本實(shí)用新型涉及實(shí)驗(yàn)裝置中模擬電路的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)SPWM驅(qū)動(dòng)電子器件的模擬電路。

背景技術(shù)：

《電力電子》課程是電氣工程學(xué)科中重要課程之一，在學(xué)生初始的學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)功率器件的特性不易掌握，特別是電力電子器件應(yīng)用于逆變電路時(shí)正弦波面積等效原理輸出SPWM電壓不易于初學(xué)者掌握。全數(shù)字化SPWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生中調(diào)制波與三角波交點(diǎn)決定功率器件的導(dǎo)通和截止，而由調(diào)制波和三角波組成的方程為超越方程，難于求解它們的交點(diǎn)。

為此，本實(shí)用新型采用基于模擬電路生成三角波和正弦波，通過(guò)比較器直接比較求取三角波和正弦波的交點(diǎn)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)功率器件的SPWM信號(hào)，簡(jiǎn)化了SPWM算法，讓學(xué)生易于掌握電力電子功率器件的特性、逆變?cè)砗蜑V波原理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的一個(gè)目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，進(jìn)而提供一種實(shí)現(xiàn)SPWM驅(qū)動(dòng)電子器件的模擬電路，電路構(gòu)造簡(jiǎn)單，通過(guò)比較器直接比較求取三角波和正弦波的交點(diǎn)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)功率器件的SPWM信號(hào)，讓學(xué)生易于掌握電力電子功率器件的特性、逆變?cè)砗蜑V波原理。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：

一種實(shí)現(xiàn)SPWM驅(qū)動(dòng)電子器件的模擬電路，包括三角波發(fā)生器、模擬正弦波發(fā)生器、比較器、主電路、驅(qū)動(dòng)電路、LC濾波器，所述三角波發(fā)生器和所述模擬正弦波發(fā)生器均與所述比較器電性連接，所述比較器通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電路與所述主電路電性連接，所述LC濾波器與所述主電路中的功率變換器的輸出端電性連接，所述LC濾波器可將所述功率變換器產(chǎn)生的SPWM波形輸出為正弦波交流電。

進(jìn)一步地，所述主電路包括單相電源、變壓器、整流器、功率變換器，所述單相電源與所述變壓器、整流器、功率變換器依次電性連接。

進(jìn)一步地，所述單相電源提供的電壓為220V，經(jīng)所述變壓器變壓后為20V。

進(jìn)一步地，所述功率變換器同一橋臂的上下功率器件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)由并聯(lián)匹配電容設(shè)置2微秒延時(shí)時(shí)間。

進(jìn)一步地，經(jīng)所述LC濾波器將所述功率變換器輸出的SPWM波形電壓轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的正弦波電壓。

本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：本實(shí)用新型公開的實(shí)現(xiàn)SPWM驅(qū)動(dòng)電子器件的模擬電路，電路構(gòu)造簡(jiǎn)單，包括三角波發(fā)生器、模擬正弦波發(fā)生器、比較器、主電路、驅(qū)動(dòng)電路、LC濾波器，三角發(fā)生器和模擬正弦波發(fā)生器均與比較器電性連接，模擬正弦波發(fā)生器發(fā)出的正弦波調(diào)制信號(hào)和三角波發(fā)生電路產(chǎn)生的三角波載波信號(hào)經(jīng)比較器比較后產(chǎn)生功率器件的SPWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)；SPWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)光耦隔離驅(qū)動(dòng)功率變換電路的功率器件；最后經(jīng)LC濾波器可將功率變換器輸出的SPWM電壓轉(zhuǎn)換為正弦波電壓。本實(shí)用新型通過(guò)比較器直接比較求取三角波和正弦波的交點(diǎn)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)功率器件的SPWM信號(hào)，讓學(xué)生易于掌握電力電子功率器件的特性、逆變?cè)砗蜑V波原理。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路連接示意框圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的正弦波發(fā)生器的原理圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的三角波發(fā)生器的原理圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的三角波與正弦波經(jīng)比較器輸出SPWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的原理圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的SPWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)生產(chǎn)原理圖；

圖中1-三角波發(fā)生器；2-模擬正弦波發(fā)生器；3-比較器；4-主電路；5-驅(qū)動(dòng)電路；6-LC濾波器；7-單相電源；8-變壓器；9-整流器；10-功率變換器。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

結(jié)合圖1至圖5所示，本實(shí)施例公開的實(shí)現(xiàn)SPWM驅(qū)動(dòng)電子器件的模擬電路，包括三角波發(fā)生器1、模擬正弦波發(fā)生器2、比較器3、主電路4、驅(qū)動(dòng)電路5、LC濾波器6，三角波發(fā)生器1與比較器3電性連接，模擬正弦波發(fā)生器2與比較器3電性連接，三角波發(fā)生器1用于發(fā)出三角波載波信號(hào)，模擬正弦波發(fā)生器2用于發(fā)出正弦波調(diào)制信號(hào)；比較器3接收到三角波發(fā)生器1的三角波載波信號(hào)和模擬正弦波發(fā)生器2的正弦波調(diào)制信號(hào)后，經(jīng)比較器3比較后可產(chǎn)生功率器件的SPWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)；比較器3通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路5與主電路4電性連接，優(yōu)選地，主電路4包括單相電源7、變壓器8、整流器9、功率變換器10，單相電源7與變壓器8、整流器9、功率變換器10依次電性連接，單相電源7為整套電路提供電源，單相電源7可直接采用標(biāo)準(zhǔn)的220V交流電源，為保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安全，設(shè)置變壓器8，將單相電源7的220V電壓降至安全電壓20V，且整流器9可將單相電源7的交流電源整流為直流，并為L(zhǎng)C濾波器6供電。

LC濾波器6與主電路4中的功率變換器10的輸出端電性連接，驅(qū)動(dòng)電路5與主電路4中的功率變換器10的輸入端電性連接，優(yōu)選地，功率變換器10同一橋臂的上下兩個(gè)功率開關(guān)器件總是互補(bǔ)導(dǎo)通和關(guān)斷的，在上下橋臂的導(dǎo)通和關(guān)斷中間加入了一段死區(qū)延時(shí)，延時(shí)時(shí)間為2微妙，以防止同一橋臂在換相時(shí)上下橋臂的直通；經(jīng)LC濾波器6將功率變換器10輸出的SPWM波形電壓轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的正弦波電壓，可直觀地供學(xué)生參考學(xué)習(xí)。

本實(shí)用新型采用三角波發(fā)生器和模擬正弦波發(fā)生器，分別產(chǎn)生三角波載波信號(hào)和正弦波調(diào)制信號(hào)經(jīng)比較器產(chǎn)生功率器件的SPWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而簡(jiǎn)化數(shù)字化控制的計(jì)算載波與調(diào)制波交點(diǎn)產(chǎn)生功率器件SPWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的不精確算法。本實(shí)用新型的目的是利用模擬電路幫助學(xué)生理解關(guān)鍵功率器件特性和逆變?cè)砑盀榱双@得正弦波電源所采用的濾波器工作原理。

以上實(shí)施例只是對(duì)本專利的示例性說(shuō)明，并不限定它的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以對(duì)其局部進(jìn)行改變，只要沒(méi)有超出本專利的精神實(shí)質(zhì)，都在本專利的保護(hù)范圍內(nèi)。