降压斩波电路设计说明

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降压斩波电路的设计

降压斩波电路的设计

降压斩波电路的设计设计流程如下:1.确定需求输出电压:首先,需要确定所需输出电压的精度和范围。

输出电压的稳定性和精度是设计的关键,因此在实际应用中需要根据实际需求进行综合考虑。

2.选择适当的电源:根据需求输出电压的范围和精度,选择合适的电源电压。

通常,选择较高的电源电压可以提高电路效率和输出电压精度。

3.选择斩波器:斩波器是降压斩波电路的核心部件,它会将高电压转换为所需输出电压。

根据需求输出电压范围和电流要求选择合适的斩波器。

4.设计电压反馈回路:为了确保输出电压的稳定性和精度,需要设计电压反馈回路。

该回路会监控输出电压,并根据需要调整斩波器的工作状态以达到所需输出电压。

5.进一步优化设计:可以通过添加滤波电容、降噪元件等来进一步改进电路性能。

设计注意事项如下:1.稳定性和精度:降压斩波电路的设计需要注意输出电压的稳定性和精度。

可以通过合理选择斩波器、添加反馈回路等来提高电路的稳定性和精度。

2.效率:设计时需要考虑电路的效率,合理选择斩波器和电容等元件,以提高电路的效率,并减少能量损耗。

3.过载保护:电路设计中需要考虑过载保护功能,当输出电流过大时能够及时切断斩波器的工作,以保护电路和设备的安全。

4.热管理:降压斩波电路在工作过程中会产生一定的热量,需要采取措施进行热管理,防止元件过热导致电路故障。

5.耐压能力:降压斩波电路需要具备较好的耐压能力,以适应电源波动较大的情况,防止电路失效。

6.灵活性:设计时需考虑电路的灵活性,以适应不同输出电压范围和精度的需求。

总结:降压斩波电路的设计是一个复杂的过程,需要综合考虑输出电压精度、稳定性、效率等因素,同时还需要考虑过载保护、热管理等问题。

只有合理选择元件并进行适当的调试和优化,才能设计出稳定可靠、性能优良的降压斩波电路。

MOSFET降压斩波电路设计

MOSFET降压斩波电路设计

题目MOSFET降压斩波电路设计姓名学号班级指导老师日期前言直流-直流变流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,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。

目录1.设计要求与方案 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 设计方案 (1)2降压斩波电路设计方案 (2)2.1降压斩波电路原理图 (2)2.2降压斩波电路工作原理图 (2)3 MOSFET驱动电路设计 (3)3.1驱动电路方案选择 (3)3.2 驱动电路原理 (4)4保护电路 (5)4.1过电压保护 (5)4.2过电流保护 (6)5电路各元件的参数设定 (6)5.1 MOSFET简介 (6)5.1.1功率MOSFET的结构 (7)5.1.2功率MOSFET的工作原理 (7)5.2各元件参数计算 (8)6系统仿真及结论 (9)6.1 仿真电路及其仿真结果 (9)6.2仿真结果分析 (15)总结 (15)参考文献 (16)MOSFET降压斩波电路设计1.设计要求与方案1.1 设计要求利用MOSFET设计一个降压斩波电路。

输入直流电压Ud=100V,输出功率P=300W ,开关频率为5KHz,占空比10%到90%,输出电压脉率小于10%。

1.2 设计方案电力电子器件在实际应用中,一般是由控制电路、驱动电路、保护电路及以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。

直流降压斩波电路课程设计

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

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。

降压斩波电路的设计

降压斩波电路的设计

1 电路总体分析与方案选择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。

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为20-30V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,所涉及电力电子原理知识的直流斩波部分,可以参见所学课本第三章,所选着的全控型器件为IGBT。

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恒定为15V,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1-1 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2-1 直流稳压电源原理框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2-2 所示:表2-2小型变压器效率副边效率P2效率n <10VA 0.610-30VA 0.730-80VA 0.880-200VA 0.85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 。

IGBT降压斩波电路设计解读

IGBT降压斩波电路设计解读

IGBT降压斩波电路设计解读首先,需要明确电路中的主要元件,包括IGBT晶体管、电感、电容和负载电阻。

IGBT晶体管是一种结合了普通MOSFET和双极型晶体管的半导体元件,可用作开关。

电感和电容则构成了滤波电路,用于减小电流和电压的纹波。

负载电阻是电路的输出负载,用于消耗电能。

IGBT降压斩波电路的工作原理如下:输入直流电压经过输入电感和滤波电容后,进入IGBT晶体管。

IGBT晶体管根据控制信号开关,将输入电压的波形转换为脉冲状的输出电压。

然后,经过输出电感和输出滤波电容进一步滤波,最后通过负载电阻供给负载。

控制信号由控制电路生成,通过与电压、电流进行反馈控制来实现输出电压的稳定调节。

在设计IGBT降压斩波电路时,需要考虑以下几个方面:1.输入电压范围:确定所需的输入电压范围,以便确定合适的IGBT和电感、电容参数。

2.输出电压和电流需求:根据负载的电压和电流需求,选择合适的负载电阻和电感、电容参数。

3.电路保护措施:考虑过压、过流等保护措施,以保护电路和负载。

4.控制电路设计:设计一个稳定可靠的控制电路,通过采样反馈信号对输出电压进行精确控制。

5.散热设计:IGBT晶体管的工作产生热量,需要适当散热,保证电路的稳定性和长寿命。

IGBT降压斩波电路的设计可以采用计算和仿真相结合的方法。

首先,使用电路分析工具进行理论计算,根据输入电压、输出电压和负载电流的需求计算出电感、电容和负载电阻的参数。

然后,使用电路仿真软件进行验证,模拟电路工作的波形和性能。

根据仿真结果进行调整和优化,直至满足设计要求。

除了设计之外,IGBT降压斩波电路的实际搭建和测试也是至关重要的。

在搭建电路时,应注意电路布局的合理性,减小信号干扰和串扰。

在测试时,可以测量输入输出电压、电流和负载电阻,通过对比实测数据和设计理论值来验证电路性能。

综上所述,IGBT降压斩波电路设计涉及多个方面的考虑,包括输入输出电压、电流需求、保护措施、控制电路设计和散热设计等。

IGBT降压斩波电路设计

IGBT降压斩波电路设计

IGBT降压斩波电路设计
首先,我们需要确定电路的输入和输出电压。

根据要求,我们假设输
入电压为Vin,输出电压为Vout。

接下来,我们选择合适的IGBT和二极管。

IGBT是一种功率开关器件,具有较高的开关速度和额定电流能力。

二极管则用于反向电压的导通,以
避免IGBT在关断时产生负压。

在设计电路时,我们需要考虑到IGBT和二极管的额定电压和电流。

根据这些参数,我们可以选择合适的元器件,并计算电路中需要的电阻值
和电容值。

```
Vin


┌─┴─┐
│IGBT│
└┬─┬┘
││D1
││
││
┴┴
┌─┴─┐
│IGBT│
└─┬─┘


Vout
```
在这个电路中,IGBT1和IGBT2交替导通,通过调整其导通比例和频率来控制输出电压。

为了保证电路的稳定性,我们可以使用负载电流的反馈控制技术,通过测量负载电流来实时调整IGBT的导通比例。

这样可以避免负载电流过大或过小,保证电路的安全运行。

为了提高电路的效率,我们可以使用高频交流变压器来提高功率传输效率。

变压器可以将输入电压转换为所需的输出电压,并且可以通过变换比例调整输出电压。

此外,在设计电路时,还需要考虑到电路的保护机制。

例如,可以使用过流保护和过温保护来避免电路的过电流和过热情况。

总结起来,IGBT降压斩波电路设计需要考虑电路的输入输出电压、元器件的选择、稳定性、效率和保护机制等因素。

通过合理的设计,可以实现稳定高效的电源供应。

降压斩波电路课程设计

降压斩波电路课程设计

降压斩波电路课程设计一、设计任务与要求设计一个降压斩波电路,将直流电源的电压降低到所需电压值,并实现稳定的输出。

具体要求如下:1.输入直流电源电压范围为0-100V。

2.输出电压可调,范围为0-50V。

3.输出电流最大值为5A。

4.实现恒压输出,即输出电压稳定不变。

5.电路效率高,损耗小。

6.考虑电路的安全性,添加必要的保护措施。

二、电路设计降压斩波电路主要由电源、开关管、电感、二极管和负载组成。

其工作原理是利用开关管在斩波周期内反复通断,控制电感电流的平均值,从而达到降低输出电压的目的。

1.电源:采用0-100V的直流电源,满足输入电压范围要求。

2.开关管:选择合适的开关管,如MOSFET或IGBT等,根据输入电压和电流要求进行选择。

3.电感:选择适当的电感值,以保证电路的稳定性和效率。

4.二极管:选择合适的整流二极管,如肖特基二极管或快恢复二极管等,以保证电路的稳定性和效率。

5.负载:根据设计要求,选择适当的负载电阻或负载电容等。

三、电路原理图设计根据以上分析,可以设计出降压斩波电路的原理图。

在原理图中,需要标明各元件的参数和连接方式,并注意电路的安全性和可靠性。

例如,为保护开关管和二极管,可以在电路中添加限流电阻或温度保护元件等。

四、仿真与测试在完成原理图设计后,需要进行仿真和测试,以验证设计的正确性和可靠性。

可以使用仿真软件如Multisim进行仿真分析,并根据测试结果对电路参数进行调整。

实际测试时,可以使用电子负载仪等设备进行测试,并记录测试数据和波形。

五、总结与反思在完成降压斩波电路课程设计后,需要对整个设计过程进行总结和反思。

总结设计的优点和不足之处,提出改进方案和优化措施,为今后的课程设计和工程实践提供有益的参考和借鉴。

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1 绪论电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。

开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。

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。

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。

直流斩波电路(DC C hopper)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。

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围,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,因此发展很快。

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,驱动电路模块,除了上述主要模块之外,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气隔离。

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。

但以 IGBT 为功率器件的直流斩波电路在实际应用中需要注意以下问题:(1)系统损耗的问;2)栅极电阻;(3)驱动电路实现过流过压保护的问题。

此斩波电路中IGBT的驱动信号由集成脉宽调制控制器SG3525产生,由于它简单可靠及使用方便灵活,大大简化了脉宽调制器的设计及调试。

二.课程设计1. 降压斩波电路的设计目的(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. 降压斩波电路设计的基本要求对Buck降压电路的基本要求有以下几点:1.输入直流电压:U d=100V2.开关频率40KHz3.输出电压围50V~80V4.输出电压纹波:小于1%5.最大输出电流:5A(在额定负载下)6.具有过流保护功能,动作电流:6A7.具有稳压功能8.效率不低于70%3. 总体电路框图电力电子器件在实际应用中,一般是由控制电路,驱动电路,保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。

由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号,通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断。

来完成整个系统的功能。

因此,一个完整的降压斩波电路也应包括主电路,控制电路,驱动电路和保护电路这些环节。

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,设计出降压斩波电路的结构框图如图1所示。

图1 电路框图在图1结构框图中,控制电路是用来产生IGBT降压斩波电路的控制信号,控制电路产生的控制信号传到驱动电路,驱动电路把控制信号转换为加在IGBT控制端和公共端之间,可以使其开通或关断的信号。

通过控制IGBT的开通和关断来控制IGBT降压斩波电路的主电路工作。

保护电路是用来保护电路的,防止电路产生过电流、过电压和欠电压等现象损害电路设备。

4 降压斩波主电路的设计4.1 BUCK降压斩波主电路:在电力系统中,直接承担电能的变换或控制任务的电路称为主电路。

IGBT 降压斩波电路的主电路图如下图2所示。

它是一种降压型变换器,其输出电压平均值U,总是小于输入电压Ud。

该电路使用一个全控型器件V,为IGBT。

在V 关断时,为了给负载中电感电流提供通道,设置了续流二极管VD。

图2 降压斩波主电路图4.2 电路工作原理分析:直流降压斩波主电路使用一个全控电压驱动器件IGBT 。

用控制电路和驱动电路来控制IGBT 的导通或关断。

当t=0时,V 管被激励趋于导通,VD 管要承受反压。

在V 管接通的t1时间,开关管V 流过的电流就是电感电流,电感L 中电流直线上升,能量存储于电感中。

电源E 向负载供电,负载电压0u =E ,负载电流0i 按指数曲线上升。

电路工作时波形图如图3(b )所示:图3 电路工作时的电流波形图当1t t 时刻V 管关断,由于电感储能作用,电感电流必须要按某一路径流通,能量要释放。

其中二极管VD 势必导通,电感电流可通过负载,VD 形成通电回路。

电流经二极管V续流,负载电压0u近似为零,负载电流指数曲线下降。

D为了使负载电流连续且脉动小,故应串联较大的电感L。

(2)至一个周期T结束,再驱动IGBT导通,重复上一周期的过程。

当电力工作于稳态时负载电流在一个周期的初值和终值相等,负载电压的平均值为U.=KE,t为IGBT处于通态的时间;off t为处于断态的时间;T为开关周期;K为导通占on空比。

通过调节占空比K使输出到负载的电压平均值U最大为E,若减小占空比α,则U随之减小。

根据对输出电压平均值进行调制的方式不同,可分为三种工作方式:1)保持开关导通时间t on不变,改变开关周期T,称为频率调制工作方式;2)保持开关周期T不变,调节开关导通时间t on,称为脉冲宽调制工作方式;3)开关导通时间t on和开关周期T都可调,称为混合型。

但是普遍采用的是脉冲宽调制工作方式。

因为采用频率调制工作方式,容易产生谐波干扰,而且滤波器设计也比较困难。

此电路就是采用脉冲宽调制控制IGBT的通断。

4.3 主电路元器件参数选择:主电路中需要确定参数的元器件有直流电源、IGBT、二极管、电感、电容、电阻值,其参数选择如下说明:(1) 对于电源,因为题目要求输入直流电压为100V,所以该直流稳压电源可直接作为系统电源。

(2)IGBT 由图2易知当IGBT截止时,回路通过二极管续流,此时IGBT两端承受最大正压为100V;而当=1时,IGBT有最大电流,其值为5A。

故需选择集电极最续电流c I>5A,反向击穿电压Bvceo>100v的IGBT。

如果考虑2倍的安全裕量需选择集电极最续电流c I》10A,反向击穿电压Bvceo》200V的IGBT。

(4)二极管当=1时,其承受最大反压100V;而当趋近于1时,其承受最大电流趋近于5A,故需选择Vc>100v,I>5A的二极管。

考虑2倍的安全裕量:Umin=2Xu1=200V Imin=1xIt=2x5=10A(5)电感选择大电感L,使得电路能够续流,此时的临界电感为:L=U0(Ud—U0)/2fUdI。

设输出电压为80V,则L=80x(100—80)/2x1000x40x100x5=0.04mH 所以电感L>=0.04mH,取L=0.1mH。

(6) 电容选择的电容既要使得输出的电压纹波小于1%,也不能取的太大,否则会使电路的速度变得很慢。

电容的选择:也取输出电压为80V时来算C=U0(Ud—U0)/8LΔUcffUd=80x(100—80)/8x0.1mHx0.01x40Kx40Kx100=12.5uF这里取C=13uF。

(7)电阻RL 因为输出电压为50V—80V时,而输出的最大电流为5A。

所以由欧姆定律R=U/I可得负载电阻值为最小取值在10Ω。

5. 控制电路原理与设计:5.1控制电路方案比较及选择:控制电路需要实现的功能是产生控制信号,用于控制斩波电路中主功率器件的通断,通过对占空比的调节达到控制输出电压大小。

IGBT控制电路的功能有:给逆变器的电子开关提供控制信号;以及对保护信号作出反应,关闭控制信号。

脉宽调节器的基本工作原理是用一个电压比较器,在正输入端输入一个三角波,在负输入端输入一直流电平,比较后输出一方波信号,改变负输入端直流电平的大小,即可改变方波信号的脉宽。

对于控制电路的设计其实可以有很多种方法,可以通过一些数字运算芯片如单片机、CPLD等等来输出PWM波,也可以通过特定的PWM发生芯片来控制。

因为斩波电路有三种控制方式,又因为PWM控制技术应用最为广泛,所以采用PWM 控制方式来控制IGBT的通断。

PWM控制就是对脉冲宽度进行调制的技术。

这种电路把直流电压“斩”成一系列脉冲,改变脉冲的占空比来获得所需的输出电压。

改变脉冲的占空比就是对脉冲宽度进行调制,只是因为输入电压和所需要的输出电压都是直流电压,因此脉冲既是等幅的,也是等宽的,仅仅是对脉冲的占空比进行控制. 因为题目要求输出电压连续可调,所以我选用一般的PWM发生芯片来进行连续控制。

对于PWM发生芯片,我选用了SG3525芯片,它是一款专用的PWM控制集成电路芯片,它采用恒频调宽控制方案,部包括精密基准源、锯齿波振荡器、误差放大器、比较器、分频器和保护电路等。

SG3525是定频PWM电路,采用16引脚标准DIP封装。

其各引脚功能如图4所示,部框图如图5所示。

图4 SG3525的引脚图5 部框图5.2 SG3525各引脚具体功能:(1)引脚1:误差放大器反向输入端。

在闭环系统中,该引脚接反馈信号。

在开环系统中,该端与补偿信号输入端(引脚9)相连,可构成跟随器。

(2)引脚2:误差放大器同向输入端。

在闭环系统和开环系统中,该端接给定信号。

根据需要,在该端与补偿信号输入端之间接入信号不同的反馈网络。

(3)引脚3:振荡器外接同步信号输入端。

该端接外部同步脉冲信号可实现与外电路同步。

(4)引脚4:振荡器输出端。

(5)引脚5:振荡器定时电容接入端。

(6)引脚6:振荡器定时电阻接入端。

(7)引脚7:振荡器放电端。

该端与引脚5之间外接一只放电电阻,形成放电回路。

(8)引脚8:软启动电容接入端。

(9)引脚9:PWM 信号输入端。

(10)引脚10:外部关断信号输入端。

(11)引脚11:输出端A 。

(12)引脚12:信号地。

(13)引脚13:输出级偏置电压接入端。

(14)引脚14:输出端B 。

(15)引脚15:偏置电源接入端。

(16)引脚16:基准电源输出端。

5.3 SG3525芯片特点如下:(1)工作电压围:8-35v 。

(2) 5.1V 微调基准电源(3)振荡器频率工作围:100Hz-500kHz 。

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