H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y
课程设计说明书（论文）
课程名称：电力电子技术
设计题目：可逆直流PWM驱动电源的设计
院系：电气工程系
班级：0706111
设计者：王勃
学号：1070610602
指导教师：李久胜
设计时间：2010年11月
哈尔滨工业大学教务处
哈尔滨工业大学课程设计任务书
H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源的设计
技术指标：被控直流永磁电动机参数：额定电压20V，额定电流1A，额定转
速2000rpm。驱动系统的调速范围：大于1：100。驱动系统应具有软启动功能，软启动时间约为2s。详细设计要求见附录2.
1.整体方案设计
本文设计的H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源由四部分组成：主电路，H 型单极模式同频可逆PWM控制电路，IPM接口电路及稳压电源。同时具有软启动功能，软启动时间为2s左右。控制原理如图1所示：
功率转换电路
图1 直流PWM驱动电源的控制原理框图
脉宽调制电路以SG3525为核心，产生频率为5KHz的方波控制信号，占空比可调。经用门电路实现的脉冲分配电路，转换成两列对称互补的驱动信号，同时具有5us的死区时间，该信号驱动Ｈ型功率转换电路中的开关器件，控制直流永磁电动机。稳压电源采用LM2575-ADJ系列开关稳压集成电路，通过调整电位器，使其稳定输出15V直流电源。
2.主电路设计
2.1主电路设计要求
直流PWM驱动电源的主电路图如图2所示。此部分电路的设计包括整流电路和H桥可逆斩波电路。二极管整流桥把输入的交流电变为直流电。四只功率器件构成H 桥，根据脉冲占空比的不同，在直流电机上可得到不同的直流电压。
主电路部分的设计要求如下：
1）整流部分采用4 个二极管集成在一起的整流桥模块。
2）斩波部分H 桥不采用分立元件，而是选用IPM（智能功率模块）PS21564来实现。该模块的主电路为三相逆变桥，在本设计中只采用其中U、V 两相即可。
图2 主电路图
3）在主电路设计中，应根据负载的要求，计算出整流部分的交流侧输入电压和电流，作为设计整流变压器、选择整流桥和滤波电容的依据。该电路的整流输出电压较低，所以在计算变压器副边电压时应考虑在电流到达负载之前，整流桥和逆变桥中功率器件的通态压降。
2.2 整流电路设计
整流部分采用4个二极管集成在一起的整流桥模块。电动机的额定电压为20V ，通过查阅该型号IPM 的数据手册可知开关器件的通态导通压降为2V 左右，故可知dc V 电压为24V ，由全桥整流电路可知，
20.9dc V V
考虑整流桥中二极管压降为1V ，故可知变压器副边电压，从而可知变压器的变比。滤波电容选择耐压40V 左右，容值450uF 左右即可。
2.3 H 型逆变桥设计
IPM 内部集成该部分电路，参数可参考手册。该模块为三相逆变桥，只使用其中的U 、V 两相即可。
3. 控制电路设计
3.1 H 型单极模式同频可逆直流PWM 控制原理
所谓单极性，即在控制指令的作用下，在一个开关周期之内，电动机电枢两端的调制脉冲电压是单一极性的。同频，是指PWM 功率转换电路输出的调制脉冲电压频率与频率发生器给定的基准频率相同。如图3所示，同一侧的1V 、3V 工作在交替的开关状态，另一侧两个晶体管中，2V 基极施加截止关断电压，4V 基极施加饱和驱动电压，当电机反向时，将两侧晶体管的驱动信号互换即可。
图3 单极性同频PWM控制
3.2脉冲调制电路
以SG3525为核心，采用该集成芯片的DIP封装形式。SG3525的13脚输出占空比可调（通过改变2 脚电压）的脉冲波形（占空比调节范围不小于0.1~0.9），同时频率可通过充放电时间的不同而改变，通过调节6脚的变阻器，将脉冲频率设定为5KHz。由于SG3525 输出的两路脉冲是互补形式，在本设计中其输出应并联使用（即11，14 管脚短接，从13 管脚通过外部上拉电阻输出驱动脉冲），以达到0～1.0 的占空比调整范围。SG3525 的8 管脚接电容，以实现软启动功能。SG3525的外围电路设计如图4所示。
(1)6脚电阻RT选择
指定5脚的外接震荡电容为0.02uF，通过查阅芯片手册可知，当输出频率设定为5KHz时，6脚所接电阻约为15K，实际电路中采用20K的变阻器，便于调试。
(2)8脚电容选择
通过查阅芯片手册可知，8脚电容值与软启动时间的关系为：60ms/μF，设计要求软启动时间为2s，则8脚电容值为33uF。
图4 SG3525原理图
3.3脉冲分配电路
规定电机正转时驱动信号波形如图5(a)所示，则电机反转时驱动信号如图(b)
所示。
图5(a) 电机正转时驱动信号图5(b) 电机反转时驱动信号
利用DIP开关设定方向控制信号，以决定电机的方向，利用门电路实现驱动信号的转换。为防止同一桥臂上下两管在驱动信号翻转时出现瞬时直通现象，应设计两路驱动信号的开通延时电路。即利用RC移相后，为每路驱动信号产生5us的开通延时。这部分电路中的门电路采用6反相器74LS04和74LS00，移相电路中C的取值为0.01uF，分析电路，利用三要素公式可计算电阻R的取值，实际电路中采用变阻器，以便于调试。电路原理图如图6所示。
图6 脉冲分配电路
3.4自举电路设计
为了简化设计，上桥臂两个器件，即V1 和V3 的驱动电源采用单电源的自举式供电，详细设计可参考IPM 的设计手册。这样整个模块的控制部分只采用1 个15V 电源供电即可，而不必采用3 路独立的电源，简化了设计。
本设计中，自举电路中的二极管建议选用IN5819，电容值为10uF，电阻值为5欧左右。电路图如图7所示。
图7 自举电路
3.5 稳压电源设计
设计一个DC 15V 的控制电源，为SG3525及IPM 模块的驱动电路供电。为了减小损耗，采用LM2575T －ADJ 系列开关稳压集成电路，将主电路的直流母线电压33V 作为输入，通过电位器的调节，经稳压后获得15V 的直流电源。LM2575T 的封装形式为5脚TO-220形式。另外TTL 电路的5V 工作电源可直接取自SG3525的内部参考电源管脚。滤波电路中的二极管建议选用IN5819。电路图如图8所示。
图8 15V 稳压电源电路
通过查阅芯片手册知：
211OUT REF R V V R ??=+ ??? 本设计中，115, 1.23,1OUT REF V V V V R K ===,计算得：211.3R K =&。实际电路中，采用变阻器代替1R ，2R ，便于调试。
4. 调试过程及结果分析
4.1 调试过程
(1) 调试15V 稳压电源电路
只将控制板的J3接口与主电路板相连，J6和J7都不连接。再将LM2575插在电路板的对应插座上。模拟盒上断开S2开关，闭合S1开关。调节电位器，直至稳压电路输出为所需的15V 为止。
(2) 调试脉宽调制信号发生电路
接好电路，首先调节SG3525的6脚变阻器，使13脚输出脉冲的频率为5KHz ，之后调节2脚变阻器，确定输出脉冲的占空比可在0~1之间可调。
(3) 调试两路驱动信号的开通延时电路
用示波器同时观察两路输出脉冲，分别调节两个RC移相电路中的变阻器，使死区时间为5us。同时，观察最终的输出驱动信号，确定其逻辑满足设计要求。
图9死区时间
(4)调试自举电路
接好电路，测试自举电压为14V左右，自举电路工作正常。
(5)整体调试
将驱动脉冲信号的占空比调到50%左右，将电机接入电路，电机开始运转，调节占空比，可调节电机的速度，切换开关，可改变电机的运行方向。
4.2调试结果及分析
(1)电机负载
1)调节占空比，电机能够正常运转且速度变化；切换开关，可改变电机的运行方
向，满足设计要求。
2)电机电枢上电压和电流的波形。（ch1为电流，ch2为电压）：如图10所示。由
波形可看出，当电机两端为正电压时，流过电枢的电流上升，电感储能；当外接电压断开时，电感释放能量，电流下降。观察电压波形，发现电枢电压并不是标准的矩形波，在高电平时电压呈下降的趋势，这是由于电枢电感的储能作用，产生的反电动式引起的。
图10 电枢电压电流波形
3)直流母线电压电流波形。（ch1为电流，ch2为电压）：如图11所示：
图11 母线电压电流波形
4)H桥中各个IGBT驱动控制信号的波形，如图12所示。驱动信号互补，且有明显
的死区时间，满足设计要求。
图12 V1和V3 、V2和V4波形
(2)电阻负载
1)调节占空比，观察电阻电压，随着占空比的改变，电阻上的电压也相应改变。
2)电阻上电压和电流的波形。（ch1为电流，ch2为电压）：如图13所示：
图13 电阻上电压波形
3)直流母线电压电流波形。（ch1为电流，ch2为电压）：如图14所示：
图14 母线电压波形
4)H桥中各个IGBT驱动控制信号的波形，如图15所示。且有明显的死区时间，满足设计要求。
图15 V1和V3 、V2和V4波形 5. 收获和体会
通过本次课程设计，我们组两个人共同完成设计直流电动机的脉宽调制（直流PWM ）驱动电源，采用单极性同频可逆直流PWM 控制方式，经过我们的设计，焊制电路板，调试的全部流程，我们对于protel 的应用，电路板的焊接，调试电路时对于分析错误出现的原因都有了进一步的掌握。在设计自举电路时，我们对于参数的设计不清楚，通过两人讨论、查资料、向同学和老师请教，得以解决；在调试电路时我们也出现了一些问题，通过具体分析也得到了解决。总之，通过本次课程设计，我们对于电力电子装置的设计有了一定的掌握，提过了动手实践的能力，对于我们以后的工作和学习有很大帮助。
《电力电子技术》 课程设计报告 题目：基于Matlab的电力电子技术 仿真分析 专业：电气工程及其自动化 班级：电气2班 学号：Z01114007 姓名：吴奇 指导教师：过希文 安徽大学电气工程与自动化学院 2015年 1 月7 日
中文题目 基于Matlab 的电力电子技术仿真分析 一、设计目的 （1）加深理解《电力电子技术》课程的基本理论； （2）掌握电力电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力； （3）学习Matlab 仿真软件及各模块参数的确定。 二、设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕： （1）根据设计题目要求的指标，通过查阅有关资料分析其工作原理，设计电路原理图； （2）利用MATLAB 仿真软件绘制主电路结构模型图，设置相应的参数。 （3）用示波器模块观察和记录电源电压、控制信号、负载电压、电流的波形图。 三、设计内容 （1）设计一个降压变换器（Buck Chopper ），其输入电压为200V ，负载为阻感性带反电动势负载，电阻为2欧，电感为5mH ，反电动势为80V 。开关管采用IGBT ，驱动信号频率为1000Hz ，仿真时间设置为0.02s ，观察不同占空比下（25%、50%、75%）的驱动信号、负载电流、负载电压波形，并计算相应的电压、电流平均值。 然后，将负载反电动势改变为160V ，观察电流断续时的工作波形。（最大步长为5e-6，相对容忍率为1e-3，仿真解法器采用ode23tb ） （2）设计一个采用双极性调制的三相桥式逆变电路，主电路直流电源200V ，经由6只MOSFET 组成的桥式逆变电路与三相阻感性负载相连接，负载电阻为1欧，电感为5mH ，三角波频率为1000Hz ，调制度为0.7，试观察输入信号（载波、调制波）、与直流侧假想中点N ‘的三相电压Uun ’、Uvn ’、Uwn ’，输出线电压UV 以及负载侧相电压Uun 的波形。 四、设计方案 实验1：降压变换器 dc-dc 变流电路可以将直流电变成另一固定电压或可调电压的直流电，包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。其中，直接直流变流电路又称为斩波电路，功能是将直流电变为另一直流电。本次实验主要是在Matlab 中设计一个降压斩波电路并仿真在所给条件下的波形和数值与理论计算相对比。降压斩波电路原理图如下所示，该电路使用一个全控型器件V ，这里用IGBT ，也可采用其他器件，例如晶闸管，若采用晶闸管，还需设置使晶闸管关断的辅助电路。为在V 关断时给负载中电感电流提供通道，设置了续流二极管VD 。斩波电路主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等，后两种情况下负载中均会出现反电动势，图中用m E 表示。若无反电动势，只需令0m E ，以下的分析和表达式中均适用。
课程设计说明书 设计题目：单相交流调压技术 专业班级： 2009级电气工程及其自动化 姓名：王昊 学号： 0915140068 指导教师：褚晓锐 2011年12月23日 （提交报告时间）
一.课程设计题目：单项交流调压技术的工程应用 二.课程设计日期: 2011年12月19日 三．课程设计目的： “电力电子技术”课程设计是在教学及实验基础上，对课程所学理论知识的深化和提高。因此，要求学生能综合应用所学知识，设计出具有电压可调功能的直流电源系统，能够较全面地巩固和应用本课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌整流电路设计的基本方法。培养学生独立思考、独立收集资料、独立设计的能力；培养分析、总结及撰写技术报告的能力。 四．课程设计要求： :按课程设计指导书提供的课题，根据第下表给出的基本要求及参数独立完成设计，课程设计说明书应包括以下内容： 1、方案的经济技术论证。 2、主电路设计。 3、通过计算选择整流器件的具体型号。 4、确定变压器变比及容量。 5、确定平波电抗器。 7、触发电路设计或选择。 8、课程设计总结。 9、完成4000字左右说明书，有系统电气原理图，内容完整、字迹工整、图表整齐规范、数据详实。 设计技术参数工作量工作计划 1、单相交流220V电源。 2、交流输出电压U d 在0～220V连续可调。 3、交输出电2000W。1、方案的经济技术论证。 2、主电路设计。 3、通过计算选择整流器件的 具体型号。 第一周： 周一：收集资料。 周二～三：方案论证。 周四：主电路设计。
4、触发电路设计。 5、绘制主电路图。 周五：理论计算。 第二周： 周一：选择器件的具体型号 周二～三：触发电路设计。。 周四～五：总结并撰写说明书。 五．课程设计内容： 设计方案图及论证 将一种交流电能转换为另一种交流电能的过程称为交流-交流变换过程，凡能实现这种变换的电路为交流变换电路。对单相交流电的电压进行调节的电路。用在电热控制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等场合。与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制方便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属消耗也少。结构原理简单。该方案是由变压器、触发电路、整流器、以及一些电路构成的，为一台电阻炉提供电源。输入的电压为单相交流220V ，经电路变换后，为连续可调的交流电。 各部分电路作用 220V 交流输入部分作用：为电路提供电源，主要是市电输入。 调压环节的作用：将交流220V 电源经过变压器、整流器等电路转换为连续可调的交 220V 交流输入 调压环节 输出连续可调的交流电 触发电路
课程设计 题目三相桥式全控整流电路设计学院自动化学院 专业自动化 班级自动化0904班 姓名唐正霜 指导教师周颖 2012 年06 月23 日
课程设计任务书 学生姓名：唐正霜专业班级：自动化0904班 指导教师：周颖工作单位：自动化学院 题目：三相桥式全控整流电路的设计（带反电动势负载） 初始条件： 1．反电动势负载，E=60V，电阻R=10Ω，电感L无穷大使负载电流连续； 2．U2=220V，晶闸管导通角α=30°； 3．其他器件如晶闸管自己选取。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作得及其技术要求，以及说明书撰写待具体要求） 1.主电路的设计及原理说明； 2.触发电路设计，每个开关器件触发次序及相位分析； 3.保护电路的设计，过流保护，过电压保护原理分析 4.各参数的计算（包括触发角的选择，输出平均电压，输出平均电流，输出有功功率 计算，输出波形分析）； 5.应用举例； 6.心得小结。 时间安排： 6月18日查阅资料 6月19日- 20日方案设计 6月21日- 22日馔写电力电子课程设计报告 6月23 日提交报告，答辩 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录
写在前面 通过一学期的对《电力电子技术》的学习，我对电力电子中的基本电路如整流电路、逆变电路、DC/DC变换电路、交流电力控制电路等的工作原理及分析方法都有了比较深入的认识；对保护电路及电力电子器件的缓冲电路也了解了一些；也认识到了电力电子技术在当今社会各方面的广泛应用。但是，仅仅了解了书本上的理论知识而不会把它们应用到实际中去，这不能叫真正掌握了一门技术。只有学以致用、在实践中检验理论的正确性，才是学习的好方法。 随着实际应用中对电能的质量要求越来越高，对电能进行变换就显得非常必要。本文中所设计的三相全控整流电路正是在实际中应用非常广泛的一种变流电路，主要用于需要大功率的直流电的场合。对这个电路的设计，既可以帮助我巩固已经学过的电力电子技术的各方面的知识，也可以让我了解到在设计整个电力电子装置中所要面临的各种问题，并且可以在前人总结的经典电路的基础上实现一些小的创新。我相信，通过这次课程设计，一定可以锻炼我的思维能力和分析能力，对实践能力的提高也会有所帮助。 1 方案论证、设计思路及系统框图 根据任务书的要求，只要设计一个带反电势负载的三相桥式全控整流电路，对电路的带负载能力、输入与输出功率因数、谐波含有率及畸变等指标都未作出详细的规定。这为设计提供了很大的自由空间与灵活性。显然，针对以上要求，整个系统应该包括由功率器件组成的主电路、触发电路、控制电路、检测电路、隔离电路、保护及滤波电路组成，系统框图如图1-1所示。 主电路采用六个晶闸管组 成的三相桥式全控整流电路，触 发电路使用集成移相触发芯片 TC787及少数外围器件组成，用 霍尔元件检测流过负载的电流，图1-1 系统框图 主电路与信息电路采用变压器隔离方式。各个部分电路的原理将在以下的论述中逐一介
电力电子课程设计报告题目三相桥式全控整流电路设计 学院：电子与电气工程学院 年级专业：201５级电气工程及其自动化 姓名： 学号: 指导教师：高婷婷,林建华 成绩:
摘要 整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要同时也是应用得最为广泛的电路，不仅用于一般工业，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统,能源系统及其他领域,因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义,这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环,而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用，因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。 关键词：电力电子,三相，整流
目录 1 设计的目的和意义………………………………………１ 2 设计任务与要求 (1) 3 设计方案 (1) ?３.1三相全控整流电路设计 (1) 3.1.１三相全控整流电路图原理分析 (2) ?3.１.2整流变压器的设计 (2) ?3．1.3晶闸管的选择 (3) 3.2 保护电路的设计 (4) 3．2.1变压器二次侧过压保护 (4) ?3．2.2 晶闸管的过压保护………………………………………………４ 3.2．3 晶闸管的过流保护………………………………………………５ 3.3 触发电路的选择设计 (5) 4 实验调试与分析 (6) 4.１三相桥式全控整流电路的仿真模型 (6)
4.2仿真结果及其分析……………………………………………７ 5 设计总结 (8) 6 参考文献 (9)
1 设计的目的和意义 本课程设计属于《电力电子技术》课程的延续，通过设计实践，进一步学习掌握《电力电子技术》,更进一步的掌握和了解他三相桥式全控整流电路。通过设计基本技能的训练,培养学生具备一定的工程实践能力。通过反复调试、训练、便于学生掌握规范系统的电子电力方面的知识，同时也提高了学生的动手能力。 2 设计任务与要求 三相桥式全控整流电路要求输入交流电压2150,10,0.5U V R L H ==Ω=为阻 感性负载。 １.写出三相桥式全控整流电路阻感性负载的移相范围,并计算出直流电压的变化范围 2.计算α=60°时，负载两端电压和电流，晶闸管平均电流和有效电流。 3.画出α=60°时，负载两端 d U 和晶闸管两端 1 VT U 波形。 4.分析纯电阻负载和大电感负载以及加续流二极管电路的区别。 5.晶闸管的型号选择。 ３ 设计方案 ３.１三相全控整流电路设计
电力电子技术课程设计 任务书 课程名称：直流斩波电路的性能研究 学院：电气学院 专业班级：自动化10班 姓名：吴学号：31100800 31100800 冯 31100800
2013年1月 目录 摘要 .................................................................... - 1 - 1 BOOST斩波电路工作原理................................................ - 2 - 1.1 主电路工作原理................................................. - 2 - 1.2 控制电路选择................................................... - 2 - 2 硬件调试 .............................................................. - 4 - 2.1 电源电路设计................................................... - 4 - 2.2 升压（boost）斩波电路主电路设计................................ - 5 - 2.3 控制电路设计................................................... - 6 - 2.4 驱动电路设计.................................................. - 10 - 2.5 保护电路设计.................................................. - 11 - 2.5.1 过压保护电路............................................ - 11 - 2.5.2 过流保护电路............................................ - 13 - 2.6 直流升压斩波电路总电路........................................ - 13 - 3总结.................................................................. - 15 - 4参考文献.............................................................. - 16 -
电力电子技术课程设计 报告书 专业班级：16电气2班 姓名：王浩淞 学号：2016330301054 指导教师：雷美珍
目录 1、webench电路设计 1.1设计任务要求 输入电压为（8V-10V），输出电压为5V，负载电流为1A 1.2设计方案分析 图1.3.1主电路原理图 图1.3.2元器件参数 图1.3.3额定负载时工作值
图1.3.4输出电流和系统效率间的关系 如图1.3.4所示，在输出电流相同的情况下，输入电压越小，系统的稳态效率越高，因此提高效率的最直接方式就是降低系统的输入电压，其次在输入电压相同的情况下，我们可以调节输出电压的大小，使系统效率达到最大，例如当输入电压为9.0V时，根据图像输出电流为0.40A的时候效率最高。第二种方法是改变元器件的参数，通过使用DCR(直流电阻)小的电感元件来实现输出纹波电压降低。 1.3主芯片介绍 TPS561201和TPS561208采用SOT-23封装，是一款简单易用的1A同步降压转换器。这些器件经过优化，可以在最少的外部元件数量下工作，并且还经过优化以实现低待机电流。这些开关模式电源（SMPS）器件采用D-CAP2模式控制，可提供快速瞬态响应，并支持低等效串联电阻（ESR）输出电容，如特种聚合物和超低ESR陶瓷电容，无需外部补偿元件。TPS561201以脉冲跳跃模式工作，在轻负载操作期间保持高效率。TPS561201和TPS561208采用6引脚1.6×2.9（mm）SOT（DDC）封装，工作在-40°C至125°C的结温范围内。 1.4电气仿真结果分析
图1.4.1启动仿真图1.4.2稳态仿真 图1.4.3暂态仿真图1.4.4 负载暂态仿真 二、基于电力系统工具箱的电力电子电路仿真 2.1 设计要求和方案分析 本课程设计主要应用了MATLAB软件及其组件之一Simulink，进行系统的设计与仿真系统主要包括：Boost升压斩波主电路部分、PWM控制部分和负载。Boost升压斩波主电路部分拖动带反电动势的电阻，模拟显示中的一般负载，若实际负载中没有反电动势，只需令其为零即可。负载为主电路部分提供脉冲信号，控制全控器件IGBT的导通和关断，实现整个系统的运行。在Simulink中完成各个功能模块的绘制后，即可进行仿真和调试，用Simulink 提供的示波器观察波形，进行相应的电压和电流等的计算，最后进行总结，完成整个Boost 变换器的研究与设计。 2.2 simulink仿真模型分析 电路设计好后主电路中的电感电容值已确定，此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。电路设计好后主电路中的电感电容值已确定，此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。占空比越大，Boost Chopper的输出电压值
成都理工大学工程技术学院T h e E n g i n e e r i n g&T e c h n i c a l C o l l e g e o f C h e n g d u U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y 电力电子技术课程设计报告 姓名 学号 年级 专业 系（院） 指导教师
三相半波整流电路的设计 1设计意义及要求 1.1设计意义 整流电路是出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电，电路形式多种多样。当整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小时，应采用三相整流电路。其交流侧由三相电源供电。三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等，均可在三相半波的基础上进行分析。 1.2初始条件 设计一三相半波整流电路，直流电动机负载，电机技术数据如下：220nom U V =， I =308A nom ，=1000r/min nom n ，C =0.196V min/r e ，0.18a R =。 1.3要求完成的主要任务 1）方案设计 2）完成主电路的原理分析 3）触发电路、保护电路的设计 4）利用MATLAB 仿真软件建模并仿真，获取电压电流波形，对结果进行分析 5）撰写设计说明书
2方案设计分析 本文主要完成三相半波整流电路的设计，通过MATLAB软件的SIMULINK模块建模并仿真，进而得到仿真电压电流波形。 分析采用三相半波整流电路反电动势负载电路，如图1所示。为了得到零线，变压器二次侧必须接成星形，而一次侧接成三角形，避免3次谐波流入电网。三个晶闸管分别接入b c a、、三相电源，它们的阴极连接在一起，称为共阴极接法，这种接法触发电路有公共端，连线方便。 图1 三相半波整流电路共阴极接法反电动势负载原理图 直流电动机负载除本身有电阻、电感外，还有一个反电动势E。如果暂不考虑电动机的电枢电感时，则只有当晶闸管导通相的变压器二次电压瞬时值大于反电动势时才有电流输出。此时负载电流时断续的，这对整流电路和电动机负载的工作都是不利的，实际应用中要尽量避免出现负载电流断续的工作情况。 3主电路原理分析及主要元器件选择 3.1主电路原理分析 主电路理论图如图1所示。假设将电路中的晶闸管换作二极管，并用VD表示，该电路就成为三相半波不可控整流电路。此时，三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大，则该相对应的二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压。在相电压的交点处，均出现了二极管换相，即电流由一个二极管向另一个二极管转移，称这些交点为自然换相点。自然换相点是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作 α=。，要改变触发角只能是在此基础上增大它，即为计算各晶闸管触发角α的起点，即0 沿时间坐标轴向右移。
电力电子技术课程设计 Buck变换器研究 班级建电1102 学号111705206 姓名黄伟 扬州大学信息工程学院建筑电气与智能化 二零一三年12月
目录 一．工作原理 (3) 二．实验电路 (3) 三．参数计算 (4) 四．仿真模型 (4) 五．仿真实验 (5) 六．电路性能分析 (6) 七．总结： (8) 八．故障排除 (8) 九．参考文献 (9)
Buck 变换器研究 一．工作原理 直流降压斩波变换电路产生一个低于直流输入电压Ud 的平均输出电压Uo 。假定开关时理想的，则脉冲的瞬时输出电压决定于开关的通断状态。如下图所示。 根据开关占空比可计算平均输出电压为 d d s on s on on d s s o s o DU U T t T t dt t dt U T dt t t u T U ==+== ???)00(1)(10 或表示为 )()(on s o on O d t T U t U U -=- D T t U U s on d o == 所以改变触发脉冲的占空比即可改变输出电压的大小，达到直流降压的目的。 二．实验电路 在连续导电的工作模式中，当输入电压一定时，输出电压与开关的占空比成线性关系，而与任何其他电路参数无关，其理论实验电路如下图所示：
理论上预期的波形为： 三．参数计算 电路额定参数计算为：直流电源电压100v C=0.001*10^-3 UF L=100mH R=1 Pulse的参数设置：幅值为1V，周期0.001s，脉冲宽度50% 四．仿真模型 根据原理图，同时查看了常用matlab器件之后，熟悉了各种表测量参数的方法在simulink上面绘出电路模型图为。参数的设置同参数计算。
摘要 高频开关稳压电源已广泛运用于基础直流电源、交流电源、各种工业电源，通信电源、通信电源、逆变电源、计算机电源等。它能把电网提供的强电和粗电，它是现代电子设备重要的“心脏供血系统”。BUCK变换器是开关电源基本拓扑结构中的一种，BUCK变换器又称降压变换器，是一种对输入输出电压进行降压变换的直流斩波器，即输出电压低于输入电压，由于其具有优越的变压功能，因此可以直接用于需要直接降压的地方。 关键词：稳压电源；buck变换器
Abstract Has been widely used in the DC power supply, AC power supply, industry power supply of high frequency switching power supply, communication power supply, communication power supply, inverter power supply, computer power supply etc.. It can provide high power and coarse grid electricity, it is an important system of modern electronic equipment "the blood flow to the heart". BUCK converter is a switch for power supply the basic topology of BUCK converter, also called buck converter, a DC chopper for buck to input and output voltage, the output voltage is less than the input voltage, because of its variable function superior, therefore, it can be directly used for the need for direct step-down place. Keyword：regulated power supply；BUCK converter
目录 第一章 MATLAB基础 (2) 第二章 MATLAB/Simulink/Power System工具箱简介 (2) 第三章电力电子电路仿真 (2) 实习一单相半波可控整流电路仿真 (2) 一、电路原理图 (2) 二、建立仿真模型 (2) 三、设置模型参数 (3) 四、模型仿真 (5) 五、仿真及波形分析 (7) 实习二三相半波可控整流电路仿真 (7) 一、电路原理图 (7) 二、建立仿真模型 (8) 三、设置模型参数 (8) 四、模型仿真 (9) 五、仿真及波形分析 (13) 实习三三相桥式全控整流电路仿真 (13) 一、电路原理图 (13) 二、建立仿真模型 (14) 三、设置模型参数 (14) 四、模型仿真 (17) 五、仿真及波形分析 (20) 实习四三相桥式有源逆变电路仿真 (20) 一、电路原理图 (20) 二、建立仿真模型 (21) 三、设置模型参数 (21) 四、模型仿真 (21) 五、仿真及波形分析 (23) 第四章实习总结 (23)
第1章 MATLAB基础 第二章MATLAB/Simulink/Power System工具箱简介 Simulink工具箱的功能是在MATLAB环境下，把一系列模块连接起来，构成复杂的系统模型；电力系统(PowerSystem)仿真工具箱是在Simulink环境下使用的仿真工具箱，其功能非常强大，可用于电路、电力电子系统、电动机系统、电力传输等领域的仿真，它提供了一种类似电路搭建的方法，用于系统的建模。 本章以MATLAB6．1版本为基础，首先概述Simulink和PowerSystem工具箱所包含的模块资源和Simulink／PowerSystem的模型窗口；其次介绍Simulink／PowerSystem模块的基本操作。 第三章电力电子电路仿真 运用现代仿真技术是学习、研究和设计电力电子电路的高效便捷的方法。 实习一单相半波可控整流电路仿真 一、电路原理图 单相半波可控整流电路如图所示。电路由交流电源、晶闸管、负载以及触发电路组成。改变晶闸管的控制角可以调节输出直流电压和电流的大小。该电路的仿真过程可以分为建立仿真模型、设置模型参数和观察仿真结果。 二、建立仿真模型 1．建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File，选择New，再在弹出菜单中选择Model，这时出现一个空白的仿真平台，如图3－2所示。在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。
石油大学 课程设计 电子工程学院自动化专业1203班 题目变频感应加热电源主电路设计学生蔡辉武 指导老师 二○一五年六月
《电力电子技术》课程设计任务书
目录 一绪论……………………………………………………………………… 1.1感应加热的工作原理………………………………………………… 1.2 感应加热电源技术发展现状与趋势………………………………… （1）感应加热电源技术发展现状…………………………………… （2）感应加热电源技术发展与趋势………………………………… 二感应加热电源及其实现方案研究………………………………………… 2.1 串并联谐振电路的比较……………………………………………… 2.2 电路的功率调节原理………………………………………………… 三变频感应加热电源主电路设计…………………………………………… 3.1主电路设计原始数据及主要技术指标……………………………… 3.2设计要求……………………………………………………………… 3.3设计思想……………………………………………………………… 3.4变频感应加热电源主电路图………………………………………… 3.5设计容……………………………………………………………… 3.5.1整流电路的设计………………………………………………… 3.5.1.1整流电路的选择…………………………………………… 3.5.1.2整流侧参数计算…………………………………………… 3.5.1.3整流侧电路 图…………………………………………………………………… 3.5.2逆变电路的设计………………………………………………… 3.5.2.1逆变电路的选择…………………………………………… 3.5.2.2逆变侧参数计算…………………………………………… 3.5.2.3逆变侧电路图……………………………………………… 3.6电路保护……………………………………………………………… 3.6.1.整流侧晶闸管过电压保护…………………………………… 3.6.2.逆变侧晶闸管过电压保护…………………………………… 3.7波形仿真……………………………………………………………… 四设计心得体会……………………………………………………………… 参考文献…………………………………………………………………………
电力电子技术课程设计报告题目：升压斩波电路设计 学院：信息工程学院 专业：自动化 学号： 姓名： 指导教师： 完成日期：2009-10
升压斩波电路设计(一) 设计任务书
（二）设计说明书 目录 一matlab仿真原理 1 升压斩波电路工作原理 (5) 1.1主电路工作原理 (5) 1.2 IGBT驱动电路选择 (6) 2 仿真实验 (7) 2.1仿真模型 (7) 2.2仿真实验结果及分析 (8) 2.3仿真实验结论 (15) 2.4 最优参数选择 (15) 二硬件实验 2.1 硬件电路 (18) 2.1.1整流电路 (18) 2.1.2斩波信号产生电路 (18) 2.1.3斩波电路 (19) 2.1.4总原理图 (21) 2.1.5元器件列表 (22) 2.2 PCB印刷电路板 (23) 2.3 制造输出——final (25) 三课程设计总结 参考文献
摘要 本设计是基于SG3525芯片为核心控制的PWM升压斩波电路（Boost chopper）.设计由Matlab仿真和Protel两大部分构成。Matlab主要是理论分析，借助其强大的数学计算和仿真功能可也很直观的看到PWM控制输出电压的曲线图。通过设置参数分析输出与电路参数和控制量的关系，最后进行了GUI编程，利用图形可视化界面的直观易懂的特点，使设计摒弃了繁琐难懂的单一波形和控制方式，从而具有友好界面，非常方便的就可进行控制参数输入，和输出图像显示。第二部分是电路板，它可以通过BluePrint、kicad 、Protel等软件设计完成，其中Protel原理图设计系统以其分层次的设计环境，强大的元件及元件库的组织功能，方便易用的连线工具，强大的编辑功能设计检验，与印制电路板设计系统的紧密连接，自定义原理图模板高质量的输出等等优点，和丰富的设计法则，易用的编辑环境，轻松的交互性手动布线，简便的封装形式的编辑及组织，高智能的基于形状的自定布线功能，万无一失的设计检验等印制电路板设计系统的优点，使其在我们学生选用PCB电路板设计软件中占了绝大部分比重。本设计也采用Protel设计原理图，和进行PCB板布线。它是本设计从理论到实际制作的必进途径，通过设定相应的规则，足以满足设计所要求的规定。 关键字升压斩波; SG3525;SIMULINK ; PWM;Protel
电力电子变流技术课程设计报告课题一单相桥式可控整流电路的设计 姓名 学号 年级 2013级 专业自动化 学院电子信息工程学院 2105年12 月15日
目录 一、设计目的 (3) 二、设计任务 (3) 1.设计的任务 (3) 2.设计指标内容及要求 (3) 三、设计方案选择及论证 (3) 四、总体电路设计 (4) 1.总体电路的功能框图 (4) 2.电路组成 (4) 3.工作原理 (5) 4.主要参数关系 (5) 五、各功能模块电路设计 (5) 1.各功能模块的设计 (5) 1.1 驱动电路的设计 (5) 1.2 电力电子器件的保护 (6) 2、整流电路参数的计算 (7) 3.元器件的选择 (8) 3.1晶闸管（SCR）的介绍 (8) 3.2晶闸管的工作原理 (8) 3.3晶闸管基本工作特性归纳 (9) 3.4晶闸管的主要参数如下 (9) 3.5晶闸管的选取 (10) 六、总体电路 (10) 1.总体电路原理图 (10) 1.2 工作原理 (11) 七、总结 (11) 1.系统调试及结果 (11) 1.1建模 (11) 1.2模型参数设置 (12) 2.仿真结果与分析 (14) 1.3小结 (16) 3、收获与体会 (16) 八、参考文献 (16)
一、设计目的 单相桥式整流电路是整流电路中的一种，由于其优点明显，实用性强，在大、中、小型各种实际电路中都有十分广泛的应用。 二、设计任务 1.设计的任务 （1）进行设计方案的比较，并选定设计方案； （2）完成单元电路的设计和主要元器件说明； （3）完成主电路的原理分析,各主要元器件的选择； （4）驱动电路的设计,保护电路的设计. 2.设计指标内容及要求 （1）电网供电电压为单相220V； （2）变压器二次侧电压为110V； （3）输出电压连续可调，为0～100V； （4）带阻感性负载：L=1000mH，R=100Ω. 三、设计方案选择及论证 单相相控整流电路可分为单相半波、单相全波和单相桥式相控流电路，它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。单相半控整流电路的优点是：线路简单、调整方便。弱点是：输出电压脉动冲大，负载电流脉冲大（电阻性负载时），，且整流变压器二次绕组中存在直流分量,使铁心磁化，变压器不能充分利用。而单相全控式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器利用率高的优点。单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍，在相同的负载下流过晶闸管的平均电流减小一半；且功率因数提高了一半。根据以上的比较分析因此选择的方案为单相全控桥式整流电路（负载为阻感性负载）。
华东交通大学理工学院 课程设计报告书 所属课程名称电气工程设计软件计算机操作 题目三相交流调压电路设计 分院电信分院 专业班级电力（2）班 学号20100210470635 学生姓名郑鑫 指导教师王楚老师 2013年6月28日
目录 第一章课程设计内容及要求 (3) 第二章单相交流调压电路的分析 (3) 第三章三相交流调压电路设计 (6) 3.1三相交流调压电路的比较 (6) 3.2三相三线交流调压电路的原理分析 (7) 3.3 仿真电路设计 (10) 第四章电路仿真效果图 (12) 第五章课程设计心得体会 (16) 参考文献（资料） (17)
第一章课程设计内容及要求 根据单相交流调压电路的原理，设计一个三相交流调压电路。通过MATLAB/SIMULINK仿真分别得到控制角α=0°、α=30°和α=90°时的输出电压和电流波形，以及各相触发脉冲波形。负载考虑纯电阻情况，触发脉冲可通过脉冲宽度调制技术得到。仿真电路设计步骤如下： A.根据设计要求设计方案，对要求进行分析。提出初步的设计方案。 B.然后对方案进行比较，选定合适设计方案。 C. 完成单元电路的设计和主要元器件的参数选择，完成主电路的原理分析。 D.把各个元器件和单元电路连接成我们所需要的仿真电路图，对搭建的仿真的进行检验。 E.如果仿真电路图无误，对所需的结果进行仿真。 最后，把仿真出来的效果图，写到课程设计报告里。 第二章单相交流调压电路的分析 所谓单相交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流
电路中，在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位，可以方便的调节输出交流电压的有效值。其输出波形是对称的，设正、负半波的控制角均为α。当负载电阻为R，输入的电源电压有效值为U1，则此电路的基本电气参数如下： 1.负载电阻R上的交流电压有效值： 2.负载电阻R上的电流有效值： 3.功率因数λ： 4.晶闸管的电流平均值： 5..晶闸管电流有效值I及其通态平均电流：
电力电子技术第六次研讨课报告 第一组雷芳菲宁家杨张航1 三相桥式电压型PWM逆变器以三相桥式电压型PWM逆变器为对象，研究其在不同调制度下，输出电压的频谱成分变化，依仿真波形分析其工作时序。仿真环境：MATLAB Simulink软件。仿真条件：直流侧电压1000V，调制波频率50Hz，开关频率30kHz，阻感负载R=10Ω，L=1mH。 1、2 仿真模型建立建立一个仿真模型，在Simulink中找到所需的交流电源、电压表、电流表、示波器、电感电阻负载、触发源等。将找到的各个模型按电路正确连接起来，如图1所示：图1 三相桥式电压型PWM逆变器电路仿真电路图1、3 仿真参数设置及仿真结果按前面要求设置好仿真参数，直流侧电压1000V，调制波频率50HZ，开关频率30kHZ，阻感负载R=10Ω，L=1mH，三相共用一个载波信号，载波幅值设为1，在调制度为 1、0、 8、0、5时，分析输出线电压的频谱成分。（1）调制度 a=1：（2）：调制度a=0、8：（3）调制度a=0、5：(4)工作时序仿真波形：1、4 仿真波形分析输出电压频谱分析：共用载波信号时，输出的线电压中，所包含的谐波角频率为：式中， n=1,3,5,……时，k=3(2m-1）1，m=1,2,……；n=2,4,6,…… 时,m=0,1,……时，k=6m+1;m=1,2,……时，k=6m-1由此知，谐波中不含低次谐波，只含有ωc及其倍数次附近的谐波，谐波中幅
值较高的是ωc+2ωr,2ωc+ωr,这些谐波是很容易滤除的。工作时序分析：三相桥式PWM逆变电路，三相的调制信号、、依次相差120，U、V、W各相功率开关器件的控制规律相同，以U相为例，当>时，给上桥臂V1导通信号，给下峭壁V4关断信号；当<时，给上桥臂V1关断信号，给下桥壁V4导通信号。V4和V1的驱动信号始终是互补的。V相及W相的控制方式和V相相同。2 单相全桥结构PWM整流器以单相全桥结构PWM整流器为对象，直流侧采用恒压源，控制输出电流，使变流器工作于四个象限。可以改变输出电流与相角。仿真环境：MATLAB Simulink软件。仿真条件：单相全桥PWM整流电路，系统频率50Hz，开关频率20KHz，交流电源220V，交流侧电感4mH，直流侧恒压源500V，交流侧电流10A且与交流电源电压同相位。 2、1 单相全桥结构PWM整流器电路基本工作原理图2 单相全桥结构PWM整流器对图中电路中V1~V4进行SPWM控制，则uAB也为SPWM波且含有与正弦信号波同频率且幅值成比例的基波分量，以及和三角波有关的高次谐波，而不含低次谐波。高次谐波由于电感存在影响可以忽略。当正弦波频率与电源频率相同时，is也为与电源频率相同的正弦波。在交流电源一定情况下is幅值和相位仅由uAB的基波分量及其与us的相位差决定。改变uAB的相位和幅值可以使is与us相位差为所需任意角度，但由于弧度值较小，计算有效位数对误差影响大，所以我们采取调整交流电压源的相角代替调整uAB相角，其效果相同。图3 电阻负载时斩控式
前言 电力电子技术又称为功率电子技术，他是用于电能变换和功率控制的电子技术。电力电子技术是弱电控制强电的方法和手段，是当代高新技术发展的重要内容，也是支持电力系统技术革命发展的重要基础，并节能降耗、增产节约提高生产效能的重要技术手段。微电子技术、计算机技术以及大功率电力电子技术的快速发展，极大地推动了电工技术、电气工程和电力系统的技术发展和进步。 电力电子器件是电力电子技术发展的基础。正是大功率晶闸管的发明，使得半导体变流技术从电子学中分离出来，发展成为电力电子技术这一专门的学科。而二十世纪九十年代各种全控型大功率半导体器件的发明，进一步拓展了电力电子技术应用和覆盖的领域和范围。电力电子技术的应用领域已经深入到国民经济的各个部门，包括钢铁、冶金、化工、电力、石油、汽车、运输以及人们的日常生活。功率范围大到几千兆瓦的高压直流输电，小到一瓦的手机充电器，电力电子技术随处可见。 电力电子技术在电力系统中的应用中也有了长足的发展，电力电子装置与传统的机械式开关操作设备相比有动态响应快，控制方便，灵活的特点，能够显著地改善电力系统的特性，在提高系统稳定、降低运行风险、节约运行成本方面有很大潜力。
目录 1.设计任务说明 (3) 2.方案选择 (4) 2.1器件的介绍 (4) 2.2单相可控整流电路的比较 (6) 3.辅助电路的设计 (12) 3.1驱动电路的设计 (12) 3.2保护电路的设计 (13) 3.3过流保护 (14) 3.4过压保护 (14) 3.5 电流上升率、电压上升率的抑制保护 (14) 4.主体电路的设计 (15) 4.1主要电路原理及说明 (15) 4.2主电路的设计 (16) 4.3主要元器件的说明 (16) 4.4元器件清单 (19) 5．性能指标分析 (19) 6. 设计心得 (21) 7. 参考文献 (22)
电力电子技术课程设计 一、课程设计的性质和目的 1、性质：是电气自动化专业的必修实践性环节。 2、目的： 1）培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力；2）加深理解《电力电子技术》课程的基本理论； 3）初步掌握电力电子电路的设计方法。 二、课程设计的题目 MOSFET电压型单相半桥无源逆变电路设计（阻感性负载） 设计条件：（1）输入直流电压：Ui=200V （2）输出功率：500W （3）输出电压波形：1KHz方波 三、课程设计的容，指标容及要求，应完成的任务 1、课程设计的要求 1）整流电路的选择 2）整流变压器额定参数的计算 3）晶闸管（全控型器件）电压、电流额定的选择 4）平波电抗器电感值的计算 5）保护电路（缓冲电路）的设计 6）触发电路（驱动电路）的设计 7）画出完整的主电路原理图和控制电路原理图 2、指标要求
（1）输入直流电压：Ui=200V； （2）输出功率：500W； （3）输出电压波形：1KHz方波。 3、整流电路的选择 整流电路选择感容滤波的二极管整流电路，由于电容两端的电压不能突变，故能够保证输出电压为大小恒定的直流电压。u d波形更平直，电流i2的上升段平缓了许多，这对于电路的工作是有利的。 4、触发电路（驱动电路）的设计 实现逆变的主电路中用的是全控型器件MOSFET，触发电路主要是针对它的触发设计，电路的原理图如下图所示。 跟双极性晶体管相比，一般认为使MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一定的值，就可以了。这个很容易做到，但是，我们还需要速度。 在MOS管的结构中可以看到，在GS，GD之间存在寄生电容，而MOS管的驱动，实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流，因为对电容充电
电力电子技术 课程设计 题目:单相全控桥式整流电路的设计(反电势，电阻负载）院系名称：电气工程学院 专业班级：电气F1202 学生姓名：周旭东 学号：201223910903 指导教师：臧义
目录 前言 (2) 1.题目要求 (3) 1.1设计条件 (3) 1.2主要任务 (3) 2.主电路设计 (3) 2.1主电路原理图 (3) 2.2主电路工作原理 (4) 2.3整流参数计算 (4) 2.4晶闸管元件的选取 (5) 3.驱动电路设计 (7) 3.1TCA785芯片介绍 (7) 3.2相控触发工作原理及电路原理图 (11) 4.保护电路设计 (12) 4.1过电压保护电路设计 (12) 4.2过电流保护电路设计 (12) 4.3电流上升率、电压上升率的抑制保护 (13) 5.MATLAB 仿真 (14) 5.1系统建模与参数设置 (14) 5.2仿真结果 (18) 设计心得 (23) 参考文献 (23) 附图 (24)
前言 电力电子学，又称功率电子学（Power Electronics）。它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。它既是电子学在强电（高电压、大电流）或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电（低电压、小电流）或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新学科。电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。 本次课程设计主要是对单相全控桥式晶闸管整流电路的研究。首先是对单相全控桥式晶闸管整流电路的整体设计，包括主电路，触发电路，保护电路。主电路中包括电路参数的计算，器件的选型；触发电路中包括器件的选择，参数设计；保护电路包括过电压保护，过电流保护，电压上升率抑制，电流上升率抑制。之后对整体电路进行Matlab仿真，最后对仿真结果进行分析与总结。