电力电子技术摘要
电力电子技术概述
电力电子技术概述电力电子技术是一门研究电力系统中电能的控制与转换的学科，它涉及到电力电子器件、电力电子电路、电力电子系统以及与之相关的控制策略和应用领域等方面。
本文将概述电力电子技术的起源、应用领域、主要器件和电路拓扑结构，以及未来发展趋势。
一、电力电子技术的起源与发展电力电子技术源于20世纪60年代的美国，当时希望能够利用电子器件来实现电力的调节、控制和转换。
最早应用于变频调速装置、静态无功补偿装置、电能质量改善装置等，逐渐发展成为一个独立的技术领域。
电力电子技术的发展也受益于电子器件的进步，如功率半导体器件的改进和智能控制技术的应用。
二、电力电子技术的应用领域1. 变频调速技术：电力电子技术在工业生产中的一个重要应用领域就是变频调速技术。
通过改变电机的输入电压和频率，可以实现对电机转速的精确控制。
变频调速器广泛应用于印刷机械、纺织机械、化工设备等领域，提高了生产效率和节能效果。
2. 静态无功补偿技术：电力电子技术可以实现对电力系统中无功功率的补偿控制，提高电力系统的功率因数和稳定性。
静态无功补偿装置主要应用于电力系统中的无功功率补偿和谐波抑制，有效改善了电能质量，降低了线损和电流谐波。
3. 新能源发电技术：电力电子技术在新能源领域的应用也日益广泛。
光伏逆变器、风力发电控制器等电力电子装置将新能源转换为交流电能，并通过电网进行输送和利用。
这种技术可以实现对新能源发电的有效控制和管理，推动了可再生能源的利用。
4. 电力系统调节和控制：电力电子技术在电力系统调节和控制中扮演着重要角色。
通过电力电子器件和控制策略，可以实现对电力系统的电压、频率、质量等方面的调节和保护。
这对于电力系统的稳定运行具有重要意义。
三、电力电子技术的主要器件和电路拓扑结构1. 功率半导体器件：电力电子技术的基础是功率半导体器件，主要包括二极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等。
这些器件具有承受高压和高电流的特点，并能实现高效率的电能转换。
电力电子技术在电力系统中发展重要性及应用
电力电子技术在电力系统中发展重要性及应用摘要：电力电子技术作为电工技术中的一门新技术，它融合了电力与电子技术，是新能源发电的关键性技术，它与新能源发电技术的开发利用及人们的生活水平息息相关。
近年来，随着科技水平的不断提高，出现了许多新的结构器件和材料，这些器件和材料被广泛应用于各行各业中，这为电力电子技术在电力系统中的应用拓展了空间，同时也促进了电力电子技术的发展。
就目前情况而言，电力电子技术在电力系统中的应用主要包括在发电环节中的应用、输电环节中的应用、配电环节中的应用和节能环节中的应用等，下面我们对此进行详细的探讨关键词：电力；电子技术；发展；重要性；具体应用1电力电子技术的发展电力电子技术兴起于上世纪五十年代末，从其发展历程的先后来看，可以分为整流器时代、逆变器时代和变频器时代。
而从其发展方向来看，传统的电力电子技术是以低频技术为主，而现代的电力电子技术则是以高频技术为主处理问题的。
发展方向的转变也使得电力电子技术被广泛地应用于新能源开发、电能控制等等领域。
上世纪八十年代，柔性交流输电技术的出现和电力设备多样化的开展进展极大地促进了电力系统的发展，但是相比欧美、日本等发达国家，由于起步较晚，我国的电力电子技术还是存在明显差距的。
因此，我国电力电子技术的开发依然任重而道远，要想真正地实现自主研发，除了踏实认真地学习发达国家的技术外，我们更应该注重创新，提高创新意识。
2电力电子技术在电力系统中的重要性电力电子技术不仅包含了传统技术的长处，还以实际情况为基础进行了合理的调整，对于电力系统来说它的重要性也越来越高。
首先，电力电子技术能够合理利用并优化配置电力系统的相关资源，做到对电能的优化使用。
其次，通过改造传统产业电力电子技术实现了新型机电一体化的目标，为电力系统的良好运行提供了保障。
除此之外，机电设备在电力电子技术的支持下走向了高频化与变频化。
最后，因为电力电子技术的发展，电力系统变得越发智能化。
电力电子技术在电力系统中的应用
电力电子技术在电力系统中的应用摘要：在社会经济快速发展的今天，电力电子技术是我国电力行业经济效益的重要影响因素。
为此，文章概述了电力电子技术的发展，分析了电力电子技术在电力系统中的作用，提出电力电子技术在电力系统中的应用存在的问题，并从电力系统节能、输电环节、发电环节等方面探讨电力电子技术在电力系统中的具体应用，希望可以为电力系统的可持续发展起到良好的推动作用。
关键词：电力电子技术；电力系统；电力电子器件1电力电子技术概述电力电子技术诞生于20世纪50年代，晶闸管的问世代表了电力电子技术的诞生。
电力电子技术是电力系统中一种重要的传动技术，以晶闸管技术为基础，可以开发得到可控硅整流装置。
可控硅整流装置的问世，表明电力电子技术取得了大的进步，标志着电能的变换和控制进人变流器控制时代。
由此可见，可控硅整流装置是电力电子技术的主要标志。
2电力电子技术及电力电子器件的发展历程(1)第一代电力电子器件。
自从开始应用电力电子技术，电力系统和电力电子器件取得了良好的发展，电力二极管和晶闸管是第一代电力电子器件的主要代表。
晶闸管具有耗能低与体积小的特点，可以取代原有电力系统中的老式汞弧整流器，推动电力电子技术的可持续发展；电力二极管可以提高电路的性能，有利于降低电路损耗、提高电源使用率。
(2)第二代电力电子器件。
随着电力电子技术的发展，电力电子器件得到了发展，如整流二极管的多样化。
20世纪70年代，第二代电力电子器件诞生，其主要特点为可以自动关断。
第二代电力电子器件显著提升了开关速度，被应用在开关频率较高的电路.(3)第三代电力电子器件。
20世纪90年代，产生了第三代电力电子器件，其体积更小、结构更紧凑。
此外，还出现了将几种电力器件结合的电子模块，推动了电力电子器件的发展。
在此之后，研究人员以集成模块为基础，将用于电力技术的多种电力器件结合,得到了集成电路。
集成电路的产生标志着我国电力电子技术已经进人智能化与集成化的阶段。
《电力电子技术》学习资料
《电力电子技术》学习资料概述本文档旨在提供关于电力电子技术的研究资料，帮助读者了解该领域的基本概念和原理。
1. 电力电子技术简介- 电力电子技术是指利用电子器件和电力技术，将电能进行控制、变换和传输的技术领域。
- 电力电子技术广泛应用于电力系统、工业控制、电动车辆、电力传输等领域。
2. 电力电子技术的重要原理与器件2.1 可控硅器件- 可控硅器件是电力电子技术中最基本的器件之一。
- 可控硅器件可以实现对电能的方向、大小以及周期进行控制，广泛应用于电动机控制、电能变换等领域。
2.2 逆变器与变频器- 逆变器用于将直流电转换为交流电，常用于太阳能发电系统、UPS系统等。
- 变频器用于控制交流电机的转速和转矩，广泛应用于变频空调、工业驱动等领域。
2.3 共模电路- 共模电路用于电力系统的滤波和隔离。
- 共模电路能够有效抑制电力系统中的干扰信号和电磁波。
2.4 光伏逆变器- 光伏逆变器是将光伏电池所产生的直流电转换为交流电的装置。
- 光伏逆变器广泛应用于太阳能发电系统，为电网注入可再生能源。
3. 电力电子技术的应用3.1 电力系统- 电力电子技术在电力系统中起到重要作用，可以实现电力的传输、分配和控制。
- 电力电子技术能够提高电力系统的稳定性和效率。
3.2 工业控制- 电力电子技术在工业控制中应用广泛，如电动机控制、自动化生产线等。
- 电力电子技术可以实现对电力的精确控制和调节。
3.3 电动车辆- 电力电子技术是电动车辆关键技术之一。
- 电力电子技术可以实现电动车辆的电能转换和控制，提高能源利用效率。
3.4 可再生能源- 电力电子技术在可再生能源的应用中起到重要作用。
- 电力电子技术可以将风能、光能等可再生能源转换为可用的电能，推动可再生能源的开发利用。
总结本文档介绍了电力电子技术的基本概念、重要原理与器件，以及其在电力系统、工业控制、电动车辆和可再生能源中的应用。
通过学习电力电子技术，读者可以更深入了解和应用这一领域的知识。
电力电子技术
电力电子技术是一种涉及电力系统中半导体器件和电子设备的技术。
它包括了高压、逆变电源技术、电力电子开关等多个领域，应用广泛，可以在电动汽车、家用电器、太阳能光伏发电等多个领域看到它的身影。
在这篇文章中，我们将探讨的发展现状、应用前景以及未来的发展趋势。
一、的历史及现状是一个相对年轻的领域。
1960年代，由于由于交直流变换器、电力调节器、电力变压器、直流-直流变换器、逆变器等技术的引入，产生了重大的发展。
近年来，随着微电子和电力电子的融合，的适用领域越来越广泛。
从理论层面来讲，是把电力系统的控制切换和维护技术化，对电力网络的优化具有举足轻重的作用。
而实践中，的应用涉及到许多领域，包括输电、分配、控制及应用系统，电机控制等。
二、的应用前景的应用前景非常广阔。
它应用于更高效的汽车动力系统，从而减少对化石燃料的依赖，增加可再生能源的使用。
同时，它也在工业自动化控制和智能互联等方面中提供更好的解决方案。
随着绿色技术的不断提高和普及，将会成为推动一系列技术发展的基础。
例如，太阳能电池板技术的进展需要高效、可靠的电力电子设备来实现维持电力的离散性，这种技术可以应用于车载电池、家庭能源存储等等方方面面。
随着的发展和应用范围不断扩大，将为绿色经济的崛起和人类文明的美好未来做出巨大的贡献。
三、的未来发展趋势的未来发展趋势有几个方向，包括更为高级的算法、人工智能技术一体化、能源互联等。
为了更好地实现电力控制的高效运行，需要开发出一些高级的控制算法。
例如以深度学习为主的神经网络或其他综合控制技术，在控制理论和电力电子设备上的应用将非常广泛。
也将在智能化和可持续性方面发挥更大的作用。
在以人为主体的搜索中，除了可以提供更高效的输入和输出，同时还能支持电力系统的可持续发展，实现能源互联和电力车辆的智能化。
四、结语是一个快速发展的行业，它为工业、商业和社会领域带来了便利和效率。
从历史发展、到应用前景和未来发展趋势，让我们看到了这一行业的重要性和广阔前景。
电力电子技术内容提要
电力电子技术内容提要模块1 电力电子器件1．同处理信息的电子器件相比，电力电子器件具有以下特征：（1）能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力大多都远大于处理信息的电子器件；（2）电力电子器件一般都工作在开关状态。
导通时（通态）阻抗很小，接近于短路，管压降接近于零，而电流由外电路决定；阻断时（断态）阻抗很大，接近于断路，电流几乎为零，而管子两端电压由外电路决定；（3）实用中，电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制；（4）不仅在器件封装上讲究散热设计，在其工作时一般都要安装散热器2．在电力电子器件的各种功率损耗中，一般来讲，断态损耗是很小的，通态损耗是主要因素，但当器件开关频率较高时，开关损耗会随之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素3．电力电子器件的分类：（1）按照器件能够被控制电路信号所控制的程度，可将电力电子器件分为半控型、全控型和不控型三类，如晶闸管是半控型，Power MOSFET、IGBT、GTO、GTR、IGCT等是全控型，Power Diode 是不控型。
（举例）（2）按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的性质，可将电力电子器件分为电流驱动型和电压驱动型两大类，如晶闸管、GTR、GTO等是电流驱动型，Power MOSFET、IGBT、SIT、SITH等是电压驱动型。
（举例）（3）按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，可将电力电子器件分为单极型、双极型和复合型三类，如Power MOSFET、SIT是单极型，晶闸管、GTR、GTO、SITH等是双极型，IGBT、MCT、IGCT等是复合型。
（举例）4. 电力二极管的关断（即恢复反向阻断能力）须经过一段短暂的时间，关断之前有较大的反向电流出现，并伴随有明显的反向电压过冲。
5．电力二极管的种类：普通二极管GPD、快恢复二极管FRD和肖特基二极管SBD。
6．晶闸管的导通条件是在承受正向的阳极电压的同时，注入正向门极触发电流。
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状【摘要】现代电力电子技术在电力系统中扮演着重要的角色，其应用范围和深度不断扩大，对电力系统的稳定性、效率和可靠性产生了深远影响。
本文通过介绍现代电力电子技术的基本概念和电力系统的发展背景，探讨了电力电子技术在电力系统中的应用以及电力电子器件的发展现状。
分析了电力电子技术在电力系统中的优势和面临的挑战，展望了其未来的发展方向。
总结了电力电子技术对电力系统的影响和其发展前景。
随着科技的不断进步，电力电子技术将继续发挥着重要作用，推动电力系统的现代化和智能化发展。
【关键词】关键词：现代电力电子技术、电力系统、应用、器件、优势、挑战、发展方向、影响、发展前景1. 引言1.1 现代电力电子技术的基本概念现代电力电子技术是一种以电子器件和数字控制技术为基础，利用变流器、整流器、逆变器等设备实现电能转换和调节的技术。
在电力系统中，电力电子技术可以实现电能的高效转换、稳定控制和灵活调节，从而提高电力系统的运行效率和稳定性。
电力电子技术的基本概念包括以下几个方面：首先是功率器件，如晶闸管、场效应管、绝缘栅双极型晶体管等，这些器件可以实现电能的无级调节和快速开关；其次是控制技术，如PWM调制技术、谐波抑制技术、闭环控制技术等，这些技术可以实现对电能转换过程的精确控制；此外还包括电力电子拓扑结构设计、热管理技术等方面。
现代电力电子技术的发展使得电力系统具备了更高的智能化、灵活性和稳定性，为电力系统的高效运行和接入可再生能源提供了重要支撑。
随着电力需求的不断增加和新能源的大规模接入，电力电子技术在电力系统中的应用前景十分广阔。
1.2 电力系统的发展背景随着工业化和城市化的进程，电力需求逐渐增长，传统的电力系统已经不能满足日益增长的电力需求。
为了提高电力系统的效率和可靠性，同时减少对环境的影响，人们开始寻求新的技术手段来改善电力系统。
电力系统的发展背景可以追溯到19世纪末的工业革命时期，当时人们开始使用电力来驱动工厂和机器。
电力系统中的电力电子技术
电力系统中的电力电子技术【摘要】电力系统中的电力电子技术在现代电力系统中扮演着至关重要的角色。
本文首先介绍了电力电子技术的定义和在电力系统中的作用。
接着详细讨论了电力电子器件及其特点，电力电子调节技术，电力电子在电力系统中的应用，以及电力电子技术的发展趋势和未来。
结论部分强调了电力电子技术在电力系统中的重要性和应用前景，总结了本文涵盖的内容。
通过本文的学习，读者可以更好地理解电力系统中的电力电子技术，认识到其在现代电力系统中的重要性和前景。
【关键词】电力系统、电力电子技术、电力电子器件、调节技术、发展趋势、未来、重要性、应用前景、总结。
1. 引言1.1 什么是电力系统中的电力电子技术电力系统中的电力电子技术是指利用半导体器件将电能进行控制、调节、转换和分配的技术。
通过电力电子技术，可以实现对电力系统中电能的精确控制，提高电能利用效率，降低能量损耗，实现系统的节能和环保。
电力电子技术在电力系统中的作用是非常重要的，它可以实现电力系统的智能化、数字化和网络化，提高系统的稳定性、可靠性和安全性，满足不同负载要求，提高系统的适应性和灵活性。
1.2 电力电子技术在电力系统中的作用电力电子技术可以有效地控制电力系统中的电压、电流和频率等参数，提高电力系统的稳定性和性能。
通过电力电子器件的精确控制，可以实现对电力的精准调节，满足不同场景下的电力需求。
电力电子技术还可以实现能量的高效转换和传输。
在电力系统中，能量的传输效率直接影响着系统的整体效率和运行成本。
通过电力电子技术的应用，可以实现能源的高效传输和有效利用，提高能源利用率和系统的整体效益。
电力电子技术还可以实现电力系统的智能化管理和监控。
通过电力电子技术与信息通信技术的结合，可以实现对电力系统的远程监控和智能控制，提高系统的运行效率和安全性。
电力电子技术在电力系统中的作用不可小觑，它不仅可以提高电力系统的供电质量和稳定性，还可以推动电力系统的智能化和高效化发展。
电力电子技术论文范文
电力电子技术论文范文电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件(如晶闸管，GTO，IGBT等)对电能进行变换和控制的技术。
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电力电子技术论文范文篇一浅议电力电子技术摘要：电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件(如晶闸管，GTO，IGBT等)对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。
关键词：电力;电子技术;电力电子电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术(整流，逆变，斩波，变频，变相等)两个分支。
现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一部分。
一、电力电子学电力电子学(Power Electronics)这一名称是在上世纪60年代出现的。
1974年，美国的W.Newell用一个倒三角形(如图)对电力电子学进行了描述，认为它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。
这一观点被全世界普遍接受。
“电力电子学”和“电力电子技术”是分别从学术和工程技术2个不同的角度来称呼的。
利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，有时也称为功率电子技术。
一般情况下，它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。
例如，将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能;将工频电源变换为设备所需频率的电源;在正常交流电源中断时，用逆变器(见电力变流器)将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。
应用电力电子技术还能实现非电能与电能之间的转换。
例如，利用太阳电池将太阳辐射能转换成电能。
与电子技术不同，电力电子技术变换的电能是作为能源而不是作为信息传感的载体。
因此人们关注的是所能转换的电功率。
电力电子技术是大功率的电技术，又大多是为应用强电的工业服务的，故常将它归属于电工类。
电力电子技术概述
电力电子技术概述电力电子技术是指在电力系统中应用电子元器件和电子技术，从而实现对电能的调节、变换和控制的一门技术。
它在现代电力系统中扮演着重要的角色，对于提高电力传输、转换和利用效率起到至关重要的作用。
本文将概述电力电子技术的基本原理、应用领域和未来发展趋势。
一、基本原理电力电子技术的基本原理是通过应用晶体管、二极管、开关等电子元件，实现对电能的调节和控制。
通过改变电压、电流的形状、频率和幅值来实现对电能的变换。
电力电子技术的核心是开关技术和变换技术。
1. 开关技术：开关技术是指通过控制开关的通断状态，来控制电流和电压的变化。
常见的开关元件有晶体管、功率开关管等。
通过合理的开关控制，可以实现电流的调节、电压的变换等功能。
2. 变换技术：变换技术是指通过变换电流和电压的形状、频率和幅值，将电能从一种形式转换为另一种形式。
常见的变换技术有直流-直流变换、直流-交流变换等。
通过变换技术，可以将电能从电网中提取出来，或者将直流电能转换为交流电能。
二、应用领域电力电子技术在多个领域广泛应用，其中包括能源转换、电力传输和利用、电动汽车等。
1. 能源转换：电力电子技术在可再生能源领域发挥着重要作用。
通过电力电子技术，可以将太阳能、风能等可再生能源转换为电能，从而实现清洁能源的利用。
2. 电力传输和利用：电力电子技术在电力系统中的传输和利用环节起着关键作用。
通过电力电子技术，可以实现高压交流输电与变频无级调速控制，提高电力传输效率和系统稳定性。
3. 电动汽车：电力电子技术在电动汽车领域的应用不断增加。
通过电力电子技术，可以实现电动汽车的充电与放电控制、能量回馈、效率提升等功能，推动电动汽车的发展与普及。
三、未来发展趋势随着能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，电力电子技术将在未来得到更广泛的应用和发展。
1. 高效能源转换：未来电力电子技术将更加注重能源转换的高效率。
通过研究和改进电力电子器件的性能，提高能源转换效率，减少能源损失，从而推动清洁能源的大规模利用。
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摘要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。
直流斩波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。
关键字：电力电子技术直流斩波 IGBT 开关电源目录1设计原理分析 (1)1.1总体结构分析 (1)1.2主电路的设计 (1)1.3触发电路的设计 (2)1.4驱动电路设计 (3)1.5整流滤波电路 (5)2. 设计总电路图及参数 (6)2.1设计总电路图 (6)2.1 元件参数计算 (8)3. matlab仿真分析 (9)3.1 建立仿真模型 (9)3.2 仿真结果分析 (11)3.3 存在反电动势的分析.................................................13 小结.......................................................................16 参考文献 (17)IGBT直流斩波电路的设计1设计原理分析1.1总体结构分析直流斩波电路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。
它在电源的设计上有很重要的应用。
一般来说，斩波电路的实现都要依靠全控型器件。
在这里，我所设计的是基于IGBT的降压斩波短路。
直流降压斩波电路主要分为三个部分，分别为主电路模块，控制电路模块和驱动电路模块。
电路的结构框图如下图（图1）所示。
图1 电路结构框图除了上述主要结构之外，还必须考虑电路中电力电子器件的保护，以及控制电路与主电路的电器隔离。
1.2主电路的设计主电路是整个斩波电路的核心，降压过程就由此模块完成。
其原理图如图2所示。
图2 主电路原理图EM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α由控制信号的占空比来决定。
这也就是降压斩波电路的工作原理。
降压斩波的典型波形如下图所示。
iGi图3 降压电路波形图图2中的负载为电动机，是一种放电动式负载。
反电动势负载有电流断续和电流连续两种工作状态。
分别入图3中b）和a）所示。
无论哪一种情况，输出电压的平均值都与负载无关，其大小为：tonton（1-1）Ton表示导通的时；Toff表示截止的时间；A表示导通时间占空比。
对于输出电流，当Uo>E时电流连续，输出电流平均值大小为：（1-2）R当Uo<E时，电流既无法通过IGBT也无法通过二极管。
于是便出现了电流断续的现象。
一般不希望出现电流断续的现象，因此需要通过控制信号占空比的调节来维持负载的电流。
1.3触发电路的设计根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路有三种控制方式：1）保持开关周期T不变，调节开关导通时间ton，称为脉冲宽度调制或脉冲调宽型： 2）保持导通时间不变，改变开关周期T，成为频率调制或调频型；3）导通时间和周期T都可调，是占空比改变，称为混合型。
其中第一种是最常用的方法。
PWM控制信号的产生方法有很多。
这里我使用的是IGBT的专用触发芯片SG3525，其电路原理图如下。
图4 PWM信号产生电路SG3525所产生的仅仅只是PWM控制信号，强度不够，不能够直接去驱动IGBT，中间还需要有驱动电路将信号放大。
另外，主电路会产生很大的谐波，很可能影响到控制电路中PWM信号的产生。
因此，还需要对控制电路和主电路进行电气隔离。
1.4驱动电路设计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。
因而还设计中还学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。
当然驱动电路还要注意其他几个问题。
主要是要选择合适的栅极电阻Rg和Rge。
以及要有足够的输入输出电隔离能力，要能够保证输入输出信号无相互影响。
我采用的IGBT的驱动电路是专用的混合集成驱动器，下面给出的是三菱公司的M57962L型IGBT驱动器的接线图。
这些混合集成驱动器内部都有退饱和检测和保护环节，当发生过电流时能快速响应但慢速关断IGBT，并向外部电路给出故障信号。
M57962L输出的正驱动电压均为+15V 左右，负驱动电压为-10V。
第6/20页图5 M57962L型IGBT驱动器的接线图1.5整流滤波电路由于生活中给的都是220V的交流电，所以我们在进行直流斩波时，第一步是把交流电进行变压整流滤波成为直流电压。
下面是我使用的整流滤波电路。
电容为滤波电容。
具体电路如下图。
图6 整流滤波电路2.设计总电路图及参数2.1设计总电路图经过以上对整流滤波电路，主电路，触发电路，驱动电路的分析与设计，得到直流降压斩波电路的总电路图如下图所示。
第8/20页图7 总电路图2.1 元件参数计算，，我令直流电压输入，则由BUCK降压斩波电路公式得导通占空比为50%，在此为了方便令，故。
根据之前电路分析，电感应为无穷大，故取。
另外，为了使输出的波形更加稳定，我在R上并联了滤波电容C，取。
ng 根据设计要求UdddM又有前述可知要求供给斩波的直流电压为200V。
则变压器二次侧电压有效值为：(1-二次侧电流最大有效值为：变压器容量为：(1-(1-(1-4) 一次侧电流最大有效值为：对于IGBT，它所承受的最大电压为200V，最大电流为10A。
由于IGBT 很容易过电损坏，选择器件是留足两倍的裕量。
则选择IGBT的额定电压为400V，额定电流为20A。
另外，续流二极管承受最大电压和电流与IGBT相同，也采用相同方式来整定器件参数，即其额定电压也与IGBT相同。
3.matlab仿真分析3.1 建立仿真模型在电力电子设计过程中利用MATLAB来进行仿真建模分析有很大的好处，它不但非常方便而且能够在很大程度范围内减少因设计问题而造成的浪费。
这里的仿真主要是运用MATLAB软件中的simulink工具。
先从simulink的元件库中找到需要用的元件，然后搭建相应的主电路，设置好参数后即可进行仿真。
仿真电路图如下图所示。
图8 直流斩波电路simulink仿真图根据上面的参数分析，在此仿真电路中直流电源为200V，电阻为10Ω，大电感取10H，滤波电容为0.1F。
而脉冲的占空比为50%，参数选定如下图。
图9 脉冲发生器的参数选定此外设定好元器件的参数之后,还需要设置仿真算法和仿真时间。
我的设置如下图所示。
图10 仿真时间参数图由图可见，我定10S的仿真时间。
设置的仿真算法是ode45。
3.2 仿真结果分析当占空比为50%时的输出电压，输出电流波形如下图所示。
第13/20页图11 50%占空比波形由波形可知输出电压近似直线，近似为100V，由于电感为有限大，所以电流存在波动。
即输出电压，电流与理论值都存在很小的误差。
但考虑到其他元件自身的阻抗作用，这种误差是能够容许的。
故在误差允许范围内，仿真实现了设计要求。
当占空比为20%时的输出电压，输出电流波形如下图所示。
第14/20页图12 20%占空比波形当占空比为20%时，输出电压近似为40V，由此可知当占空比由0%到50%变化，可得到0V到100V的输出电压，实现连续调节。
3.3 存在反电动势的分析当负载为反电动势负载时，Uo>E时才会有电流。
设定E为40V，内阻为6Ω。
要使输出电压100V时电流连续可调，则占空比必须大于20%。
仿真模型的电路图如下所。
图13 存在反电动势的仿真电路图占空比为50%的仿真波形如下图所示。
第16/20页占空比为20%的仿真波形如下图所示。
图15 20%占空比l波形由上面的分析，当存在反电动势时与纯电阻的情况不太一样，主要是由于当d小于EM时，电流出现断续，所以占空比必须大于20%。
所以连续调节从20%到50%，输出电压从40V到100V。
小结在此次课程设计中，我做的是降压直流斩波电路，其要求是输出电压为100V，电流为10A。
在电力电子技术中，我们学习了直流斩波原理，故此次课程设计更加加深了我对这一章的了解。
其中整个电路包括整流滤波电路，降压直流斩波主电路，以及IGBT的触发电路和驱动电路。
触发电路使用的是PWM控制，驱动电路将其信号放大，控制IGBT的关断和导通，从而改变输出直流电压的大小，达到连续调节的目的。
首先我使用Altum Designer软件绘制了系统的硬件图。
这是我第一次使用这个软件，因为触发电路和驱动电路要分别使用SG3525芯片和M57962L芯片，在Protel软件中无法找到，故我只好使用Altum Designer软件绘图。