)晶體管〔PowerMOSFET〕....................................................62.4絕緣柵雙極晶體管〔IGBT〕...................................................................72.5小結(jié)............................................................................................................8第三章正弦波逆變器設(shè)計總體思路.............................................................93.1總體框架圖................................................................................................93.2局部電路....................................................................................................93.21電壓型逆變器....................................................................................93.22電流型逆變器...................................................................................103.3正弦脈寬調(diào)制逆變器...............................................................................113.31 PWM逆變電路及其工作原理.......................................................113.32總控制電路.......................................................................................133.33控制局部電路....................................................................................15第四章SPWM逆變器的應(yīng)用.....................................................................164.1SPWM逆變器的概況.................................................................................164.2SPWM逆變器的應(yīng)用場合.........................................................................16總結(jié)............................................................................................................................17參考文獻..................................................................................................................17第一章緒論所謂逆變器，是指整流器的逆向變換裝置。其作用是通過半導(dǎo)體功率開關(guān)器件〔例如GTO,GTR,功率MOSFET和IGBT等〕的開通和關(guān)斷作用，把直流電能換成交流電能，它是一種電能變換裝置逆變器。特別是弦波逆變器，其主要用途是用于交流傳動，靜止變頻和UPS電源。逆變器的負(fù)載多半是感性負(fù)載。為了提高逆變效率，存儲在負(fù)載電感中的無功能量應(yīng)能反應(yīng)回電源。因此要求逆變器最好是一個功率可以雙向流動的變換器，即它既可以把直流電能傳輸?shù)浇涣髫?fù)載側(cè)，也可以把交流負(fù)載中的無功電能反應(yīng)回直流電源。1.21概述逆變器的原理早在1931年就在文獻中提到過。1948年，美國西屋電氣公司用汞弧整流器制成了3000HZ的感應(yīng)加熱用逆變器。1947年，第一只晶體管誕生，固態(tài)電力電子學(xué)隨之誕生。1956年，第一只晶體管問世，這標(biāo)志著電力電子學(xué)的誕生，并開始進入傳統(tǒng)開展時代。在這個時代，逆變器繼整流器之后開始開展。首先出現(xiàn)的是SCR電壓型逆變器。1961年，提出了改良型SCR強迫換向逆變器，為SCR逆變器的開展奠定了根底。1960年以后，人們注意到改善逆變器波形的重要性，并開始進行研究。1962年，提出了“諧波中和消除法”，即后來常用的“多重疊加法”，這標(biāo)志著正弦波逆變器的誕生。1963年，提出了“消除特定諧波法”，為后來的優(yōu)化PWM法奠定了根底，以實現(xiàn)特定的優(yōu)化目標(biāo)，如諧波最小，效率最優(yōu)，轉(zhuǎn)矩脈動最小等。20世紀(jì)70年代后期，可關(guān)斷晶閘管GTO、電力晶體管GTR及其模塊相繼實用化。80年代以來，電力電子技術(shù)與微電子技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了各種高頻化的全控器件，并得到了迅速開展，如功率場效應(yīng)管PowerMOSFET、絕緣門極晶體管IGT或IGBT、靜電感應(yīng)晶體管SIT、靜電感應(yīng)晶閘管SITH、場控晶閘管MCT，及MOS晶體管MGT等。這就是、使電力電子技術(shù)由傳統(tǒng)開展時代進入到高頻化時代。在這個時代，具有小型化和高性能特點的新逆變技術(shù)層出不窮。特別是脈寬調(diào)制波形改善技術(shù)得到了飛速的開展。1964年，由和提出的、把通信系統(tǒng)調(diào)制技術(shù)應(yīng)用到逆變技術(shù)中的正弦波脈寬調(diào)制技術(shù)〔Sinusoida-PWM，簡稱SPWM〕，由于當(dāng)時開關(guān)器件的速度慢而未得到推廣。直到1975年才由Bristol大學(xué)的等把SPWM技術(shù)正式應(yīng)用到逆變技術(shù)中，使逆變器的性能大大提高，并得到了廣泛的應(yīng)用和開展，也使正弦波逆變技術(shù)到達(dá)了一個新高度。此后，各種不同的PWM技術(shù)相繼出現(xiàn)，例如注入三次諧波的PWM、空間相量調(diào)制〔SVM〕、隨機PWM、電流滯環(huán)PWM等，成為高速器件逆變器的主導(dǎo)控制方式。至此，正弦波逆變技術(shù)的開展已經(jīng)根本完善。1.22正余弦波逆變器的器件概述電力電子器件的開展經(jīng)歷了晶閘管〔SCR〕、可關(guān)斷晶閘管〔GTO〕、晶體管〔BJT〕、絕緣柵晶體管〔IGBT〕等階段。目前正向著大容量、高頻率、易驅(qū)動、低損耗、模塊化、復(fù)合化方向開展，與其他電力電子器件相比，IGBT具有高可靠性、驅(qū)動簡單、保護容易、不用緩沖電路和開關(guān)頻率高等特點，為了到達(dá)這些高性能，采用了許多用于集成電路的工藝技術(shù)，如外延技術(shù)、離子注入、精細(xì)光刻等。IGBT最大的優(yōu)點是無論在導(dǎo)通狀態(tài)還是短路狀態(tài)都可以承受電流沖擊。它的并聯(lián)不成問題，由于本身的關(guān)斷延遲很短，其串聯(lián)也容易。盡管IGBT模塊在大功率應(yīng)用中非常廣泛，但其有限的負(fù)載循環(huán)次數(shù)使其可靠性成了問題，其主要失效機理是陰極引線焊點開路和焊點較低的疲勞強度，另外,絕緣材料的缺陷也是一個問題。

隨著電力電子技術(shù)的飛速開展，正弦波輸出變壓變頻電源已被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域中，與此同時對變壓變頻電源的輸出電壓波形質(zhì)量也提出了越來越高的要求。對逆變器輸出波形質(zhì)量的要求主要包括兩個方面：一是穩(wěn)態(tài)精度高；二是動態(tài)性能好。因此，研究開發(fā)既簡單又具有優(yōu)良動、靜態(tài)性能的逆變器控制策略，已成為電力電子領(lǐng)域的研究熱點之一。在現(xiàn)有的正弦波輸出變壓變頻電源產(chǎn)品中，為了得到SPWM波，一般都采用雙極性調(diào)制技術(shù)。第二章正弦波逆變器中的開關(guān)器件及其根本工作原理2.1可關(guān)斷晶體管〔GTO〕可關(guān)斷晶閘管GTO〔GateTurn-OffThyristor〕亦稱門控晶閘管。其主要特點為，當(dāng)門極加負(fù)向觸發(fā)信號時晶閘管能自行關(guān)斷。普通晶閘管〔SCR〕靠門極正信號觸發(fā)之后，撤掉信號亦能維持通態(tài)。欲使之關(guān)斷，必須切斷電源，使正向電流低于維持電流IH，或施以反向電壓強近關(guān)斷。這就需要增加換向電路不僅使設(shè)備的體積重量增大，而且會降低效率，產(chǎn)生波形失真和噪聲?？申P(guān)斷晶閘管克服了上述缺陷，它既保存了普通晶閘管耐壓高、電流大等優(yōu)點，以具有自關(guān)斷能力，使用方便，是理想的高壓、大電流開關(guān)器件。GTO的容量及使用壽命均超過巨型晶體管〔GTR〕，只是工作頻紡比GTR低。目前，GTO已到達(dá)3000A、4500V的容量。大功率可關(guān)斷晶閘管已廣泛用于斬波調(diào)速、變頻調(diào)速、逆變電源等領(lǐng)域，顯示出強大的生命力。GTO是一種PNPN四層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，它的結(jié)構(gòu)，等效電路圖及圖形符號示于圖中。圖中A、G和K分別表示GTO的陽極，門極和陰極。α1為P1N1P2晶體管的共基極電流放大系數(shù)，α2為N2P2N1晶體管的共基極電流放大系數(shù)，圖中的箭頭表示各自的多數(shù)載流子運動方向。通常α1比α2小，即P1N1P2晶體管不靈敏，而N2P2N1晶體管靈敏。GTO導(dǎo)通時器件總的放大系數(shù)α1+α2稍大于己于1，器件處于臨界飽和狀態(tài)，為用門極負(fù)信號去關(guān)斷陽極電流提供了可能性。2.2電力晶體管〔GTR〕電力晶體管是一種雙極型大功率高反壓晶體管，由于其功率非常大，所以，它又被稱作為巨型晶體管，簡稱GTR。GTR是由三層半導(dǎo)體材料兩個PN結(jié)組成的，三層半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)形式可以是PNP，也可以是NPN。大多數(shù)雙極型功率晶體管是在重?fù)劫|(zhì)的NNN在逆變電路中，GTR都工作在共發(fā)射極狀態(tài)，其輸出特性曲線是指集電極電流IC和電壓VCE以及基極電流IB之間的關(guān)系，如下圖。GTR的特性曲線分5個區(qū)。區(qū)為截止區(qū)，IB=0，IC很小，為CE漏電流。II區(qū)為線性放大區(qū)，當(dāng)IB增加時，IC也跟隨IB線性增加。隨著VCE繼續(xù)降低，IC已沒有增長能力，這就進入了深度飽和區(qū)，即第IV區(qū)。這時的VCE稱為GTR的飽和壓降，用VCES表示，它比GTO和VMOSFET要低。V區(qū)為擊穿區(qū)，當(dāng)VCE增加到一定值時，即使IB不增加，IC也會增加，這時的VCE就是GTR的一次擊穿電壓。如果VCE繼續(xù)增加，IC也增加，由于GTR具有負(fù)阻特性，當(dāng)結(jié)溫上升時，IC更大。由于整個管芯的導(dǎo)電不可能絕對均勻，大的IC會產(chǎn)生集中熱點，從而發(fā)生雪崩擊穿，IC驟增。這時候，即使降低VCE也無濟于事，高速增長的熱量無法散出，在很短時間內(nèi)〔幾微秒甚至幾納秒〕便使GTR被永遠(yuǎn)地?zé)龎?。這就是GTR的二次擊穿現(xiàn)象，它是GTR最致命的弱點，也是限制GTR開展和進一步推廣應(yīng)用的最重要的原因之一。電力晶體管GTR大多作功率開關(guān)使用，所以，要求它要有足夠的容量〔高電壓、大電流〕、適當(dāng)?shù)脑鲆妗⑤^高的工作速度和較低的功率損耗等。但由于電力晶體管的功率損耗大、工作電流大，因此它存在著諸如基區(qū)大注入效應(yīng)、基區(qū)擴展效應(yīng)和發(fā)射極電流集邊效應(yīng)等特點和問題。2.3功率場效應(yīng)晶體管〔PowerMOSFET〕功率場效應(yīng)晶體管簡稱功率MOSFET，它是一種以晶體管原理為根底，將微電子技術(shù)的開展成果應(yīng)用到電力電子領(lǐng)域中的單極型的電壓控制器件，不但有自關(guān)斷能力，而且有驅(qū)動功率小、工作速度高、無二次擊穿問題、平安工作區(qū)寬等優(yōu)點。在這里以VDMOSFET為例，來大致介紹一下功率MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作理。圖2.3-1(a)是VDMOSFET中一個單元的截面圖，它是在電阻率很地的重?fù)诫sN襯底上生長一層漂移層N，該層的厚度和雜質(zhì)濃度決定了器件的正向阻斷能力。然后在漂移層上再生長一層很薄的柵極氧化物，在氧化物上沉積多晶硅柵極。在用光刻法除去一局部氧化物后，進行P區(qū)和N源區(qū)雙區(qū)雙擴散，并沉積源極電極。這樣，就形成了N溝道增強型功率MOSFET，其電氣圖形符號如圖2.3-1(b)所示。當(dāng)漏極接電源正端，源極接電源負(fù)端，柵極和源極間電壓為零時，P基區(qū)和N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)J1反偏，漏源極之間無電流流過。如果在柵極和源極之間加一正電壓UGS，由于柵極是絕緣的，所以并不會有柵極電流流過。但柵極的正電壓卻會將其下面P區(qū)中的空穴推開，而將P區(qū)中的少數(shù)載流子電子吸引到柵極下面的P區(qū)外表。當(dāng)UGS大于某一電壓值UT時，柵極下P區(qū)外表的電子濃度將超過空穴濃度，從而使P型半導(dǎo)體反型成N型半導(dǎo)體而成為反型層，該反型層形成N溝道而使PN結(jié)J1消失，漏極和源極導(dǎo)電。電壓UT稱為開啟電壓，UGS超過UT越多，導(dǎo)電能力越強，漏極電流ID越大。近年來，各種功率MOSFET型器件層出不窮。由于它具有開關(guān)速度快、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好、可靠性強等優(yōu)點，在應(yīng)用中取代了許多原來為雙極型功率器件所占據(jù)的領(lǐng)域。它的工藝特點決定了它能方便地同其他類型的器件相集成，從而促進了高壓功率集成電路HVIC和智能功率集成電路SPIC的實現(xiàn)，推動了電力電子技術(shù)的開展。2.4絕緣柵雙極晶體管〔IGBT〕絕緣柵雙極晶體管〔InsulateGateBipolarTransistor〕簡稱IGBT，是一種新型的電力電子器件。它是MOSFET與GTR的復(fù)合器件，因此，它既具有MOSFET的工作速度快、輸入阻抗高、驅(qū)動電路簡單、熱溫度性好的優(yōu)點，又包含了GTR的載流量大、阻斷電壓高等多項優(yōu)點，是取代GTR的理想開關(guān)器件。從1986年至今，尤其是近幾年來IGBT的開展很快，目前已被廣泛應(yīng)用于電視控制、中頻開關(guān)電源和逆變器、機器人、空調(diào)器以及要求快速低損耗的許多領(lǐng)域?，F(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用的第三代IGBT通態(tài)壓降更低、開關(guān)速度更快；集成的智能型IGBT功率模塊使用更方便、體積更小、保護更可靠，并省去了驅(qū)動電路。從結(jié)構(gòu)上可以看出，IGBT相當(dāng)于一個由MOSFET驅(qū)動的厚基區(qū)GTR，其簡化等效電路如圖2.4-2(a)所示，N溝道IGBT的圖形符號如圖2.4-2(b)所示。對于P溝道IGBT，其圖形符號中的箭頭防線恰好相反。圖中的電阻Rdr是厚基區(qū)GTR基區(qū)內(nèi)的擴展電阻。IGBT是以GTR為主導(dǎo)元件，MOSFET為驅(qū)動元件的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)。圖示器件為N溝道IGBT，MOSFET為N溝道型，GTR為PNP型。IGBT的開通和關(guān)斷是由門極電壓來控制的。門極施以正電壓時，MOSFET內(nèi)形成溝道，并為PNP晶體管提供基極電流，從而使IGBT導(dǎo)通。在門極上施以負(fù)電壓時，MOSFET內(nèi)的溝道消失，PNP晶體管的基極電流被切斷，IGBT即為關(guān)斷。當(dāng)VDS為負(fù)時，J3結(jié)處于反向偏置狀態(tài)，類似于反偏二極管，器件呈反向阻斷狀態(tài)。當(dāng)VDS為正時，有兩種可能：假設(shè)門極電壓小于開啟電壓，即VG<VT，那么溝道不能形成，器件呈正向阻斷狀態(tài)；假設(shè)門極電壓大于開啟電壓，即VG>VT時，絕緣門極下面的溝道形成，N區(qū)的電子通過溝道進入N漂移區(qū)，漂移到J3結(jié)，此時J3記是正向偏置，也向N區(qū)注入空穴，從而在N區(qū)產(chǎn)生電導(dǎo)調(diào)制，使器件正向?qū)ā?.5小結(jié)功率MODFET是單極型電壓驅(qū)動器件，具有工作速度快、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好以及驅(qū)動電路簡單等優(yōu)點，但是導(dǎo)通電阻大，電流容量較低，阻斷電壓也低。GTR和GTO是雙極型電流驅(qū)動器件，其阻斷電壓高，載流能力強，但是工作速度慢，驅(qū)動電流大，控制電路比擬復(fù)雜。而IGBT作為功率MOSFET和GTR的復(fù)合器件，將它們各自的優(yōu)點集于一身，揚長避短，使其特性更加優(yōu)越，具有輸入阻抗高、工作速度快、通態(tài)電壓低、阻斷電壓高、承受電流大等優(yōu)點，因而開展很快，應(yīng)用很廣，在各個領(lǐng)域中有取代前述全控型器件的趨勢，IGBT已成為當(dāng)前電力半導(dǎo)體器件開展的重要方向。第三章正弦波逆變器設(shè)計總體思路3.1總體框架圖驅(qū)動電路驅(qū)動電路SPWM控制電路濾波電路輸出220V交流電調(diào)頻電路輸入180~250V直流電逆變電路升壓電路3.2局部電路常用逆變器按照逆變器的直流側(cè)波形和交流側(cè)波形分類，可以分為電壓型逆變器和電流型逆變器。3.21電壓型逆變器理想的逆變器，從直流變到交流的功率總是一定的值而沒有脈動，直流電壓波形和電流波形中也不應(yīng)該產(chǎn)生脈動。而在實際的逆變電路中，因為逆變器的脈動數(shù)等有限制，因而，逆變功率P是脈動的。當(dāng)逆變器的逆變功率P的脈動波形由直流電流來表達(dá)時，稱為電壓型逆變器，如下圖，直流電源是恒壓源。電壓型逆變器的特點是：直流側(cè)有較大的直流濾波電容Cd當(dāng)負(fù)載功率因數(shù)變化時，交流輸出電壓的波形不變，即交流輸出電壓波形與負(fù)載無關(guān)。交流輸出電壓的波形，通過逆變開關(guān)的動作被直流電源電容上的電壓鉗位成為方波。在逆變器中，與逆變開關(guān)并聯(lián)有反應(yīng)二極管D1~D6，所以，交流電壓與負(fù)載無關(guān)，是方波。輸出電流的相位隨著負(fù)載功率因數(shù)的變化而變化。換向是在同橋臂開關(guān)管之間進行的。可以通過控制輸出電壓的幅值和波形來控制其輸出電壓。可以通過控制輸出電壓的幅值和波形來控制其輸出電壓。3.22電流型逆變器當(dāng)逆變器的逆變功率P的脈動波形由直流電壓來表達(dá)時，稱之為電流型逆變器，如下圖，直流電源是恒壓源。電流型逆變器的特點是：直流側(cè)接有較大的濾波電感Ld。當(dāng)負(fù)載功率因數(shù)變化時，交流輸出電流的波形不變，即交流輸出電流波形與負(fù)載無關(guān)。交流輸出電流波形，通過逆變開關(guān)的動作，被直流電源電感穩(wěn)流成方波。在逆變器中，與逆變開關(guān)串聯(lián)的有反向阻斷二極管D1~D6，而沒有反應(yīng)二極管。所以，在逆變器中必須有釋放換相時積蓄在負(fù)載電感上的能量的電路〔通常用并聯(lián)電容吸收這局部能量〕。輸出電壓的相位，隨著負(fù)載功率因數(shù)的變化而變化。換向是在兩相鄰相之間進行的?？梢酝ㄟ^控制輸出電流的幅值和波形來控制其輸出電流。3.3正弦脈寬調(diào)制逆變器3.31PWM逆變電路及其工作原理PWM的工作原理把正弦波波形分成N等份，就可以把正弦半波看成由N個彼此相連的脈沖所組成的波形。這些脈沖寬度相等，都等于π∕N，但是幅值不等，且脈沖頂部不是水平直線，而是曲線，各脈沖的幅值按照正弦規(guī)律變化。如果，把上述脈沖序列用同樣的數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖序列代替，使矩形脈沖的中點和相應(yīng)正弦等分的中點重合，且使矩形脈沖和相應(yīng)正弦局部面積〔沖量〕相等，就得到所需的脈沖序列。這就是PWM波形?？梢钥闯觯髅}沖的寬度是按照正弦規(guī)律變化的。根據(jù)沖量相等效果相同的原理，PWM波形和正弦半波是等效的。對于正弦波形的負(fù)半周，也可以用同樣的方法得到PWM波形。像這種脈沖的寬度按照正弦規(guī)律變化而和正弦坡等效的PWM波形，也稱為SPWM〔SinusoidalPWM〕波形。在PWM波形中，各脈沖的幅值是相等的，要改變等效輸出正弦波的幅值時只要按照同一比例系數(shù)改變各脈沖的寬度即可。給出了正弦波頻率、幅值和半個周期內(nèi)的脈沖數(shù)后，PWM波形各脈沖的寬度和間隔就可以準(zhǔn)確地計算出來。按照計算結(jié)果控制電路中各個開關(guān)器件的通斷，就可以得到所需要的PWM波形。但是，這種計算是很繁瑣的，正弦波的頻率、幅值等變化時，結(jié)果都要變化。較為實用的方法是采用調(diào)制的方法，即把所希望的波形作為調(diào)制信號，把接受調(diào)制的信號作為載波，通過對載波的調(diào)制，得到所期望的PWM波形〔如圖3.31〕所示。通常采用等腰三角波作為載波，因為等腰三角波上下寬度與高度成線性關(guān)系且左右對稱，當(dāng)它與任何一個平緩變化的調(diào)制信號波相交時，如在交點時刻控制電路中開關(guān)器件的通斷，就可以得到寬度正比于信號波幅值的脈沖，這就符合PWM控制的要求。當(dāng)調(diào)制信號波為正弦波時，所得到的就是SPWM波形。這種情況使用最廣，這里所介紹的PWM控制只要就是指SPWM控制。當(dāng)調(diào)制信號不是正弦波時，也能得到與調(diào)制信號等效的PWM波形。圖3.31PWM逆變電路在PWM型逆變電路中，使用最多的還是如下圖的三相橋式逆變電路，其控制方式一般都是采用雙極性方式。U、V和W三相的PWM控制通常公用一個三角波載波段Uc，三相調(diào)制信號Uru、Urv和Urw的相位依此相差120°。U、V和W各相功率開關(guān)器件的控制規(guī)律相同，現(xiàn)以U相為例來說明。當(dāng)Uru>Uc時，給上橋臂晶體管V1以導(dǎo)通信號，給下橋臂晶體管V4以關(guān)斷信號，那么U相相對于直流電源假想中點N′的輸出電壓Uun′=Ud/2。當(dāng)Uru<Uc時，給V4以導(dǎo)通信號，給V1以關(guān)斷信號，那么Uun′=-Ud/2。V1和V4的驅(qū)動信號始終是互補的。當(dāng)給V1〔V4〕加導(dǎo)通信號時，可能是V1〔V4〕導(dǎo)通，也可能是二極管VD1〔VD4〕續(xù)流導(dǎo)通，這要由感性負(fù)載中原來電流的方向和大小來決定，和單相橋式逆變電路雙極性PWM控制時的情況相同。V相和W相的控制方式和U相相同。當(dāng)臂1和臂6導(dǎo)通時，Uuv=Uv，當(dāng)臂3和臂4導(dǎo)通時，Uuv=-Ud，當(dāng)臂1和臂3或臂4和臂6導(dǎo)通時，Uuv=0。因此，逆變器輸出線電壓由±Ud、0三種電平構(gòu)成。3.32總控制電路逆變電源控制電路的核心是SPWM發(fā)生器。SPWM的實現(xiàn)包括分立電路、集成芯片和單片機實現(xiàn)。它們的電氣性能和本錢有所不同，各有自己的優(yōu)勢和缺乏之處。逆變電源SPWM電路的調(diào)制頻率固定為50Hz正弦波發(fā)生器和三角波發(fā)生器分別見下兩圖4.1.1、4.1.2。RC橋式正弦波振蕩電路原理如圖8-2所示，圖中集成運放A作為放大器，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)組成選頻網(wǎng)絡(luò)，同時也作為振蕩器的正反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，R1、Rf組成電壓負(fù)反應(yīng)以起到穩(wěn)定和改善輸出波形的作用。圖中R1=R2,C1=C2。其中Ｒ１和R2為同軸雙聯(lián)電位器的阻值，C2和Ｃ２為波段開關(guān)電容的數(shù)值。通過改變R2和C2的值就可以改變輸出正弦波的頻率。RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)震蕩頻率f0=1/2∏RC三角波產(chǎn)生電路以標(biāo)準(zhǔn)的正弦波信號為參考，將輸出電壓的反應(yīng)信號與之相比擬，經(jīng)由IC1及其外圍電路組成的PI型誤差放大器調(diào)節(jié)后得到一個控制信號，送到IC2去調(diào)制三角波，既可得到SPWM波形?？刂凭植侩娐贩糯箅娐返脑O(shè)計差分驅(qū)動放大電路因為所設(shè)計的控制電路輸出的波形信號是比擬微弱的。完全不能直接的驅(qū)動IGBT的導(dǎo)通。所以我們必須要設(shè)計一個放大器來對PWM信號進行放大在輸出的。驅(qū)動電路的設(shè)計IGBT驅(qū)動器接線圖這種驅(qū)動器同一系列的不同型號其引腳和接線根本相同，只是適用被驅(qū)動器件的容量和開關(guān)頻率以及輸入電流幅度值等參數(shù)有所不同?；旌霞沈?qū)動器內(nèi)部具有退飽和和檢測和保護環(huán)節(jié)。當(dāng)發(fā)生過電流時能快速響應(yīng)但慢速關(guān)斷IGBT，并向外部電路給出故障信號。第四章SPWM逆變器的應(yīng)用4.1SPWM逆變器的概況SPWM正弦脈寬調(diào)制法〔SinusoidaPWM〕是調(diào)制波為正弦波、載波為三角波或鋸齒波的一種脈寬調(diào)制法，它是1964年由ASchonung和HStemmler把通訊系統(tǒng)的調(diào)制技術(shù)應(yīng)用到逆變器而產(chǎn)生的，后來由Bristol大學(xué)的S.R.Bower等于1975年對該項技術(shù)正式進行了推廣應(yīng)用。這項技術(shù)的特點是原理簡單，通用性強，控制和調(diào)節(jié)性能好，具有消除諧波、調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出電壓的多種作用，是一種比擬好的波形改善法。它的出現(xiàn)為中小型逆變器的開展起了重要的推動作用。4.2SPWM逆變器的應(yīng)用場合單相SPWM正弦脈寬調(diào)制通常用于單相交流逆變器和UPS中；三