直流斩波电路课程设计
电力电子课程设计直流降压斩波
如图2.1中V的栅极电压uGE波形所示，在t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压uo=E，负载电流io按指数上升。
当t=t1时刻，控制V关断，负载电流经二极管VD续流，负载电压uo近似为零负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小，通常是串联的电感L值较大。
如图6所示：取样电压的方法是在U。端串联两个电阻再通过在电阻中分得的电压连入比较器的正端，与连入负端的基准电压（5V）进行比较。正常状态下，取样电压小于基准电压，此时比较器输出的是负的最大值，芯片正常工作，当出现过电压是，取样电压高于基准电压，此时输出高电平15V，在通过电阻分压得到5V的高电平送入芯片的10端，使其锁死，IGBT脉冲断开，电路断开，从而对电路实现过压保护。
Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
第四章 驱动电路设计
4.1IGBT驱动电路选择
PWM控制信号由于强度不够，不能够直接去驱动IGBT，因此需要信号放大的电路。另外直流斩波电路会产生很大的电磁干扰，会影响控制电路的正常工作，甚至导致电力电子器件的损坏。因而设计中还需要有带电器隔离的部分。所以我采用光电耦合式驱动电路。
直流降压斩波电路课程设计
直流降压斩波电路课程设计引言直流降压斩波电路是电子电路领域中一种常见的电路，它主要用于将高压直流电源降压为所需的低压直流电源，并通过斩波电路消除输出信号的脉动。
本文将详细介绍直流降压斩波电路的设计原理、实施步骤和实际应用。
设计原理直流降压斩波电路的设计原理基于基础的电路理论知识。
在设计中，需要考虑以下几个方面的内容：输入电压和输出电压的关系根据设计的需求，需要确定输入电压和输出电压的关系。
通常情况下，输出电压要低于输入电压。
这个关系对于电路的元件选择和参数确定非常重要。
电路拓扑结构根据输入输出电压的关系，可以选择不同的电路拓扑结构。
常见的直流降压斩波电路拓扑有BUCK和BOOST两种。
BUCK电路用于输出电压小于输入电压的情况，BOOST电路用于输出电压大于输入电压的情况。
斩波电路设计斩波电路的设计是直流降压斩波电路设计中的重要部分。
斩波电路的作用是消除输出信号的脉动，使输出电压更加稳定。
常见的斩波电路包括电容滤波、电感滤波等。
根据设计需求，选择合适的斩波电路并计算电路参数。
控制电路设计直流降压斩波电路通常需要控制电路来调整输出电压。
控制电路可以通过开关元件的开关频率和工作占空比来实现电压调节。
控制电路的设计需要考虑开关元件的特性和相关电路参数。
实施步骤针对以上设计原理，可以按照以下步骤进行直流降压斩波电路的设计：1.确定输入输出电压的关系，并计算所需降压比例。
2.根据电压关系选择合适的电路拓扑结构，BUCK或BOOST。
3.根据拓扑结构选择合适的元件并计算参数，包括开关元件、电容和电感等。
4.设计斩波电路，选择合适的斩波电路拓扑和计算电路参数。
5.设计控制电路，选择合适的控制策略和计算相关参数。
6.综合考虑各个部分的设计结果，进行仿真验证。
7.制作电路原型并进行实际测试，调整和优化电路参数。
8.编写电路设计报告，包括设计原理、步骤、仿真结果和实际测试结果等。
实际应用直流降压斩波电路在实际应用中有广泛的应用。
直流降压斩波电路课程设计
直流降压斩波电路课程设计一、设计背景直流降压斩波电路是电子工程中常见的一种电路，其作用是将高压的直流电源转换为低压的直流电源，以满足不同设备对电压的需求。
本次课程设计旨在通过设计一个直流降压斩波电路来加深学生对该电路原理和应用的理解，并提高学生的实践能力。
二、设计要求1. 输入电压：24V DC2. 输出电压：12V DC3. 输出电流：最大2A4. 效率：不低于80%5. 稳定性：输出稳定性好，纹波小于100mV三、设计原理1. 直流降压原理直流降压是指通过变换器将输入端直流高压转换成输出端所需的较低直流电源。
通常情况下，使用变换器将输入端高频交变成矩形波进行输出，再通过滤波器进行平滑处理，从而得到稳定的直流输出。
2. 斩波原理斩波是指将交流信号转化为脉冲信号输出。
在斩波过程中，通过改变占空比（即高电平时间与周期时间之比）可以调节输出脉冲宽度，从而实现对输出电压的调节。
3. 直流降压斩波电路原理直流降压斩波电路是将直流高压输入信号通过变换器转化为高频交流信号，再通过斩波电路将其转化为脉冲信号输出。
最后通过滤波器对输出信号进行平滑处理，得到稳定的直流低压输出。
四、设计方案1. 变换器选择变换器是直流降压斩波电路中最关键的部分之一。
在本次设计中，我们选择使用UC3845作为变换器控制芯片，并搭配IRF540N MOSFET管进行驱动。
同时，我们还需要根据输入和输出电压的不同来选择合适的变压器。
2. 斩波电路设计在本次设计中，我们选择使用NE555作为斩波芯片，并根据输入和输出电压的不同来计算出合适的占空比。
同时，在斩波过程中还需要注意控制脉冲宽度以保证输出稳定性。
3. 滤波器设计滤波器是直流降压斩波电路中用于平滑处理输出信号的部分。
在本次设计中，我们选择使用L-C滤波器进行滤波处理，以保证输出电压的稳定性和纹波小于100mV。
4. 控制电路设计为了保证直流降压斩波电路的稳定性和安全性，我们还需要设计一个控制电路来监测输入和输出电压，并对变换器进行合适的控制。
电力电子课程设计直流斩波电路优秀设计
课程设计汇报课题名称：直流斩波电路旳设计电力电子技术课程设计任务书系：电气与信息工程系年级：专业：自动化直流斩波电路旳功能是将直流电变为另一种固定旳或可调旳直流电，也称为直流-直流变换器（DC/DC Converter），直流斩波电路一般是指直接将直流变成直流旳状况，不包括直流-交流-直流旳状况；直流斩波电路旳种类诸多：降压斩波电路，升压斩波电路，这两种是最基本电路。
此外尚有升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Sepic斩波电路，Zeta斩波电路。
斩波器旳工作方式有：脉宽调制方式（Ts不变，变化ton）和频率调制方式（ton不变，变化Ts）。
本设计是基于SG3525芯片为关键控制旳脉宽调制方式旳升压斩波电路和降压斩波电路，设计分为Multisim仿真和Protel两大部分构成。
Multisim重要是仿真分析，借助其强大旳仿真功能可以很直观旳看到PWM控制输出电压旳曲线图，通过设置参数分析输出与电路参数和控制量旳关系，运用软件自带旳电表和示波器能直观旳分析多种输出成果。
第二部分是硬件电路设计，它通过Protel等软件设计完毕。
关键字：直流斩波；PWM；SG35251 直流斩波主电路旳设计 (1)1.1 直流斩波电路原理 (1)直流降压斩波电路 (1)直流升压斩波电路 ........................................... 错误!未定义书签。
1.2 主电路旳设计.............................................................. 错误!未定义书签。
直流降压斩波电路 ........................................... 错误!未定义书签。
直流降压斩波电路参数计数 ........................... 错误!未定义书签。
直流升压斩波电路 ........................................... 错误!未定义书签。
直流斩波电路设计
一、设计项目与要求1、输入直流电压U i=60V,R=8Ω；2、输出电压范围为0-100V，试选用合适斩波电路；3、计算占空比α=23%和α=59%时，负载两端输出电压和电流；4、画出α=23%和α=59%时斩波电路的电压电流波形分析图；5、IGBT的工作特性分析。
二、电路原理图设计2.1主电路的设计斩波电路:将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。
也称为直流-直流变换器(DC/DCConverter)。
一般指直接将直流电变为另一直流电，不包括直流-交流-直流。
升降压斩波斩波电路结构Boost型升降压斩波变换器的特点是输出电压可以低于电源电压，也可以高于电源电压，是将降压斩波和升压斩波电路结合的一种直接变换电路。
主要由功率开关、二极管、储能电感、输出滤波电容等组成。
本次课题是在输入直流电压为60V时，想要输出电压的范围为0-100V，故而要选择的斩波电路应为升降压斩波斩波电路。
图1升降压斩波电路原理图2.2触发电路设计斩波器触发电路由三部分组成，图2为斩波器触发电路的原理图。
第一部分为由幅值比较电路U1和积分电路U2组成一个频率和幅值均可调的锯齿波发生器。
电位器RP1用来调节锯齿波的上下位置，电位器RP2用来调节锯齿波的频率，频率从100到700Hz可调。
由于晶闸管的开关速度及LC振荡频率所限，所以在斩波实验中我们一般选用200Hz这一范围。
第二部分是比较器部分。
比较器U3输入的一路是锯齿波信号，另一路是给定的电平信号，输出为前沿固定后沿可调的方波信号。
改变输入的电平信号的值，则相应改变了输出方波的占空比。
第三部分是比较器产生的方波送到4098双单稳电路U4，单稳电路则在方波的前沿和后沿分别产生两个脉冲，如图4所示，其后沿脉冲随方波的宽度变化而移动，前沿脉冲相位则保持不变，输出的脉冲经三极管放大通过脉冲变压器输出。
将上述两脉冲分别送至主晶闸管及辅助晶闸管，其中方波前沿触发脉冲G1、K1接主晶闸管VT1，而后沿触发脉冲G2、K2接辅助晶闸管VT2。
(电力电子)课程设计直流斩波电路
直流斩波电路设计方案和方案实施2.1 设计方案选择斩波电路有三种控制方式（1）脉冲宽度调制（PWM ）：开关周期T 不变，改变开关导通时间ton 。
（2）频率调制：开关导通时间ton 不变，改变开关周期T 。
（3）混合型：开关导通时间ton 和开关周期T 都可调，改变占空比。
本次设计采用的是脉宽调制的方法，开关选用全控型器件IGBT ，它集中了电力MOSFET 和GTR 得优点。
2.2 升压斩波电路的设计原理原理图如图3-5所示：假设L 值、C 值很大，V 通时，E 向L 充电，充电电流恒为I1，同时C 的电压向负载供电，因C 值很大，输出电压o U 为恒值,记为o U 。
设V 通的时间为on t ，此阶段L 上积蓄的能量为on t EI 1V 断时，E 和L 共同向C 充电并向负载R 供电。
设V 断的时间为off t ，则此期间电感L 释放能量为 offOt I E U 1)(- （2-1）稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等化简得： off O ont I E U t EI 11)(-= （2-2）E t TE t t t U offoffoffon O =+=（2-3）1/≥off t T ，输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。
也称之为boost chooper变换器。
offt T /——升压比，调节其即可改变o U 。
将升压比的倒数记作β，即Tt off =β。
和导通占空比，有如下关系：1=+βα （2-4）因此，式（2-2）可表示为（2-5）升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的原因：① L 储能之后具有使电压泵升的作用 ② 电容C 可将输出电压保持住2.3 IGBT 驱动电路选择对IGBT 驱动电路提出以下要求和条件：(1)由于是容性输出输出阻抗；因此IBGT 对门极电荷集聚很敏感，驱动电路必须可靠，要保证有一条低阻抗的放电回路。
(2)用低内阻的驱动源对门极电容充放电，以保证门及控制电压GS U 有足够陡峭的前、后沿，使IGBT 的开关损耗尽量小。
课程设计--直流斩波电路的设计
电力电子技术课程设计说明书题目直流斩波电路的设计学院：电气与信息工程学院前言直流斩波器(DC Chopper)又称为截波器，它是将电压值固定的直流电，转换为电压值可变的直流电源装置，是一种直流对直流的转换器(DC/DC Converter)已被被广泛使用，如直流电机之速度控制、交换式电源供应器(Switching-Power-Supply)等。
直流斩波是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为DC/DC变换。
斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式，Ts（周期）不变，改变Ton （通用，Ton为开关每次接通的时间），二是频率调制方式，Ton不变，改变Ts （易产生干扰）。
其具体的电路由以下几类：降压斩波器（Buck Chopper电路），其输出平均电压Uo小于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相同。
升压斩波器（Boost Chopper电路），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降压或升压斩波器（Buck-Boost Chopper电路）降压或升压斩波器（Cuk Chopper电路）Sepic斩波电路Zeta斩波电路，其中前两种是最基本的电路。
复合斩波电路——不同基本斩波电路组合多相多重斩波电路——相同结构基本斩波电路组合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，前者的应用是逐渐萎缩，而后者的应用方兴未艾、欣欣向荣，是电力电子领域的一大热点。
用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。
直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源)，同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃，美国VICOR公司设计制造的多种ECI 软开关DC/DC变换器，其最大输出功率有300W、600W、800W等，相应的功率密度为(6、2、10、17)W/cm^3，效率为(80-90)%。
日本NemicLambda公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列，其开关频率为(200-300)kHz，功率密度已达到27W/cm^3，采用同步整流器(MOS-FET代替肖特基二极管)，是整个电路效率提高到90%。
电力电子课程设计 直流斩波电源
1总体分析与解决方案1.1问题的提出与简述直流斩波电路（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，直流斩波电路的种类较多，包括6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，其中前两种应用最广泛。
利用不同的基本斩波电路进行组合，可构成复合斩波电路，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。
1.2设计目的及解决方案任务的要求是需要设计一个输出电压在10～200V间连续可调的直流稳压电源，此部分内容由以前所学模拟电路知识可以解决。
然后对降压斩波主电路进行设计，其涉及电力电子原理知识的直流斩波部分。
任务还需要通过PWM方式来控制IGBT的通断，查阅相关资料，需要使用脉宽调制器SG3525来产生PWM控制信号。
电路需要使输出电压10～200V间连续可调，采用电压闭环，将输出电压反馈给控制端，由输出电压与载波信号比较产生PWM信号，达到负反馈稳定控制的目的。
得到电路的原理框图如下：图1 总电路原理框图2直流稳压电源设计2.1 电源设计原理小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成，其原理框图如下所示：图2 直流稳压电源原理框图图3 直流稳压波形图电源变压器的作用是将来自电网的220V 交流电压U1变换为整流电路所需要的交流电压U2。
电源变压器的效率为： ，其中：2P 是变压器副边的功率， 1P 是变压器原边的功率。
一般小型变压器的效率如表1 所示：表1 小型变压器效率因此，当算出了副边功率2P 后，就可以根据上表算出原边功率1P 。
在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路，整流电路的作用是将交流电压U2变换成脉动的直流电压U3。
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直流斩波电路课程设计目录第一章方案的选择和电路的整体结构 (1)1.1 方案的选择 (1)1.2 电路的整体结构 (2)第二章主电路的设计 (3)2.1 主电路的原理 (3)第三章驱动电路的设计 (4)3.1 驱动芯片的选择 (4)3.2 驱动芯片的介绍 (5)3.3 驱动电路的设计 (6)第四章控制电路的设计 (6)4.1 控制电路的设计原理 (6)4.2控制电路原理图 (7)第五章保护电路的设计 (8)5.1 IGBT的栅极保护 (8)5.2 IGBT的集电极和发射极的保护 (9)5.3 IGBT的过热保护 (10)第六章结论 (10)心得体会 (11)附录：ATMEGA16设计源程序 (12)参考文献 (14)第一章方案的选择和电路的整体结构1.1 方案的选择1.1.1 主电路的选择本次设计的内容是直流可调电源，目的是实现输出电源的可调节，有以下两种主电路的方案，现对这两种方案进行分析比较。
方案一：桥式全控整流电路桥式全控直流电路采用四个晶闸管桥式连接，通过控制晶闸管的导通时间使得输出的平均电压降低，实现电压可调。
优点：可以直接用市电进行整流调节。
缺点：晶闸管属于半控器件，控制不灵活。
输出电压不稳定，有波动。
输入端与输出端进行隔离。
方案二：直流斩波电路直流斩波电路属于DC-DC变换电路，通过控制电力电子器件IGBT或MOSFET 的通断时间来实现电压大小的可调节。
缺点：不能直接用市电进行设计，需要有恒定的直流电源。
优点：输入端与输出端不用进行隔离，IGBT和MOSFET为全控器件，可以随意的控制其开通或者关断，并且电路结构简单，容易实现。
综上所述，本次设计采用直流斩波电路为设计主电路，并且使用IGBT作为开关器件。
1.1.2 控制电路的选择控制电路的功能是控制电力电子器件IGBT的通断，现有两种主电路的设计方案，现进行比较分析。
方案一：采用UC3842芯片UC3842是一种PWM发生芯片，是一种高性能的固定频率电流型控制器，单端输出单端输出单端输出单端输出可直接驱动可直接驱动可直接驱动可直接驱动IGBT。
方案二：采用ATMEGA16单片机ATMEGA16是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8 位CMOS微控制器，具有丰富的片内资源，能发出独立的PWM信号，通过改变寄存器的值来改变输出PWM 的占空比。
因为本次设计打算设定4个输出档位，分别为3V，5V，10V，15V，而且采用ATMEGA16单片机可以使用其剩余引脚进行电路的其他控制，例如显示输出电压幅值等。
综上所述，本次设计采用ATMEGA16单片机为控制电路的CPU。
1.2 电路的整体结构本次设计直流可调电源主要依据直流斩波电路（Buck电路）的原理，利用AVR单片机控制其开关器件的导通时间，从而实现输出电圧的可调。
设计电路整体结构如图1-1保护电路控制电路驱动电路主电路图1-1 电路的整体结构框图第二章 主电路的设计2.1 主电路的原理本次设计的主电路为降压斩波电路（Buck ），其原理图如下图所示LVDRVEIGBT图2-1 降压斩波电路如图，IGBT 在控制信号的作用下开通与关断。
开通时，二极管截止，电流io 流过大电感L ，电源给电感充电，同时为负载供电。
而IGBT 截止时，电感L 开始放电为负载供电，二极管VD 导通，形成回路。
IGBT 以这种方式不断重复开通和关断，而电感L 足够大，使得负载电流连续，而电压断续。
从总体上看，输出电压的平均值减小了。
输出电压与输入电压之比由控制信号的占空比来决定。
输出电压的平均值都与负载无关，其大小为：on on o on off t tU =E=E=E t +t T其中on t 为IGBT 的导通时间，off t 为IGBT 的关断时间， 为控制信号的占空比。
如图2-2所示降压斩波电路的电压不连续i G ttTi Gt on t offi oi 1i 2I 10I 20t 1u oa)b)O O T EEi G t ont offi otxi 1i 2I 20t 1t 2u o图2-2 降压斩波电路的工作波形图第三章 驱动电路的设计3.1 驱动芯片的选择IGBT 是电力电子器件，控制电路产生的控制信号一般难以以直接驱动IGBT 。
因此需要将信号放大的电路。
另外直流斩波电路会产生很大的电磁干扰，会影响控制电路的正常工作，甚至导致电力电子器件的损坏。
因而设计中还需要有带电器隔离的部分。
具体来讲IGBT 的驱动要求有一下几点：1）动态驱动能力强，能为IGBT 栅极提供具有陡峭前后沿的驱动脉冲。
否则IGBT 会在开通及关延时，同时要保证当IGBT 损坏时驱动电路中的其他元件不会被损坏。
2）能向 IGBT 提供适当的正向和反向栅压，一般取+15 V 左右的正向栅压比较恰当，取-5V 反向栅压能让IGBT 可靠截止。
3）具有栅压限幅电路，保护栅极不被击穿。
IGBT 栅极极限电压一般为土20 V ，驱动信号超出此范围可能破坏栅极。
4）当 IGBT 处于负载短路或过流状态时，能在IGBT 允许时间内通过逐渐降低栅压自动抑制故障电流，实现IGBT的软关断。
驱动电路的软关断过程不应随输入信号的消失而受到影响。
根据以上几点要求，本次设计采用TPL250为IGBT的驱动芯片。
3.2 驱动芯片的介绍TLP250是日本东芝生产的8引脚光耦合器，适用于晶体逆变器，变频空调Conditionor，IGBT栅极驱动器，功率场效应晶体管的栅极驱动等。
主要参数如下：输入阈值电流 5mA (max)供电电压 10-35V输出电流±1.5A (max)开关时间 1.5us (max)如图3-1所示，TPL250的输入和输出通过光耦安全的隔离开来，避免输出侧的波动对控制电路的影响。
并且通过放大器和三极管将输入的信号放大，使其幅值达到能够驱动IGBT的要求。
实际应用中，将来自控制电路的输入信号由2、3引脚输入，6、7引脚输出两路相同的放大后的控制信号。
8引脚接VCC，5引脚接GND图3-1 TLP250引脚图3.3 驱动电路的设计根据3.2节可得本次设计的驱动电路如图3-2所示TLP25012345678PWM 产生接IGBT 栅极15V图3-2 驱动电路其中3引脚与PWM 产生装置的地相连接第四章 控制电路的设计IGBT 为电压驱动型开关器件，为了很好的控制其通断，本次设计采用ATMEGA16单片机发出PWM 信号，通过两个独立按键控制PWM 的占空比，从而使输出电压能够人为的调节。
4.1 控制电路的设计原理ATmega16是基于增强的AVR RISC 结构的低功耗8 位CMOS 微控制器。
具有两个16位定时器和计数器，通过配置控制寄存器TCCR1A 和TCCR1B 使PD5和PD4发出两路独立的PWM 。
本次设计通过两个按键S1，S2，调节AVR 单片机输出PWM 的占空比，一共设计了四个档位，分别为3V ，5V ，10V 和15V ，对应四个指示灯L1，L2，L3，L4。
根据on on o on off t tU =E=E=E t +t TE=20V 可得，四个档位对应的PWM 占空比分别为15%，25%，50%和75%。
4.2控制电路原理图控制电路原理图如图4-1所示ATMEGA16VccVccRESETPWM 输出PD4PA2PA3VccGNDS1S2L1L2L3L4C1C2C3S3R18M图4-1 控制电路原理图AVR 单片机外接8MHZ 的晶体振荡器，PD4输出PWM 接驱动电路TLP250的2引脚，3引脚和单片机的GND 相连。
灯L1，L2，L3，L4分别接PB0，PB1，PB2，PB3。
第五章保护电路的设计5.1 IGBT的栅极保护一般的IGBT的栅极驱动电压Vge的保证值为±20V，如果在它的栅极与发射极之间加上超过保证值的电压，则可能会损坏IGBT，因此，在IGBT的驱动电路中应设置栅极电压的限幅电路。
另外，若IGBT的栅极与发射极间开路，而在其集电极与发射极之间加上电压，则随着集电极电位的变化，由于栅极与集电极和发射极之间寄生电容的存在，使得栅极电位升高，集电极—发射极有电流流过，这时若集电极和发射极间处于高压状态时，可能会使IGBT发热甚至损坏。
如果设备在运输或振动过程中使得栅极回路断开，在不被察觉的情况下给主电路加上电压，则IGBT就可能会损坏。
为防止此类情况发生，应在的栅极与发射极间并接一只几十千欧的电阻，此电阻应尽量靠近栅极与发射。
如图5-1所示。
GE图5-1 IGBT的栅极保护电路5.2 IGBT的集电极和发射极的保护一般情况下，对IGBT的集电极和发射极进行保护主要考虑的是其过电压问题。
过电压的产生一般有两种情况：1.施加到IGBT集电极—发射极的直流电压过高。
2.IGBT集电极—发射极上的浪涌电压过高。
本次设计采用RC缓冲电路对以上两种IGBT过圧情况进行保护。
保护电路图如图5-2所示。
CE图5-2 RC缓冲电路5.3 IGBT的过热保护一般情况下，流过IGBT的电流比较大，开关频率较高，故而器件的损耗也比较大，如果热量不能及时的散掉，使得器件的结温超高额定值则可能使IGBT 损坏。
为了能够让IGBT良好的散热，保证其结温在额定温度内，本次设计在IGBT 后面加上金属散热架，加强了IGBT的散热。
第六章结论本次设计可调电源符合设计要求，达到了预期的3V，5V，10V，15V，四个档位，通过按按键S1，S2，观察L1，L2，L3，L4的亮灭情况来确定电源的档位，实现了输出电圧幅值的可调。
但本次设计仍有不足，没有考虑到IGBT集电极的过流保护和负载过流保护问题，在以后的学习和生活中还需要继续学习，弥补本次设计的缺陷。
心得体会通过本次课程设计，让我对直流斩波电路有了更进一步的理解，并且学会了IGBT的驱动电路和保护电路的设计，在设计过程中使用了之前学习过的AVR 单片机进行PWM信号的控制，得到了知识整体运用的机会，让我收获了自信，更爱去学习新东西。
在课程设计过程中通过和同学的交流学会了很多新知识，对画图软件的使用也灵活熟练了很多，很感谢这次课程设计让我的能力和知识层面得到了很好的提升。
附录：ATMEGA16设计源程序#include<avr/io.h>#define BIT(b)(1<<b)void delay(unsigned int x){unsigned int y,z;for(y=0;y<x;y++)for(z=400;z>0;z--);}int main(void){DDRD|=0x30;TCCR1A=0X63;TCCR1B=0X19;OCR1A=1024;OCR1B=153;int n=0;while(1){if((PINA&0x02)==0){delay(10);n=n+1;if(n>3)n=0;}if((PINA&0x04)==0){delay(10);n=n-1;if(n<0)n=3;}switch(n){case0:OCR1B=153;//档位1 ----3VPORTB=0x01;break;case1:OCR1B=253;//档位2 ----5VPORTB=0x02;break;case2:OCR1B=512;//档位3 ----10VPORTB=0x04;break;case3:OCR1B=768;//档位4 ----15VPORTB=0x08;break;}}}参考文献[1] 王兆安，刘进军.电力电子技术[M ].机械工业出版社，2009[2] 于正林. AVR 单片机原理及应用[M].机械工业出版社，2006[3] 李俊梅. 电力电子器件与应用[M ].浙江大学出版社，2004。