直流斩波电路Buck、Buck-Boost 开关电路实验报告

直流斩波电路Buck、Buck-Boost 开关电路实验报告
直流斩波电路Buck、Buck-Boost 开关电路实验报告

城市学院实验报告

课程名称: 电力电子技术 指导老师:____唐益民______________ 成绩:实验名称: 直流斩波电路

Buck

、Buck-Boost 开关电路实验

实验类型:__________________

同组学生姓名:_褚盼盼、周芳芳、林雅婷、鲁颖莹_________

4-1 BUCK 电路实验

一、 实验目的

1、掌握Buck 降压开关变换电路的工作原理及特点;

2、掌握Buck 降压开关变换电路的调试方法。 二、实验线路及原理

实验线路如图3-14所示:

图3-14实验线路图

专业:__自动化________ 姓名:___陈园园_______ 学号:____30802297____ 日期:周五下午第二节__

地点:___理五A-206___

线

三、实验内容

1、主电路电感电流处于连续导通状态时,电路各工作点波形的研究测量;

2、主电路电感电流处于断续导通状态时,电路各工作点波形的研究测量;

3、主电路电感电流处于临界连续导通状态时,电路各工作点波形的研究测量;

4、研究频率变化对电路工作状态的影响;

5、研究负载变化对电路工作状态的影响;

6、研究主电路电感L的变化对电路工作状态的影响;

7、占空比K与输出电压U O之间的的函数关系测试;

8、输入滤波器的作用观测。

四、实验仪器与设备

1、DDS01电源控制屏;

2、DDS31“Buck、Buck—Boost”实验挂箱;

3、DT14“直流电压、电流表”实验挂箱;

4、示波器等。

五、实验方法

1、主电路电感电流处于连续导通状态时,电路各工作点波形的研究测量

打开DDS31掛箱右下角电源开关,断开Buck主电路单元S1电源开关。按表8接线:

表8

7

21

17

19

20

6

1

3

4

5

13

14

14

15

接线完毕,仔细核对无误,千万不要将线错接在Buck——Boost单元上。开启Buck单元S1电源开关,将频率开关S2拨向“通”,将RP1负载电位器调在中间适当位置。用示波器测量“8”和“11”R S3两端波形,此波形即电感电流i L波形。调节“PWM与驱动电路单元”R P2电位器,使电感电流波形处于连续导通状态后,测量u DS(5、7端)、u GS(6、7端)、u D(9、10端)、u L (11、13端)并标注数值、i L(8、11端)、i e(7、8端)、i D(8、9端),记录它们的波形,注意它们之间的相位关系。

u DS u GS:u D:

u L:i L:i e:

i D:

2、主电路电感电流处于断续导通状态时,电路各工作点波形的研究测量

保持原接线,调节“PWM与驱动电路单元”RP2电位器,使电感电流i L波形处于断续导通状态后,测量u DS、u GS、u D、u L、i L(标注数值)、i e、i D,记录它们的波形,注意它们之间的相位关系。

u DS u GS:u D:

u L:i L:i e:

i D:

3、主电路电感电流处于临界连续导通状态时,电路各工作点波形的研究测量

保持原接线,调节“PWM与驱动电路单元”RP2电位器,使电感电流i L波形处于临界连续导通状态后,测量u DS、u GS、u D、u L、i L(标注数值)、i e、i D、记录它们的波形,注意它们之间的相位关系。

u DS u GS:u D:

u L:i L:i e:

i D:

4、研究频率变化对电路工作状态的影响

保持原接线,调节“PWM与驱动电路单元”RP2电位器,使电感电流i L波形处于临界连续导通状态,用示波器测量“17”、“18”两端输出波形的频率;再将频率开关S2拨向“断”,观察频率变化对电感电流i L的影响,并记录电感电流i L的变化(是连续导通还是断续导通状态)。推测u DS、u GS、u D、u L 、i e、i D和负载电压的变化。

S2开:S2断:

5、研究负载变化对电路工作状态的影响

保持原接线,再将频率开关S2拨向“通”,恢复电感电流i L波形处于临界连续导通状态,调节负载电位器RP1,从小到大,观察并记录电感电流i L的变化。观察并记录负载电压的变化。推测u DS、u GS、u D、u L、i e、i D的变化。

RP1小:RP1大:

负载电压从小到大变化:

6、研究主电路电感L的变化对电路工作状态的影响

保持原接线,将RP1负载电位器调在中间适当位置,使电感电流波形处于临界连续导通状态后,将“11”端和“12”端连接在一起,观察并记录电感电流i L的变化;将“11”端和“12”端的连接断开,再将“12”端和“13”端连接,观察并记录电感电流i L的变化。推测u DS、u GS、u D、u L、i e、i D和负载电压的变化。

i L变化--11接12: 12接13:

7、占空比K与输出电压U O之间的的函数关系测试

首先,用电压表测量输入电压U d即“1”、“2”端,再用电压表接在“15”、“16”两端,监测输出电压U0,调节R P2,使占空比K从小到大,记录5~6组数据(其中30伏必测),并填入表9。

表9

0.21 0.28 0.41 0.58 0.68 0.86

K

Ud(V)28.20 28.81 27.61 27.02 26.58 25.79

UO(V) 5.9 8.1 11.4 15.6 18.2 22.2

根据实验数据绘制U O~K曲线,并给出它们的函数表达式。

8、输入滤波器的作用观测

先用示波器接“2”端和“10”端,观察is的波形,或者用示波器接“1”和“2”端观察输入电压的波形,并记录;然后断开“1”和“3”、“4”和“5”的连接,并将“1”端和“5”端连接。观察此时的i s波形或者输入电压(“1”和“2”端)的波形,比较它们之间的区别。(我们组实验是以测1,2段电压为准)

起始: 1接5:

六、实验分析总结

1.实验过程中要调节Buck电路的工作状态,仔细观察电感电流i L 波形峰底转折点的状态,平滑转折为连续导通,每个周期间有一定的震荡波形间断为断续,在连续导通将变为断续的一刻既为临界导通状态。

2. 在研究频率变化对电路工作状态的影响时,改变频率的大小,u DS、u GS、u D、u L 的周期变小,频率变大,即占空比变小,而i e、i D 的峰峰值则变大。

3.在研究负载变化对电路工作状态的影响时,调节负载电位器RP1从小到大改变,u DS、u GS、u D、u L的周期变大,频率变小,即占空比变大,而i e、i D 的峰峰值则变小。

4.在研究主电路电感L的变化对电路工作状态的影响中,当11端连12端时,u DS、u GS的周期变小,频率变大,即占空比变小,u D、u L的周期变大,频率变小,即占空比变大,而i e、i D 的峰峰值则变大;当12端连13端时,u DS、u GS、u D、u L、i e、i D 除峰峰值变化外,占空比基本不变。

5. 进行输入滤波器的作用观测时,由于测电压时比测电流的现象更明显,所以图形以测电压时的为基准。

1、按时序画出Buck电路在临界、连续、断续导通三种状态下,u DS、u GS、u D、u L、i e、i L、

i D各点波形。

2、已知输入电压U d为60V,输出电压U O为30V,并根据实验所测△I、占空比K、电路工

作频率f,求主电路电感L和C?

3、输入滤波器的作用是什么?

在输入回路中加入滤波电路,可以改善电源输入电流波形,减少对电源的干扰。但在输出回路中加滤波电路时效果不如前者,原因是在工作电路中已存在电容C2,故对改善输出电流效果不大。

4、简述Buck电路的特点。

Boost电路:升压斩波器,其输出平均电压Uo大于输入电压Ui,输出电压与输入电压极性相同

4-2 Buck-Boost 开关电路实验

一、实验目的

1、掌握(Buck—Boost)升降压开关变换电路的工作原理及特点;

2、掌握(Buck—Boost)升降压变换开关电路的调试方法。

二.实验线路及原理

实验线路如图3-18所示:

图3-18实验线路图

三、实验内容

1、主电路电感电流处于连续导通状态时,电路相关各工作点波形的研究观测;

2、主电路电感电流处于断续导通状态时,电路相关各工作点波形的研究观测;

3、主电路电感电流处于临界连续导通状态时,电路相关各工作点波形的研究观测;

4、研究频率变化对电路工作的影响;

5、研究负载改变对电路工作的影响;

6、研究主电路电感L改变对电路工作的影响;

7、占空比k与输出电压U0之间的函数关系测试;

8、研究输入滤波器的作用。

四、实验设备与仪器

1、DDS01电源控制屏;

2、DDS31 Buck 、Buck-Boost 单元实验掛箱;

3、DT14“直流电压、电流表”实验挂箱;

4、示波器等。 五、实验方法

1、主电路电感电流处于连续导通状态时,电路相关各工作点波形的研究观测

打开DDS31实验掛箱右下角的电源开关,断开Buck -Boost 电路单元电源开关S 3,按表10接线:

表10

接线完毕,仔细核对无误,注意千万不要将线错接在Buck 单元上。 接通电源将S 3开关拨向“通”。将频率开关S 2拨向“通”,将RP3负载电位器调在中间适当位置,转动RP2调节占空比,用示波器接到“29”和“30”两个端口即R S4两端,观察电感电流i L 使之处于连续导通状态,用示波器观察测量u DS (26、28端)、u GS (27、28端)、u D (33、35端)、u L (30、31端) 、i e (28、29端)、i L (29、30端并标注数值)、i D (29、33端),记录它们的波形,注意它们之间的相位关系。

u DS :u GS:u D:

u L: i e:

i L: i D:

2、主电路电感电流处于断续导通状态时,电路相关各工作点波形的研究观测

保持原接线,将示波器接到“29”和“30”两个端口即R S4两端,转动RP2调节占空比,观察电感电流i L 使之处于断续导通状态,用示波器观察测量u DS 、u GS 、u D 、u L 、i e 、i L (标

21

28

17 19

20 27

22 24

25 26

31 32

35

36

注数值)、i D,记录它们的波形,注意它们之间的相位关系。

u DS:u GS:u D:

u L:i e:

i L:i D:

3、主电路电感电流处于临界连续导通状态时,电路相关各工作点波形的研究观测

保持原接线,转动RP2调节占空比,观察电感电流i L使之处于临界连续导通状态,用示波器观察测量u DS、u GS、u D、u L 、i e、i L(标注数值)、i D,记录它们的波形,注意它们之间的相位关系。

u DS:u GS:u D:

u L:i e:

i L:i D:

4、研究频率变化对电路工作的影响

保持原接线,调节“PWM与驱动电路单元”RP2电位器,使电感电流i L波形处于临界连续导通状态,用示波器测量此时的输出波形的频率;再将频率开关S2拨向“断”,观察频率变化对电感电流i L的影响,并记录电感电流i L的变化。并推测u DS、u GS、u D、u L 、i e、i D 和负载电压的变化。

S2开:S2断:

5、研究负载改变对电路工作的影响

保持原接线,再将频率开关S2拨向“通”,转动RP2调节占空比K,用示波器观察电感电流i L,使之处于临界连续导通状态,转动RP3,调节负载电阻从小到大,观测负载电压的变化,观察电感电流i L的波形,记录它的变化趋势。同时,推测u DS、u GS、u D、u L 、i e、i D 的变化。(所记图形为负载电阻从小到大变化是的情况,左小右大)

i L:

6、研究主电路电感L改变对电路工作的影响

保持原接线,转动RP2,调节占空比K,用示波器观察电感电流i L,使之处于临界连续导通状态,再将“34”和“30”连接,即L2和L3并联,记录电感电流i L的波形。同时,推测u DS、u GS、u D、u L 、i e、i D和负载电压的变化。

然后断开“31”和“32”、“30”和“34”的连接,将“31”和“34”连接,即将L2和L3串联,记录电感电流i L的波形。同时,推测u DS、u GS、u D、u L 、i e、i D和负载电压的变化。

34接30: 31接34:

7、占空比K与输出电压U0之间的函数关系测试

用电压表分别测量输入电压U d(“22”、“23”两端),和输出电压U0(“36”、“37”两端),调节RP2使占空比K从小到大,记录5~6组数据,并填入表11:

表11

K 0.23 0.52 0.63 0.65 0.66 0.68

U d (V) 38.5 37.1 35.7 35.2 34.8 34.3

U O (V) 11.82 40.19 60 64.47 68.84 72.61

根据实验所测数据,绘制U O~K的曲线,并给出它们的函数表达式。

8、研究输入滤波器的作用

将示波器接到“23”、“32”两端,(或用示波器接到“22”、“23”两端)观察i s记录波形,然后断开“22”和“24”、“25”和“26”的连接线,连接“22”和“26”,将输入滤波器断开,记录波形,比较它们之间的区别。(图以测22,23段电压为准)

起始: 22接26后:

六、实验分析总结

1.实验过程中要调节Buck-Boost电路的工作状态,其调节方式于调节Buck电路的工作状态方式相同。

2. 在研究频率变化对电路工作状态的影响时,改变频率的大小,u DS、u GS、u D、u L 的周期变小,频率变大,即占空比变小,而i e、i D 的峰峰值则变大。

3.在研究负载变化对电路工作状态的影响时,调节负载电位器RP1从小到大改变,u DS、u GS、u D、u L的周期变大,频率变小,即占空比变大,而i e、i D 的峰峰值则变小。

4.在研究主电路电感L的变化对电路工作状态的影响中,当34端连30端时,u DS、u GS的周期变小,频率变大,即占空比变小,u D、u L的周期变大,频率变小,即占空比变大,而i e、i D 的峰峰值则变大;当31端连34端时,u DS、u GS、u D、u L、i e、i D 除峰峰值变化外,占空比基本不变。

5. 进行输入滤波器的作用观测时,由于测电压时比测电流的现象更明显,所以图形以测电压时的为基准。

1.试对Buck-Boost变换器的优缺点作一评述。

降压/升压变换器主要有以下特点:

(1)降压/升压变换器工作在不连续模式,其输入电流和输出电流都经过斩波,是

不连续的。

(2)它只有一路输出,且输出与输入不隔离。其中的升压式输出不能低于输入电压,即使关断功率开关管,输出电压也仅等于输入电压(忽略整流二极管压降)。(3)降压/升压变换器的输出电压表达式为:

U0=-U I[D/(1-D)]

(4)输出电压的极性总是与输入电压的极性相反,但电压幅度可以较大,也可以较小。

实验二 直流斩波电路的性能研究 一、实验目的 (1)熟悉直流斩波电路的工作原理。 (2)熟悉各种直流斩波电路的组成及其工作特点。 (3)了解PWM 控制与驱动电路的原理及其常用的集成芯片。 三、实验线路及原理 1、主电路 ①、降压斩波电路(Buck Chopper) 降压斩波电路(Buck Chopper)的原理图及工作波形如图6-1所示。图中V 为全控型器件,选用IGBT 。D 为续流二极管。由图6-1b 中V 的栅极电压波形U GE 可知,当V 处于通态时,电源U i 向负载供电,U D =U i 。当V 处于断态时,负载电流经二极管D 续流,电压U D 近似为零,至一个周期T 结束,再驱动V 导通,重复上一周期的过程。负载电压的平均值为: 式中t on 为V 处于通态的时间,t off 为V 处于断态的时间,T 为开关周期,α为导通占空 比,简称占空比或导通比(α=t on /T)。由此可知,输出到负载的电压平均值U O 最大为U i ,若减小占空比α,则U O 随之减小,由于输出电压低于输入电压,故称该电路为降压斩波电路。 (a)电路图 (b)波形图 图6-1 降压斩波电路的原理图及波形 ②、升压斩波电路(Boost Chopper) 升压斩波电路(Boost Chopper)的原理图及工作波形如图6-2所示。电路也使用一个全控型器件V 。由图6-2b 中V 的栅极电压波形U GE 可知,当V 处于通态时,电源U i 向电感L 1充电,充电电流基本恒定为I 1,同时电容C 1上的电压向负载供电,因C 1值很大,基本保持输出电压U O 为恒值。设V 处于通态的时间为t on ,此阶段电感L 1上积蓄的能量为U i I 1t on 。当V 处于断态时U i 和L 1共同向电容C 1充电,并向负载提供能量。设V 处于断态的时间为t off ,则在此期间电感L 1释放的能量为(U O -U i ) I 1t on 。当电路工作于稳态时,一个周期T 内电感L 1积蓄的能量与释放的能量相等,即: i i on i off on on o aU U T t U t t t U ==+= U GE U D t t t U O t on t off T U i - +- + U

电力电子技术课程设计报告题目:升压斩波电路设计 学院: 专业: 学号: 姓名: 指导教师: 完成日期:

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 1.1主电路工作原理 1.2 IGBT驱动电路选择 2 仿真实验 2.1仿真模型 2.2仿真实验结果及分析 2.3仿真实验结论 2.4 最优参数选择 二硬件实验 2.1 硬件电路 2.1.1整流电路 2.1.2斩波信号产生电路 2.1.3斩波电路 2.1.4总原理图 2.1.5元器件列表 2.2 PCB印刷电路板 2.3 制造输出——final 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

电力电子电路建模与仿真实验实验二 DC/DC直流斩波电路的仿真 姓名: 所在院系: 班级: 学号:

一、实验目的 1 进一步掌握PSIM软件的使用方法。 2 学习常用直流斩波电路的建模与仿真方法。 3 加深理解各斩波电路的工作原理和不同变换特性。 二、实验内容、步骤与结果 1 降压斩波电路 (1)、按图2-1设计仿真电路,设置电路参数,使其工作在连续模式,记录开关电压,输出电压与电流的波形及相应的仿真参数。 图2-1(电路原理图)

连续电路参数:L =1H ;R =100欧;F=50HZ;E=100V;占空比:0.8; 仿真时间t=0.1s。 仿真波形: 图2-1-1(连续模式) (2)、改变电路参数,使其工作在非连续模式,在记录开关电压、输出电压与电流的波形及相应得的真参数。 非连续电路参数:L =0.1H ;R =100欧;F=50HZ;E=200V;占空比:0.6;仿真时间t=1s。 仿真波形:

图2-1-2(非连续电路续模式) (3)、测量输出电压的直流分量,分析它与占控比的关系,并与理论值进行对比。电压的直流分量与波形:80V 实验结果分析: (1)电压的直流分量计算公式:α 其中a=0.8,且E=100 故理论计算值U0=80 实际测量值U0=80 可见直流电压分量与占空比成正比。实际测量值与理论计算值相差无几, 极为接近。说明仿真是很准确的,结果真实可信。 2 升压斩波电路 (1)、按图2-2设计仿真电路,设置电路参数,使其工作在连续模式,记录开关电压,输出电压与电流的波形及相应的仿真参数。

图2-2(电路原理图及改进电路) 连续电路参数L =20mH ;R =20欧姆;C=220uF;F=1000HZ;E=100V;占空比:0.5 ;仿真时间t=50ms。

直流降压斩波电路的设计 摘要: 本实验设计的是Buck降压斩波电路,采用全控型器件IGBT。根据降压斩波电路设计任务要求设计主电路、控制电路、驱动及保护电路。 关键词:降压斩波,主电路、控制电路、驱动及保护电路。 引言:直流传动是斩波电路应用的传统领域,而开关电源则是斩波电路应用的新领域,是电力电子领域的一大热点。DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。直流变换电路的用途非常广泛,包括直流电动机传动、开关电源、单相功率因数校正,以及用于其他领域的交直流电源。斩波器的工作方式有:脉宽调制方式,频率调制方式和混合型。脉宽调制方式较为通用。当今世界软开关技术使得DC/DC变换器发生了质得变化和飞跃。美国VICOR公司设计制造得多种ECI 软开关DC/DC变换器,最大输出功率有300W、600W、800W等,相应得功率密度为(6.2、10、17)W/cm3,效率为(80—90)%。日本NemicLambda公司最新推出得一种采用软开关技术得高频开关电源模块RM系列,其开关频率为200—300KHz,功率密度已达 27W/cm3,采用同步整流器(MOS-FET代替肖特基二极管),使整个电路效率提高到90%。 1设计目的 直流斩波电路(DC Chopper)的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电,也称为直接直流—直流变换器(DC/DC Converter)。直流斩波电路一般是指直接将直流电变为另一直流电的情况,不包括直流—交流—直流的情况,其中IGBT 降压斩波电路就是直流斩波中最基本的一种电路,是用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路,用于直流到直流的降压变换。IGBT是MOSFET与GTR的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点,输入阻抗高,又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。

课程名称:电力电子技术指导老师:马皓成绩:__________________实验名称:直流斩波电路的研究实验类型:_________________同组学生姓名:___________一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 * 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的 1、熟悉六种直流斩波电路(Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk、Sepic、Zeta)的工作原理与 特点; 2、掌握六种直流斩波电路在负载电流连续工作时的工作状态以及负载波形。 二、实验内容 1、分别按照六种直流斩波电路的结构分别连接对应的试验电路; 2、分别观察六种不同直流斩波电路在电路不同占空比的PWN波时的工作情况,并记录负载 电压,与理论值进行比较,分析实验结果。 、 三、主要实验设备与仪器 1、MPE-I电力电子探究性实验平台 2、NMCL-22H直流斩波电路 3、NMCL-22H-CK直流斩波电路插卡

4、NMCL-50数字直流表 5、示波器 四、实验线路 1、Buck chopper降压斩波电路 (1)将PWN波形发生器的占空比调节电位器左旋到底(使占空比最小),输出端“VG-T”端接到斩波电路中IGBT管VT的”G“端,将PWN的”地“接到斩波电路中IGBT的”E“端,按照下图接成Buck chopper斩波器; (2)检查电路无误后,闭合电源开关,用示波器观察PWN输出波形,调节PWN触发器的电位器RP1,即改变触发脉冲的占空比记录占空比10%~80%实际负载电压,观察PWN占空比分别为10%、50%、80%下的负载电压波形。 ` 2、Boost chopper升压斩波电路 (1)按照下图接成Boost chopper电路,电感电容任选,负载电阻为R; (2)参照Buck chopper斩波电路,改变触发脉冲的占空比记录占空比10%~80%实际负载电压; (3)观察PWN占空比分别为10%、50%、80%下的负载电压波形。 3、Buck-Boost chopper升压斩波电路

湖南工学院 课程设计说明书 课题名称:直流升压斩波电路的设计专业名称:自动化 学生班级:自本0903班 学生姓名:曾盛 学生学号: 09401040322 指导教师:桂友超

电力电子技术课程设计任务书 一、设计任务和要求 (1)熟悉整流和触发电路的基本原理,能够运用所学的理论知识分析设计任务。 (2)掌握基本电路的数据分析、处理;描绘波形并加以判断。 (3)能正确设计电路,画出线路图,分析电路原理。 (4)广泛收集相关资料。 (5)独立思考,刻苦专研,严禁抄袭。 (6)按时完成课程设计任务,认真、正确的书写课程设计报告。 二、设计内容 (1)明确设计任务,对所要设计地任务进行具体分析,充分了解系统性能,指标要求。 (2)制定设计方案。 (3)迸行具体设计:单元电路的设计;参数计算;器件选择;绘制电路原理图。 (4)撰写课程设计报告(说明书):课程设计报告是对设计全过程的系统总结。 三、技术指标 斩波电路输出电压为340±5V,直流升压斩波电路输入电压为直流流24V~60V,输出功率为100W。

绪论 ........................................................... - 1 - 第1章直流升压斩波电路的设计思想 .............................. - 3 - 1.1直流升压斩波电路原理..................................... - 3 - 1.2参数计算................................................. - 4 - 第2章直流升压斩波电路驱动电路设计 ............................ - 5 - 第3章直流升压斩波电路保护电路设计 ............................ - 6 - 3.1过电流保护电路........................................... - 6 - 3.2过电压保护电路........................................... - 6 - 第4章直流升压斩波电路总电路的设计 ............................ - 7 - 第5章直流升压斩波电路仿真 .................................... - 8 - 5.1仿真模型的选择........................................... - 8 - 5.2仿真结果及分析........................................... - 8 - 第6章设计总结 ............................................... - 10 - 参考文献 ...................................................... - 11 - 附录:元件清单 ................................................ - 12 -

实验四直流斩波电路的性能研究 一.实验目的 熟悉降压斩波电路(Buck Chopper)、升压斩波电路(Boost Chopper)和升降压斩波电路(Boost-Buck Chopper)的工作原理,掌握这三种基本斩波电路的工作状态及波形情况。 二.实验内容 1.熟悉SG3525芯片。 2.降压斩波电路的波形观察及电压测试。 3.升压斩波电路的波形观察及电压测试。 4.升降压斩波电路的波形观察及电压测试。 三.实验设备及仪器 1.NMCL-22现代电力电子电路和直流脉宽调速实验箱。 2.双踪示波器。 四.实验方法 1.熟悉SG3525。 闭合开关S1,观察SG3525的13端子,将有方波输出。调节“脉冲宽度调节”电位器RP,可调节占空比。 2.按照实验箱上所示电路 (1)任意选择电阻、电感和电容,分别组成降压斩波电路(Buck Chopper)、升压斩波电路(Boost Chopper)和升降压斩波电路(Boost-Buck Chopper)。 (2)闭合开关S8,接通主电路。观察UPW输出的方波信号,记录占空比α。观察输入电压u i、输出电压u0的波形。 (3)改变负载R、电感L、电容C的值,观察电压u i和u0的波形有何变化。并据此判断各个器件值的大小。 (4)实验完成后,断开主电路电源,拆除所有导线。 五.注意事项: 实验过程当中先加控制信号,后加“主电路电源2”。(即,先合S1,后合S8。)六.实验报告 记录在某一占空比D下,降压斩波电路中,输入电压u i波形,输出电压u0波形,计算Ui、Uo,并绘制降压斩波电路的Uo/Ui-α曲线,与理论分析结果进行比较,并讨论产生差异的原因。

目录 一、引言 (2) 二、设计要求与方案 (2) 2.1设计要求 (2) 2.2 方案确定 (3) 三、主电路设计 (3) 3.1 主电路方案 (3) 3.2 工作原理 (4) 3.3 参数分析 (5) 四、控制电路设计 (5) 4.1 控制电路方案选择 (5) 4.2 工作原理 (6) 4.3 控制芯片介绍 (7) 五、驱动电路设计 (9) 5.1 驱动电路方案选择 (9) 5.2 工作原理 (10) 六、保护电路设计 (11) 6.1 过压保护电路 (11) 6.2 过流保护电路 (12) 七、系统仿真及结论 (13) 八、结论 (16) 九、参考文献 (16) 十、致谢 (17)

一、引言 随着电力电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多。电子设备的小型化和低成本化使电源向轻,薄,小和高效率方向发展。开关电源因其体积小,重量轻和效率高的优点而在各种电子信息设备中得到广泛的应用。伴随着人们对开关电源的进一步升级,低电压,大电流和高效率的开关电源成为研究趋势。 开关电源分为AC/DC和DC/DC,其中DC/DC 变换已实现模块化,其设计技术和生产工艺已相对成熟和标准化。DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。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。IGBT降压斩波电路就是直流斩波中最基本的一种电路,是用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路,用于直流到直流的降压变换。IGBT是MOSFET与双极晶体管的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点,又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间,可正常工作于几十千赫兹频率范围内,故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。所以用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路就有了IGBT易驱动,电压、电流容量大的优点。 IGBT降压斩波电路由于易驱动,电压、电流容量大在电力电子技术应用领域中有广阔的发展前景,也由于开关电源向低电压,大电流和高效率发展的趋势,促进了IGBT降压斩波电路的发展。 二、设计要求与方案 2.1 设计要求 2.1.1 课程设计目的 1、培养文献检索的能力,特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。 2、培养综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3、培养运用知识的能力和工程设计的能力。 4、提高课程设计报告撰写水平。 2.1.2 课程设计要求 降压斩波电路设计要求: 1、输入直流电压:U d=100V 2、开关频率5KHz 3、输出电压20V 4、最大输出电流:20A 5.L=100mH

实验四 直流斩波电路的性能研究(六种典型线路) 一、实验目的 (1)熟悉直流斩波电路的工作原理。 (2)熟悉各种直流斩波电路的组成及其工作特点。 (3)了解PWM 控制与驱动电路的原理及其专用PWM 控制芯片SG3525。 二、预习内容 (1)什么是斩波电路?其应用范围有哪些? (2)了解IGBT 的特性。 (3)了解直流斩波电路的工作原理。 三、实验设备及挂件 1)设备列表

四、实验电路原理示意图及流程图 1)实验线路原理示意图图X-1 图X-1实验线路原理示意图 2) 实验电路流程框图X-2 图X-2 实验电路流程图 五、实验内容 1、控制与驱动电路测试 2、六种典型电路测试 1)降压斩波电路(Buck Chopper) ; 2)升压斩波电路(Boost Chopper); 3)升降压斩波电路(Boost-Buck Chopper); 4)Cuk斩波电路; 5)Sepic斩波电路; 6) Zeta斩波电路;

六、注意事项 1)示波器测量时的共地问题。当需要同时观察两个信号时,必须在被测电路上找到这两个信号的公共点,将探头的地线接于此处,各探头接至被测信号,只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号,而不发生意外。(建议测量主电路各点信号及U GE 时用一个探头) 2)每当做完一个电路时,必须关掉所有电源,方可拆掉线路和接新的实验电路。 3)注意电解电容的正负极性。 4)整流输出电压<45伏。 七、实验步骤与方法 1、控制与驱动电路的测试 1)不接主电路,把万用表放在电压档。用正极插在Ur 孔,负极插在地,示波器的地线和 万用表的地线夹在一起。 2)将DJKO1电源的钥匙打在开(不按启动开关),开启DJK20 控制电路电源开关。 3)调节PWM 脉宽调节电位器改变Ur ,用双踪示波器分别观测SG3525 的第11 脚与第14 脚的波形,观测输出PWM 信号的变化情况,记录占空比并填入表1中。PWM 与11 脚、14脚不共地。 4)用示波器分别观测A 、B 和PWM 信号的波形,记录其波形、频率和幅值,并填入。 5)用双踪示波器的两个探头同时观测11 脚和14 脚的输出波形,调节PWM 脉宽调节电位器,观测两路输出的PWM 信号有什麽不同?

500W升压斩波电路设计与仿真 摘要:本文对Boost升压斩波电路的工作原理进行了详尽分析,并用Visio软件做出电路在电感电流连续工作时的主要波形,并根据电路需要完成的任务进行参数计算,最后用Matlab/simulink软件搭建主电路,根据所计算的参数对用到的元器件进行参数设定,对Boost电路进行仿真。 关键词:Boost升压斩波电路;Visio软件;Matlab/simulink软件;仿真 500W boost chopping circuit design and simulation Abstract:In this paper the boost chopping circuit working principle is discussed in detail, and using Visio software to make the circuit in the inductor current discontinuous operation when the main waveform, and according to the circuit need to complete the task parameter calculation, finally uses the Matlab/simulink software to build the main circuit, according to the parameters of the components used to set parameters, to boost chopper circuit simulation. Key words:Boost chopper;Visio software; Matlab/simulink software; Simulation

实验四 直流降压斩波电路 一实验目的 1.理解降压斩波电路的工作原理及波形情况,掌握该电路的工作状态及结果。 2.研究直流降压斩波电路的全过程 3.掌握降压斩波电路MATLAB 的仿真方法,会设置各模块的参数。 二预习内容要点 1. 降压斩波电路工作的原理及波形 2. 输入值输出值之间的关系 三 实验内容及步骤 1.降压斩波电路(Buck Chopper)的原理图如图 2.1所示。 图中V 为全控型器件,选用IGBT 。D 为续流二极管。由图4-12b 中V 的栅极电压波形UGE 可知,当V 处于通态时,电源Ui 向负载供电,UD=Ui 。当V 处于断态时,负载电流经二极管D 续流,电压UD 近似为零,至一个周期T 结束,再驱动V 导通,重复上一周期的过程。负载电压的平均值为: 式中ton 为V 处于通态的时间,toff 为V 处于断态的时间,T 为开关周期,α为导通占空比,简称占空比或导通比(α=ton/T)。由此可知,输出到负载的电压平均值UO 最大为Ui ,若减小占空比α,则UO 随之减小,由于输出电压低于输入电压,故称该电路为降压斩波电路。 2.(1)器件的查找 以下器件均是在MATLAB R2017b 环境下查找的,其他版本类似。有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在库下的Sinks 、Sources 中查找;其他一些器件可以搜索查找 (2)连接说明 有时查找出来的器件属性并不是我们想要的例如:示波器可以双击示波器进入属性后进行设置。 图2.1

(3)参数设置 1.双击直流电源把电压设置为200V。负载电动势20V。’ 2.双击脉冲把周期设为0.001s,占空比设为30%,40%,80%,(可多设几组)延迟角设为30度,由于属性里的单位为秒,故把其转换为秒即,30×0.02/360; 3.双击负载把电阻设为10Ω,电感设为0.1H; 4.双击示波器把Number of axes设为3,同时把History选项卡下的Limit data points to last前面的对勾去掉; 5.晶闸管和二极管参数保持默认即可 四仿真及其结果 降压斩波仿真电路图 仿真波形及分析 占空比为40%

课程设计说明书 升压直流斩波 院、部:电气与信息工程学院学生姓名:唐浩 指导教师:肖文英职称副教授专业:电气工程及其自动化班级:电气本1205班 完成时间: 2015年5月26日

摘要 斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC变换器,包括直接直流电变流电路和间接直流电变流电路。直接直流电变流电路也称斩波电路,它的功能是将直流电变为另一固定电压或可5调电压的直流电,一般是指直接将直流电变为另一直流电,这种情况下输入与输出之间不隔离。间接直流变流电路是在直流变流电路中增加了交流环节,在交流环节中通常采用变压器实现输入输出间的隔离,因此也称带隔离的直流直流变流电路或直交直电路。直流斩波电路的种类有很多,包括六种基本斩波电路:降压斩波电路,升压斩波电路,升降压斩波电路,Cuk斩波电路,Sepic斩波电路和Zeta 斩波电路,利用不同的斩波电路的组合可以构成符合斩波电路,如电流可逆斩波电路,桥式可逆斩波电路等。利用相同结构的基本斩波电路进行组合,可构成多相多重斩波电路。 关键字:直流斩波;升压斩波;变压器

ABSTRACT Current chopper circuit as a fixed voltage or DC into another adjustable voltage DC - DC converter, including direct and indirect DC DC converter circuit converter circuit. Dc converter circuit is also called directly Chopper circuit, its function is to change the dc into another fixed voltage or 5 adjustable voltage direct current (dc), generally refers to the directly to the direct current into another, this kind of circumstance not isolation between the input and output. Indirect dc converter circuit is in the dc converter circuit increases the communication link, usually in the communication link between the input and output is realized by using transformer isolation, therefore also calls the dc dc converter circuit with isolation or rectangular straight circuit. Kinds of dc chopper circuit has a lot of, including six basic chopper circuit: buck chopper circuit, boost chopper circuit, buck chopper circuit, Cuk chopper circuit, Sepic chopper circuit and Zeta Chopper circuit, using a combination of different chopper circuit can conform to the chopper circuit, such as current reversible chopper circuit, bridge type reversible chopper circuit, etc. Using basic chopper circuit on the structure of the same combination, can constitute a heterogeneous multiple chopper circuit. Keywords: dc chopper; boost chopper; transformer

辽宁工业大学 电力电子技术课程设计(论文)题目:降压直流斩波电路实验装置 院(系):新能源学院 专业班级:电气131班 学号: 学生姓名: 指导教师:(签字) 起止时间:2011-12-26至2011-01-6

课程设计(论文)任务及评语 院(系):新能源学院教研室:电气 目录 第1章绪论 (4)

1.1 降压直流斩波电路的基本概念 (5) 1.2 降压直流斩波电路的发展 (5) 第2章降压直流斩波斩波电路设计 2.1 降压斩波电路工作原理 (7) 2.1.1降压斩波电路(Buck Chopper) (7) 2.1.2 IGBT驱动电路选择 (8) 2.2 整流电路 (8) 2.3 斩波信号产生电路 (9) 2.3.1由分立元件组成的驱动电路 (9) 2.3.2集成驱动电路 (10) (2)电路原理图及工作原理简介 (11) 2.4 最优参数选择 (13) 2.4.1 整流电路部分 (13) 2.4.2 斩波主电路部分 (13) 2.5 生成总的电路图 (15) 2.5.1 总原理图 (15) 2.5.2 此电路的主要功能 (16) 2.6 保护电路 (16) 2.6.1 整流桥电路部分 (16) 2.6.2 驱动电路部分 (17) 第3章课程设计总结 (18) 参考文献 (18)

摘要 直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的 DC-DC 变换器 ,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用.随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路 . 直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中,使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。 TDC-1型学习机是为了配合高等工科院校及高等专科技术学校的“电力电子”或“半导体变流技术”等课程中的直流斩波电路实验并根据当今电力电子技术的发展方向及应用而设计的新型实验装置。该学习机面板上画有原理图。各测试点均装有测试探头可以钩住的端子。测试电压及波形十分方便。使学生在实验课中安全、方便、直观地观察到各种电压、电流的波形及数据。学生实验可以更加深入了解直流斩波电路的工作原理及其典型的应用电 . 关键词:直流;电力电子;变换电路;

实验四直流斩波电路实验 一.实验目的 1.加深理解斩波器电路的工作原理 2.掌握斩波器的主电路,触发电路的调试步骤和方法。 3.熟悉斩波器各点的波形。 二.实验内容 1.触发电路调试 2.斩波器接电阻性负载。 3.斩波器接电阻—电感性负载。 三.实验线路与原理 本实验采用脉宽可调逆阻型斩波器。其中VT1为主晶闸管,当它导通后,电源电压就加在负载上。VT2为辅助晶闸管,由它控制输出电压的脉宽。C和L1为振荡电路,它们与VT2、VD1、L2组成VT1的换流关断电路。斩波器主电路如图4-14所示。接通电源时,C经VD1,负载充电至+Udo,VT1导通,电源加到负载上,过一段时间后VT2导通,C和L1产生振荡,C上电压由+Vdo变为-Vdo,C经VD1和VT1反向放电,使VT1、VT2关断。 从以上斩波器工作过程可知,控制VT2脉冲出现的时刻即可调节输出电压的脉宽,从而达到调压的目的,VT1、VT2的脉冲间隔由触发电路决定。 四.实验设备及仪器 1.MCL系列教学实验台主控制屏。 2.MCL—18组件(适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件(适合MCL—Ⅲ)。 3.MCL—33组件或MCL—53组件(适合MCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ)。 4.MCL—06组件或MCL—37 5.MEL—03三相可调电阻器(或自配滑线变阻器450 ,1A) 6.双踪示波器 7.万用表

五.注意事项 1.斩波电路的直流电源由三相不控整流桥提供,整流桥的极性为下正上负,接至斩波电路时,极性不可接错。 2.实验时,每次合上主电源前,须把调压器退至零位,再缓慢提高电压。 3.实验时,若负载电流过大,容易造成逆变失败,所以调节负载电阻,电感时,需注意电流不可超过0.5A。 4.若逆变失败,需关断主电源,把调压器退至零位,再合上主电源。 5.实验时,先把MCL-18的给定调到0V,再根据需要调节。 六.实验方法 1.触发电路调试 打开MCL—06面板右下角的电源开关(或接人MCL—37低压电源)。 调节电位器RP,观察“2”端的锯齿波波形,锯齿波频率为100Hz左右。 调节“3”端比较电压(由MCL-18给定提供),观察“4”端方波能否由0.1T连续调至0.9T(T为斩波器触发电路的周期)。 用示波器观察“5”、“6”端脉冲波形,是否符合相位关系。 用示波器观察输出脉冲波形,测量触发电路输出脉冲的幅度和宽度。 2.斩波器带电阻性负载 按图2-14实验线路连好斩波器主电路,接上电阻负载(可采用两只900Ω电阻并联),并调节电阻负载至最大,并将触发电路的输出G1、K1、G2、K2分别接至VT1、VT2的门极和阴极。 三相调压器逆时针调到底,合上主电源,调节主控制屏U、V、W输出电压至线电压为110V。用示波器观察并记录触发电路“1”、“2”、“4”、“5”、“6”端及U G1K1、U G2K2的波形,同时观察并记录输出电压u d=f(t),输出电流id=f(t),电容电压u c=f (t)及晶闸管两端电压u VT1=f(t)的波形,并注意各波形间的相位关系。 调节“3”端电压,观察在不同τ(即U G1K1和U G2K2脉冲的间隔时间)时u d的波形,并记录U d和τ数值,从而画出U d=f(τ/T)的关系曲线。其中τ/T为占空比。 注意负载电阻不可以太小,否则电流太大容易造成斩波失败。 3.斩波器带电阻,电感性负载 断开电源,将负载改接成电阻电感。然后重复电阻性负载时同样的实验步骤。 六.实验报告 1.整理记录下的各波形,画出各种负载下U=f(τ/T)的关系曲线。 2.讨论分析实验中再现的各种现象。

湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称电力电子技术 题目升压斩波电源设计 专业班级电气工及其自动化 学生姓名王振林学号 0505 指导老师颜渐德 审批谢卫才 任务书下达日期 2010 年 5 月 17 日设计完成日期 2010 年 5 月 28 日

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。第二部分是电路板,它可以通过Protel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。 引言 直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC 变换器 ,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用.随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路 . 直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中,使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。全控型电力电子器件IGBT 在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。但以

电力电子降压斩波电路课程设计

《电力电子技术》课程设计说明书 直流降压斩波电路的设计与仿真 院、部:电气与信息工程学院 学生姓名:刘贝贝 指导教师:胡小娣职称助教 专业:电气工程及其自动化 班级:电气本1305 学号: 完成时间: 6月

湖南工学院《电力电子技术》课程设计课题任务书 学院:电气与信息工程学院专业:电气工程及其自动化

摘要 直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC 变换器,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用.随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路. 直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中,使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。 关键字:直流斩波,降压斩波

ABSTRACT DC chopper as DC into another fixed voltage DC voltage or adjustable in DC converter, and DC - regenerative power transmission system, charging circuit, switch power, power electronics device and all sorts of electrical equipment transformation in ordinary application. Then appeared such as step-down chopper, booster chopper, lift pressure chopper composite chopper, etc.. the commutation circuit DC chopper technology has been widely used in switching power supply and DC driver, make its smooth acceleration control, and obtain the fast response, managing electric energy effect. All-controlling power electronics device IGBT in traction power transmission and transformation of power transmission and active filter etc widely application. Keywords: DC chopping; Buck chopper

实验五-直流斩波电路的性能研究实验报告-第五组

XXX学院实验报告 学院:专业:班级:成绩: 姓名:学号:组别:组员: 实验地点:实验日期:指导教师签名: 验(序号)项目名称:直流斩波电路的性能研究(六种典型线路) 实验五直流斩波电路的性能研究(六种典型线路) 一、实验目的 (1)熟悉直流斩波电路的工作原理。 (2)熟悉各种直流斩波电路的组成及其工作特点。 (3)了解PWM 控制与驱动电路的原理及其常用的集成芯片。 二、实验所需挂件及附件 序号型号备注 1 DJK01 电源控 制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。 2 DJK09单相调 压与可调负载 3 DJK20 直流斩 波电路 4 D42 三相可调 电阻 预习情况正常操作情况正常考勤情况正常数据处理情况正常

5 慢扫描示波器自备 6 万用表自备 三、实验线路及原理1、主电路 ①、降压斩波电路(Buck Chopper) 降压斩波电路(Buck Chopper)的原理图及工作波形如图 4-12 所示。图中V 为全控型器件,选 用IGBT。D 为续流二极管。由图4-12b 中V 的栅极电压波形U GE 可知,当V 处于通态时,电源 U i 向负载供电,U D=U i。当V 处于断态时,负载电流经二极管D 续流,电压U D 近似为零,至一 个周期T 结束,再驱动V 导通,重复上一周期的过程。负 载电压的平均值为: 式中t on 为V 处于通态的时间,t off 为V 处于断态的时间,T 为开关周期,α为导通占空比, 简称占空比或导通比(α=t on/T)。由此可知,输出到负载的电压平均值U O 最大为U i,若减小占空 比α,则U O 随之减小,由于输出电压低于输入电压,故称 该电路为降压斩波电路。

电力电子课程设计 目录 一、综述 (1) 二、电路组成 (1) 2.1、电容滤波二极管不可控整流电路 (1) 2.1.1、电容滤波二极管不可控整流电路的电路图 (1) 2.1.2、电路分析 (2) 2.2、PWM控制电路 (3) 2.2.1、TL494内部组成与功能 (3) 2.2.2、PWM控制电路 (4) 2.3、驱动电路 (4) 2.3.1、功率驱动集成芯片IR2110 (5) 2.3.2、基于IR2110的驱动电路 (5) 2.4、boost升压斩波电路 (6) 2.4.1、boost升压斩波电路图 (6) 2.4.2、boost斩波电路原理分析 (6) 2.4.2.1、基于实际电路的分析 (6) 2.4.2.2、对于电路的粗略估算 (8) 2.4.2.3、开关频率和占空比对电路的影响 (8) 三、总电路图及其调试 (10) 四、参考文献 (12)

一、综述 本直流斩波电路基于TL494脉冲触发电路设计,采用IRf640N电力MOS 管和IR2110驱动芯片。本电路由四部分组成:电容滤波二极管不可控整流电路,PWM控制电路,驱动电路,boost斩波电路。 工频正弦交流电经电容滤波二极管不可控整流电路整流,变为具有很小纹波的直流电,作为boost斩波电路的直流电压输入,以TL494芯片为核心的脉冲产生电路产生PWM波,经由以IR2110为核心的驱动电路接至MOS管的门极和原极,控制MOS管的开断,进而影响boost斩波电路的占空比,通过改变PWM 波的占空比改变boost斩波电路输出电压。同时利用TL494的两个误差放大器设置过电压保护和过电流保护,驱动电路将控制电路和主电路经行电气隔离,对控制电路起保护作用。 二、电路组成 本电路共有四部分:电容滤波二极管不可控整流电路,PWM控制电路,驱动电路,boost升压斩波电路。 2.1、电容滤波二极管不可控整流电路 2.1.1、电容滤波二极管不可控整流电路的电路图 D1 1B4B42 1 2 4 3 C1 10μF V1 120 Vrms 60 Hz 0° R1 10000Ω该电路输出是具有很小纹波的直流电压,波形近似为:

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