本文關(guān)鍵詞：有源電力濾波器驅(qū)動保護(hù)電路的研究與設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電能質(zhì)量一直是電力系統(tǒng)重點(diǎn)關(guān)注的問題之一,以前主要對電壓和頻率進(jìn)行研究和控制,目前諧波問題在電力系統(tǒng)中日益嚴(yán)重,危害日益突出,必須引起足夠的重視,并加以有效治理。諧波抑制的方法很多,目前常用的方法是就近安裝無源交流濾波器,但其有較多的缺點(diǎn),本文重點(diǎn)分析了一種新型的,更有優(yōu)勢的諧波抑制裝置-有源電力濾波器(APF),并對其主開關(guān)電路器件及其驅(qū)動保護(hù)電路進(jìn)行研究、設(shè)計、調(diào)試。有源電力濾波器是基于瞬時無功功率理論和PWM調(diào)制技術(shù)以及現(xiàn)代電力電子技術(shù)發(fā)展起來的。本文詳細(xì)闡述了其工作原理、分類及優(yōu)缺點(diǎn)。通過對有源電力濾波器的全面分析可以看出,其回路是有源逆變電路,在開關(guān)器件的選擇方面,比較了幾種大功率電力電子器件,選擇了絕緣柵雙極晶體管-IGBT作為主逆變回路的開關(guān)器件,并對其基本結(jié)構(gòu)和工作原理,以及基本特性和主要參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,作為驅(qū)動保護(hù)電路設(shè)計的參考。根據(jù)IGBT驅(qū)動電路的基本要求,選擇光耦隔離輸出電路,采用分立元件對驅(qū)動電路進(jìn)行設(shè)計,并分別對保護(hù)回路中的過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)、過熱保護(hù)進(jìn)行了分析設(shè)計,同時采用集成驅(qū)動芯片EXB841作為驅(qū)動保護(hù)電路的基礎(chǔ)模塊,并對其缺點(diǎn)進(jìn)行了一些改進(jìn),形成了一個完整的對單片IGBT進(jìn)行驅(qū)動保護(hù)的電路。最后利用Multisim12仿真軟件對設(shè)計的電路進(jìn)行了正常驅(qū)動仿真、永久過流故障仿真、瞬時過流故障仿真,都取得了比較理想的效果。最后對一個具體的有源電力濾波器驅(qū)動保護(hù)接口電路板進(jìn)行設(shè)計及仿真,并進(jìn)行了調(diào)試,結(jié)果良好。
【關(guān)鍵詞】：諧波抑制 有源電力濾波器 IGBT 驅(qū)動保護(hù)電路 仿真
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN713.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 關(guān)于諧波9-10
• 1.2 諧波抑制10
• 1.3 無源交流濾波器10-11
• 1.4 有源電力濾波器(APF)11-16
• 1.4.1 有源電力濾波器的發(fā)展歷史11-12
• 1.4.2 有源電力濾波器的工作原理12-13
• 1.4.3 有源電力濾波器的分類13-15
• 1.4.4 有源電力濾波器的優(yōu)缺點(diǎn)15-16
• 1.5 本文的研究意義及工作方案16-18
• 2 主回路開關(guān)器件的選擇18-29
• 2.1 主回路開關(guān)器件18-19
• 2.1.1 關(guān)于GTO的特性的描述18
• 2.1.2 關(guān)于IGBT和MOSFET的特性的描述18
• 2.1.3 選擇IGBT作為有源電力濾波器開關(guān)器件的原因18-19
• 2.2 IGBT(絕緣柵雙極晶體管)的介紹19-28
• 2.2.1 IGBT的基本結(jié)構(gòu)和工作原理19-20
• 2.2.2 IGBT的基本特性20-26
• 2.2.3 IGBT的主要參數(shù)26-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 3 IGBT驅(qū)動保護(hù)電路設(shè)計29-52
• 3.1 IGBT驅(qū)動電路的基本要求29
• 3.2 IGBT驅(qū)動電路的形式及各種驅(qū)動電路分析29-32
• 3.3 IGBT驅(qū)動回路設(shè)計32-34
• 3.3.1 輸入隔離電路的設(shè)計32
• 3.3.2 輸出電路設(shè)計32
• 3.3.3 柵極電阻(R_G)的設(shè)計32-33
• 3.3.4 柵射電阻及穩(wěn)壓管的設(shè)計33
• 3.3.5 電源與正柵極電壓和負(fù)柵極電壓的設(shè)計33-34
• 3.3.6 完整的驅(qū)動電路34
• 3.4 IGBT保護(hù)回路設(shè)計34-43
• 3.4.1 過電壓保護(hù)35-36
• 3.4.2 過電流保護(hù)36-42
• 3.4.3 過熱保護(hù)42-43
• 3.5 完整的IGBT驅(qū)動保護(hù)電路43-44
• 3.6 動保護(hù)電路的仿真44-51
• 3.6.1 仿真環(huán)境介紹44-45
• 3.6.2 常工作仿真45-47
• 3.6.3 永久過流故障仿真47-49
• 3.6.4 瞬時過流故障仿真49-51
• 3.7 本章小結(jié)51-52
• 4 集成驅(qū)動保護(hù)IGBT模塊在APF中的使用52-59
• 4.1 IGBT器件的選擇52-53
• 4.1.1 設(shè)計要求52
• 4.1.2 IGBT具體型號選擇52-53
• 4.2 逆變主電路53-55
• 4.3 驅(qū)動保護(hù)接口電路板設(shè)計55-56
• 4.4 上升沿延時電路板的設(shè)計與仿真56-58
• 4.4.1 上升沿延時電路的設(shè)計56-57
• 4.4.2 上升沿延時電路仿真57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 5 并聯(lián)型APF系統(tǒng)的設(shè)計和仿真59-78
• 5.1 并聯(lián)型APF系統(tǒng)結(jié)構(gòu)59
• 5.2 系統(tǒng)電路的設(shè)計59-65
• 5.2.1 主電路變流器設(shè)計59-62
• 5.2.2 主電路交流側(cè)電感設(shè)計62-64
• 5.2.3 直流側(cè)電壓計算和電容選取64-65
• 5.3 電流電壓檢測設(shè)計65-67
• 5.3.1 電流檢測電路設(shè)計65-66
• 5.3.2 電壓檢測電路設(shè)計66-67
• 5.4 并聯(lián)型APF系統(tǒng)的仿真67-77
• 5.4.1 仿真環(huán)境67
• 5.4.2 并聯(lián)型APF系統(tǒng)仿真模型67-68
• 5.4.3 主電路的仿真68-69
• 5.4.4 諧波電流檢測電路的仿真69-71
• 5.4.5 補(bǔ)償前電網(wǎng)電流仿真波形與分析71-72
• 5.4.6 補(bǔ)償后電網(wǎng)電流仿真波形與分析72-74
• 5.4.7 數(shù)字低通濾波器截止頻率對指令電流精度的影響74-77
• 5.5 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論78-79
• 參考文獻(xiàn)79-81
• 致謝81-82

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