（定稿）基于CPLD多功能调试小板用于高压变频器的功率模块设计（最终定稿）

变频器容量较小且工频电源输出阻抗和整流器容量足够大时，可以省去直流电抗器而采用简单的阻容滤波回路。

逆变器同整流器相反，逆变器的作用是在所确定的时间里有规则地使个功率开关器件导通关断，从而将直流功率变换为所需电压和频率的交流输出功率。

在逆变器中采用了技术，即采用正弦波为调制波，三角波作为载波，让正弦波对三角波进行调制，从而产生了脉冲序列波。

控制回路控制回路的构成控制回路向变频器主回路提供各种控制信号。

控制回路由以下部分构成决定特性的频率电压运算回路，主电路的电压电流检测回路，电动机的转速检测回路，根据运算回路的结果生成相应的脉冲并进行隔离和放大的生成及驱动回路，以及变频器和电动机的保护电路。

运算回路。

将外部的转速转矩等指令同检测回路的电流电压信号进行比较运算，决定变频器的输出电压频率。

电压电流检测回路。

检测主回路电压电流等。

驱动回路。

为驱动主电路功率开关器件的回路。

它与控制回路隔离，使主回路功率器件导通关断。

转速检测回路。

在异步电动机轴上装上转速检测器检测转速信号并送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令转速运行，比如，测速发动机光电码盘等。

保护回路。

检测主回路的电压电流等，当发生过载或过电压等异常时，停止变频器工作或抑制电压电流值，以防止变频器和异步电动机损坏。

模拟控制与数字控制由于技术的迅速发展，数字控制的应用增加了。

使用常规或微机控制，具有可靠高性能多功能等优点。

变频器的分类高压变频器的种类繁多改变载波周期，使载波频率与信号频率的比值保持不变。

这种调制的优点是，在开关频率较低时可以保证输出波形的对称性。

对于三相系统，为了保证三相之间对称，互差，通常取载波频率比为的整数倍。

而且，为了保证双极性调制时每相波形的正负半波对称，上述倍数必须是奇数，这样在信号波的处，载波的正负半周恰分布在处的左右两侧。

由于波形的左右对称，就不会出现偶次谐波问题。

但是这种调制，在信号频率较低时，载波的数量显得稀疏，电流波形脉动大，谐波分量剧增，电动机的谐波损耗及脉动转矩也相应增大。

而且，此时载波的边频带载波与基波的差频靠近信号波，容易干扰的市场份额，多数国内高压变频器生产厂商采用的都是这种功率单元串联多电平技术路线。

变频器技术本生就存在个从低压向高压从小功率向大功率转变的技术发展过程，体现在产品发展趋势商就是变频器产品的功率越来越大，越来越适用于更大规模电动机的节能调速需求。

大功率变频器市场份额早先基本掌握在国外厂商手中，随着国内企业技术水平的提高，国内变频器产品的功率也随之逐渐提高，因此国内品牌对国外品牌实现替代的过程是个先替代小功率变频器产品，后替代大功率变频器产品的过程。

这种替代过程的演进，使得变频器市场上的大功率产品逐渐增多，市场向大功率产品发展的趋势明显。

本课题的主要研究工作对高压变频器的原理及方法进行研究，建立交直交变频器模板分析技术，使逆变器输出电压趋近于正弦波研究由三相直流输入，单相输出的功率模块熟悉软件，采用硬件描述语言，实现控制算法。

第章变频器的介绍变频器的定义变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另频率的电能控制装置。

随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。

其应用的领域和范围也越来越为广范，这使得高效合理地利用能源尤其是电能成为了可能。

电机是国民经济中主要的耗电大户，高压大功率的更为突出，而这些设备大部分都有节能的潜力。

大力发展高压大功率变频调速技术将是时代赋予我们的项神圣使命，而这使命也将具有深远的意义。

高压大功率变频调速装置被广泛地应用于石油化工市政供水冶金钢铁电力能源等行业的各种风机水泵压缩机轧钢机等。

变频器的构成变频器的基本构成如图所示，它有整流滤波及储能逆变及控制回路等部分组成。

交流电源经整流滤波后变成直流电源，控制回路有规则地控制逆变器的导通和截止，使之向异步电动机输出电压和频率可变的电源，驱动异步电动机运行，整个系统式开环的。

交流电源电压电流频率图变频器的基本构成从整体框图可以看出，变频器由主回路和控制回路两大部分组成，下面分别讨论主应的等分段中点处正弦波值近似成正