升降压直流斩波实验装置
直流斩波电路建模仿真实训报告新颖完整
直流斩波电路建模仿真实训报告新颖完整直流斩波电路是一种常用的电路拓扑，可用于将直流电转换为可调节的脉冲电压输出。
其在电力电子领域有着广泛的应用，例如交流电压变换、电流控制等。
本文将对直流斩波电路进行建模仿真，并详细介绍其原理和性能特点。
一、直流斩波电路的原理直流斩波电路主要由稳压电源、开关器件（如功率MOS管）、电流传感器、电感、电容、负载等组成。
稳压电源提供稳定的直流电压作为输入，开关器件通过控制开关时间和频率来调节输出波形。
电流传感器用于感应电流变化并反馈给控制电路，使控制电路能够根据需要来调整开关器件的导通时间，以达到输出波形的调节目的。
电感和电容则用来平滑输出波形。
直流斩波电路的工作原理是通过开关器件的周期性导通和截止来实现对直流电压的切割，进而产生脉冲电压输出。
当开关器件导通时，输入电压被加到负载上，电流开始增加；而当开关器件截止时，负载上的电流被切断，负载上的电压下降，电流开始减小。
通过改变开关器件的导通和截止时间，可以改变输出脉冲的宽度和频率。
二、直流斩波电路的性能特点1.可调节输出：直流斩波电路能够灵活地调节输出脉冲的宽度和频率，从而实现对输出脉冲电压的精确控制。
2.高效能转换：直流斩波电路能够将输入直流电转换为高频脉冲电压输出，具有高效的能量转换特性，可以提高系统的能量利用率。
3.电压稳定性好：直流斩波电路通过电感和电容来平滑输出波形，从而提高输出电压的稳定性，在脉动和噪声方面有较好的表现。
4.小型化设计：直流斩波电路由于结构简单，元件少，可以实现小型化设计，满足电子设备对体积的要求。
三、直流斩波电路的建模仿真首先，在LTspice中绘制直流斩波电路的原理图，包括稳压电源、开关器件、电流传感器、电感、电容、负载等。
然后，设置元件的参数，例如输入电压、负载电阻、开关器件的导通时间和截止时间等。
接下来，设置仿真的条件，例如仿真时间、步长等。
进行仿真分析时，可以观察直流斩波电路的输出波形，例如输出脉冲的宽度、频率、占空比等。
升压直流斩波电路
〈〈电力电子技术》课程设计说明书升压直流斩波电路设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名： _____________________指导教师：职称专业：电气工程及其白动化班级： ________________________完成时间： _____________________电力电子课程设计课题任务书电力电子电路的基本作用是进行电能的变换与控制，即将一定形式的输入点能变换成另外一种形式的电能输出，从而满足不同负载的要求。
电能的形式可以分为交流和直流两种类型，因此根据输入、输出的不同形式，可将电力电子电路分为四大类型，即AC-DC变换器、DC-AC变换器、DC-DC变换器、AC-AC变换器。
该设计将主要介绍其中的DC-DC变换器。
随着半导体工业的发展，DC/DC^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。
目前直流变换电路的用途非常广泛，无论是从性能、功率还是节能性上，都处丁不断地发展之中。
其中升压直流斩波电路是输出电压高丁电源电压的一种斩波电路，主要运用丁直流电动机传动、单相功率因数校正以及交直流电源中。
该设计中，运用了单相桥式全控整流电路和升压斩波电路结合，从而实现升压直流斩波。
通过方案选定，电路构造以及电路调试，最终基本实现升压直流斩波电路功能。
由丁知识浅薄，该课程设计说明书里还存在不少批漏和错误，殷切希望老师和同学们的批评指正。
关键词：直流；斩波；升压1绪论 (1)1.1电力电子技术的介绍 (1)1.2电力电子技术的应用 (1)1.3直流直流变流技术 (2)1.4设计要求 (2)2 系统总体方案设计 (2)2.1总体电路设计框图 (2)2.2整流电路选择 (2)3主电路设计 (5)3.1整流电路 (5)3.1.1 整流电路图及工作波形 (5)3.1.2 整流电路工作原理 (6)3.2升压斩波电路 (6)3.2.1升压斩波电路及工作波形 (6)3.2.2升压斩波电路工作原理 (7)3.3元器件参数及选型 (7)3.3.1 晶闸管的选型 (7)3.3.2绝缘栅双极晶体管（IGBD选型 (9)4控制电路及驱动电路 (11)4.1控制电路 (11)4.1.1 SG3525控制芯片介绍 (11)4.1.2 SG3525外部引脚功能 (12)4.2驱动电路 (13)4.3控制和驱动电路原理图 (13)5保护电路设计 (15)5.1过电流保护 (15)5.2过电压保护 (15)6仿真电路图及结果 (16)6.1 MATLAB仿真软件 (16)6.2整流电路仿真及部分参数设置 (16)6.2.1 整流电路仿真模型 (16)6.2.2部分参数设置 (17)6.3升压斩波电路仿真模型 (19)6.4总电路仿真模型 (19)6.5仿真波形及波形分析 (20)7设计总结 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)附录A升压直流斩波总电路图 (24)附录B元件活单 (25)1绪论1.1电力电子技术的介绍电力电子技术是一门新兴的应用丁电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTQ IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。
电力电子课程设计--MOSFET升压斩波电路设计
《电力电子课程综合实训》课程设计题目: MOSFET升压斩波电路设计专业：电气工程及其自动化班级：指导教师：2015年6月目录第一章前言...................................................................................错误!未定义书签。
1.1概述 (1)1.2 MOSFET介绍 (1)1.3 PWM控制芯片SG3525介绍 (1)第二章MOSFET升压斩波电路设计 (2)2.1 设计要求 (2)2.2设计课题总体方案介绍及工作原理说明 (2)2.1.1总体方案 (2)2.3 设计方案各电路简介 (2)2.3.1电容滤波单相不可控整流电路 (2)2.3.2 MOSFET斩波电路 (3)2.3.3触发电路 (3)2.3.3保护电路 (3)第三章MOSFET升压斩波主电路设计 (4)3.1电容滤波单相不可控整流电路 (4)3.1.1电路原理图 (4)3.1.2电路原理及其工作波形 (4)3.1.3主要的数量关系 (5)3.2 MOSFET升压斩波电路 (5)3.2.1 电路原理图 (5)3.2.2电路原理及其工作波形 (5)3.2.3主要的数量关系 (6)第四章控制电路与保护电路设计 (7)4.1 MOSFET驱动电路 (7)4.1.1驱动电路原理图 (7)4.1.2 电路工作原理 (7)4.2 保护电路 (8)4.1.1变压器的保护 (8)第五章总体电路原理图及其说明 (9)5.1总体电路原理图 (9)5.2 MATLAB仿真电路图 (9)5.3仿真波形图 (10)5.4波形分析 (11)参考文献 (13)第六章心得体会 (14)第1章前言1.1概述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。
第三章 直流斩波电路
u1正半周：V1导通输出电压，V1关断时，V3 续流；
u1负半周：V2导通；V2关断 时，V4续流。 可通过改变占空比α调节输出电压的大小。
通过谐波分析可知，电源电流中不含有低次 谐波，只含有和开关周期T成反比的高次谐波， 这些高次谐波用很小的滤波器即可滤除。电路的 功率因数接近1。
4．1．2 三相交流调压电路
这种电路常用于电炉的温度控制等时间常数很 大的负载中，以周期为单位进行控制足够了。 当晶闸管导通时刻是正弦波的起始点时，在电 源电压接通期间，负载电压是正弦波，没有谐 波污染。
4．2．2 交流电力电子开关
把反并联的晶闸管串入交流电路中起 接通和断开电路的作用，这就是交流电力 电子开关。其作用是代替电路中的机械开 关。
以交流电的周期（2π）为单位来控 制晶闸管的通断，从而调节输出平均功率 的电路，称为交流调功电路。
设控制周期为M，晶闸管在前N个周期导通， 后M-N个周期关断。
当M=3、N=2时的电路波形如图4-13所示。
调功电路和调压电路的电路形式完全相同，只 是控制方式不同。因其直接调节对象是电路的 平均输出功率，所以被称作交流调功电路。
1）T不变，调节ton，称为脉冲宽度调制，简称PWM； 2） ton不变，改变T，称为频率调制或调频型； 3） ton和T 都调节，称为混合型。 其中第一种方式使用最多。
3．1．2 升压斩波电路
1、工作原理：
当V导通时，E向L补充电能，充电电流为I1，C向负载R 供电，u0基本恒定。 当V阻断时，E和L共同向C充电，并向负载提供能量。
S U1I 0 U1 2
α的移项范围为0°——180°。
2、阻感负载
若把α=0点仍定在电源电压的零点，显然， 阻感负载下稳态时α的移项范围应为 φ<=α<=π。其中负载的阻抗角为φ，负载电 流应滞后于电源电压u1φ角度。在用晶闸管控制 时，很显然只能进行滞后控制，使负载电流更为 滞后，而无法使其超前。
降压斩波电路
摘要直流斩波电路是将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC变换器 , 如果改变开关的动作频率，或改变直流电流接通和断开的时间比例，就可以改变加到负载上的电压、电流平均值。
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MOSFET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。
关键词：Buck Chopper MOSFET Simulink 高频开关目录1 降压斩波电路主电路基本原理 (1)2 MOSFET基本性能简介 (5)2.1 电力MOSFET的结构和工作原理 (5)2.1.1 电力MOSFET的结构 (5)2.1.2 功率MOSFET的工作原理 (6)2.2 功率MOSFET的基本特性 (6)2.2.1 静态特性 (6)2.2.2 动态特性 (7)2.3 电力MOSFET的主要参数 (8)3 电力MOSFET驱动电路 (9)3.1 MOSFET的栅极驱动 (9)3.2 MOSFET驱动电路介绍及分析 (9)3.2.1 不隔离的互补驱动电路 (9)3.2.2 隔离的驱动电路 (10)3.2.3 驱动电路的设计方案比较 (13)4 保护电路设计 (15)4.1 主电路的保护电路设计 (15)4.2 MOSFET的保护设计 (15)5 仿真结果 (17)心得体会 (23)参考文献 (24)1 降压斩波电路主电路基本原理高频开关稳压电源已广泛运用于基础直流电源、交流电源、各种工业电源，通信电源、通信电源、逆变电源、计算机电源等。
它能把电网提供的强电和粗电，它是现代电子设备重要的“心脏供血系统”。
BUCK变换器是开关电源基本拓扑结构中的一种，BUCK变换器又称降压变换器，是一种对输入输出电压进行降压变换的直流斩波器，即输出电压低于输入电压，由于其具有优越的变压功能，因此可以直接用于需要直接降压的地方。
(最新整理)Boost升压斩波电路
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总目录引言 (3)1 升压斩波工作原理 (3)1。
1 主电路工作原理 (3)2 升压斩波电路的典型应用 (5)3 设计内容及要求 (7)3．1输出值的计算 (8)4硬件电路 (8)4。
1控制电路 (8)4.2 触发电路和主电路 (10)4。
3。
元器件的选取及计算 (11)5。
仿真 (12)6．结果分析 (15)7．小结 (15)8。
参考文献 (16)引言随着电力电子技术的迅速发展,高压开关稳压电源已广泛用于计算机、通信、工业加工和航空航天等领域。
所有的电力设备都需要良好稳定的供电，而外部提供的能源大多为交流，电源设备担负着把交流电源转换为电子设备所需的各种类别直流任务。
但有时所供的直流电压不符合设备需要，仍需变换，称为DC/DC变换。
直流斩波电路作为直流电变成另一种固定电压的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运用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、有源滤波能领域得到了广泛的应用.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.直流斩波电路实际上采用的就是PWM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要的输出电压。
降压斩波电路
题目直流降压斩波电路一、直流斩波电路的技术特点及应用方面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。
直流变换技术已被广泛的应用于开关电源及直流电动机驱动中，如不间断电源（UPS）、无轨电车、地铁列车、蓄电池供电的机动车辆的无级变速及20世纪80年代兴起的电动汽车的控制。
从而使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。
直流变换系统的结构如下图-1所示。
由于变速器的输入是电网电压经不可控整流而来的直流电压，所以直流斩波不仅能起到调压的作用，同时还能起到有效地抑制网侧谐波电流的作用。
单相、REm二、分电路的原理及选择2.1 降压斩波电路工作原理电路的原理图如图2所示，图2 降压斩波电路主电路此电路使用一个全控型器件V ，图中为IGBT ，若采用晶闸管，需设置使晶闸管关断的辅助电路。
并设置了续流二极管VD ，在V 关断时给负载中电感电流提供通道。
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，后两种情况下负载中均会出现反电动势，如图中Em 所示。
工作原理：当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 按指数曲线上升。
当 t=t1时控制V 关断，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，通常串接较大电感L 使负载电流连续且脉动小。
此电路的基本数量关系为： （1）电流连续时负载电压的平均值为 (1-1)E E Tt E t t t U onoff on on o α==+=V 1V 3V 2V 4C 1R U ~V zU 上式中，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。
简述升降压斩波电路的工作原理
升降压斩波电路的工作原理介绍升降压斩波电路是一种用于交流电源供电的电力电子设备。
它通过对输入电压进行升降压变换并对电压波形进行裁剪，以达到输出电压稳定的目的。
本文将详细介绍升降压斩波电路的工作原理。
第一部分：升降压变换原理升降压斩波电路通过变换输入电压来实现输出电压的升降。
这一过程主要依靠电力电子器件（如晶闸管、可控硅等）对输入电压进行开关控制。
1.输入相在升降压斩波电路中，输入电压通常是交流电，即具有正负半周的电压。
输入相是输入电压的一部分，用于控制系统的开关动作。
2.电力电子器件电力电子器件是升降压斩波电路中的核心部件，它们具有开关特性，可以在不同时间段内导通或截断电流。
常用的电力电子器件有晶闸管、可控硅等。
电力电子器件的开关状态由控制电路控制。
3.控制电路控制电路是用于控制电力电子器件开关状态的电路，它根据输入相的信号对电力电子器件进行驱动，实现对输入电压的变换。
第二部分：斩波原理斩波是将输入电压波形经过裁剪，使得输出波形更加平滑的一种控制方法。
斩波电路通常由滤波电路和控制电路组成。
1.滤波电路滤波电路用于将电压波形的高频成分滤除，以获得稳定的直流输出。
滤波电路可以采用电容、电感等元件建立，常见的滤波方式包括一阶滤波、二阶滤波等。
2.控制电路控制电路用于根据输入相的信号对斩波电路进行开关控制，实现对电压波形的裁剪。
通常，输入相的信号经过整流、运算放大器等电路处理后，对斩波电路的开关进行控制。
第三部分：升降压斩波电路的工作过程1.升压当输入电压低于所需输出电压时，升压斩波电路会使用升压变压器实现输入电压的升压。
升压变压器通常由输入线圈和输出线圈构成，输入线圈的匝数较少，而输出线圈的匝数较多，通过线圈的变换比例，将输入电压升高。
2.降压当输入电压高于所需输出电压时，降压斩波电路会通过开关电源的方式实现输入电压的降压。
开关电源利用电力电子器件的开关特性，将输入电压分成多个窄脉冲，通过变换比例将输出电压降低。
实验一 晶闸管导通、关断条件 - 广州铁路职业技术学院
实验一晶闸管导通、关断条件一、实验目的熟悉晶闸管的导通、关断条刊：，掌握止确使用晶闸管的方法。
二、实验线路见图A区三、实验内容及步骤1．K6、K10，拨到ON，IRLl、IRL2用导线短接，作导通条件实验。
阳极电压Ea止负极性用K7转换，用双向直流电压表测量。
门极电压Eg正负极性用K8转换，门极电流Ig大小用W2调节。
Eg和Ig用电压表及电流表量测。
同学白己设置开关位置和W2的位置，当按一下K9时，使SCR能导通。
记录条件。
然后设置几种位置组合，当按一下K9。
时使SCR不能导通，记录条件。
2．K6拨到OFF，改接线，把电流表接到IRLl、IRL2。
1g1、1g2用导线短接，K10拨到OFF，W1、W2调到最小，按K9使SCR导通。
作关断条件实验。
请同学反复实验，找出三种关断SCR的方法，并测出最小维持电流。
四、注意事项1．改接线要断开K6。
2．测电流、电压时注意表的极性。
3．W2调节Ig大小。
W1调节IRL(Ia)，并观察维持电流IH大小，其数值为1～20ma。
因此测量IH时，须接0～2A数字直流电流表。
4．K11按钮作用，是用VCl上的电压将SCR关断。
五、报告要求根据实验结果总结SCR导通和关断条件。
实验二单结晶体管触发电路及单相半控桥式整流电路一、实验目的1．熟悉单结晶体管触发电路的工作原理，掌握调试方法。
2．熟悉掌握单相半控桥式整流电路工作原理。
二、实验线路见图C区三、实验内容及步骤(1)单结晶体管触发电路的调试1)K13拨到ON2)示波器测量触发电路中各点波形：同步电压U19，U20、整流电压U18，U21。
削波电压U22，U23单结晶体管电容两端电压UC4，输山脉冲UKP3—8、UKP4—g.3)用双踪示波器观察，一路测U22，U23梯形波。
另一路测UC4或URl7。
调节W4，观察记录UC4波形变化及URl7脉冲移动情况，测出移相范围。
(2)K14拔到1作纯电阻负载实验1)调α=60度，用示波器观察并记录负载电压URL3(U39)，晶闸管两端电压USCR及整流二极管两端电压U38的波形。
(完整版)降压斩波电路设计
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 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，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。
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辽 宁 工 业 大 学 电力电子技术课程设计（论文） 题目：升降压直流斩波实验装置
院（系）： 电气工程学院 专业班级： 电气 学 号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间：2015-12-24至2016-1-3 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室：电气
注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 学 号 学生姓名 专业班级 课程设计 升降压直流斩波实验装置
课程设计（论文）任务
课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数 实现功能 为了电力电子技术课程的教学实验，设计此装置，使学生通过该装置测试、观察升降压直流斩波电路的各个参数及波形，应用此装置可验证升降压压斩波的相关理论知识。 设计任务 1、方案的经济技术论证。2、整流电路设计。3、通过计算选择整流器件的具体型号。4、斩波电路设计。5、驱动电路设计或选择。6、绘制相关电路图。7、进行matlab仿真。8、完成设计说明书。 要求 1、文字在4000字左右。 2、文中的理论分析与计算要正确。 3、文中的图表工整、规范。 4、元器件的选择符合要求。 技术参数 1、交流电源：单相220V。2、前级整流输出电压限制在50V以内。3、斩波输出电流最大值2A。4、负载：纯电阻。5、斩波输出直流电压在10～100V左右可调。 进度计划
第1天：集中学习；第2天：收集资料；第3天：方案论证；第4天：整流电路设计；第5天：斩波电路设计；第6天：驱动电路设计；第7天：元器件具体选择；第8天：进行matlab仿真；第9天：总结并撰写说明书；第10天：答辩
指导教师评语及成绩
平时： 论文质量： 答辩： 指导教师签字： 总成绩： 年 月 日 摘 要 20世纪80年代以来 ，信息电子技术和电力电子技术在各自发展的基础上相结合而产生了一代高频化，全控型的电力电子器件，典型代表有门极可关断晶闸管，电力晶体管，电力场效应晶体管和绝缘栅双极晶体管。利用全控型器件可以组成变流器。直流—直流（DC—DC）是电力变换四大类之一，也指一种电压（或电流）的直流变为另一种电压（或电流）的直流，可用斩波电路来实现。直流斩波电路种类：降压斩波电路，升压斩波电路，升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Spic斩波电路，Zeta斩波电路等六种。升降压直流斩波电路实验装置是使学生通过该装置测试、观察升降压直流斩波电路的各个参数及波形，应用此装置可验证升降压斩波的相关理论知识。此装置运用了整流电路，驱动电路和斩波电路三大部分，将单相220V交流电压变换为10～100V直流可调电压。
关键词：斩波电路；整流电路；驱动电路；直流变直流（DC—CD） 目 录 第1章 绪论 .......................................................... 1 1.1 电力电子技术概况 ............................................. 1 1.2 本文设计内容 ................................................. 2
第2章 升降压直流斩波实验装置电路设计 ................................ 3 2.1 升降压直流斩波实验装置总体设计方案 ........................... 3 2.2 具体电路设计 ................................................. 3 2.2.1 主电路设计 .............................................. 3 2.2.2 整流电路 ................................................ 3 2.2.3 驱动电路设计 ............................................ 5 2.2.4 升降压斩波电路的设计 .................................... 7 2.2.5 保护电路设计 ............................................ 9 2.3 元件器参数计算与型号选择 ..................................... 9 2.3.1 整流电路的参数计算与选择 ................................ 9 2.3.2 升降压斩波电路的参数计算与选择 ......................... 10 2.3.3 元器件的型号选择 ....................................... 11 2.4 系统调试及仿真 .............................................. 11 2.4.1 MATLAB/Simulink仿真软件简介 ........................... 11 2.4.2 升降压直流斩波实验装置总电路图及仿真模型建立 ........... 12 2.4.3 升降压直流斩波实验装置仿真波形及数据分析 ............... 13
第3章 课程设计总结 ................................................. 16 参考文献 ............................................................ 17 第1章 绪论 1.1 电力电子技术概况 电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术，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。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅。它的理论基础为半导体物理学，它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要求，又开发出许多电能转换电路。这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。 顾名思义，可以认为，所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。电子技术包括信息电子技术和信息电子技术和电力电子技术两大分支。具体的说，电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。目前所用电力电子器件均由半导体制成，故也称为电力半导体器件。电力电子技术所变换的“电力”，功率可以大到数百兆瓦甚至吉瓦，也可以小至数瓦甚至毫瓦级。信息电子技术主要用于信息处理，而电力电子技术则主要用于电力变换，这是二者本质上的不同。 电力有交流和直流两种。电力变换通常可分为四大类，即交流变直流（AC—DC），直流变交流（DC—AC），直流变直流（DC—DC）和交流变交流（AC—AC）。交流变直流称为整流，直流变交流称为逆变。交流变交流可以是电压或电力的变换，称作交流电力控制，也可以是频率或相数的变换。直流变直流是指一种电压（或电流）的直流变为另一种电压（或电流）的直流，可用直流斩波电路实现。 电力电子是国民经济和国家安全领域的重要支撑技术。它是工业化和信息化融合的重要手段，它将各种能源高效率地变换成为高质量的电能，将电子信息技术和传统产业相融合的有效技术途径。同时，还是实现节能环保和提高人民生活质量的重要技术手段，在执行当前国家节能减排、发展新能源、实现低碳经济的基本国策中起着重要的作用。 1.2 本文设计内容 设计题目为《升降压直流斩波实验装置》，其功能实现是为了电力电子技术课程的教学实验，设计此装置，使学生通过该装置测试、观察升降压直流斩波电路的各个参数及波形，应用此装置可验证升降压压斩波的相关理论知识。使同学可以更好的学习电力电子技术这门课程。 本课题给出的参数是：1、交流电源：单相220V。2、前级整流输出电压限制在50V以内。3、斩波输出电流最大值2A。4、负载：纯电阻。5、斩波输出直流电压在10～100V左右可调。升降压直流斩波实验装置电路设计 第2章 升降压直流斩波实验装置电路设计 2.1 升降压直流斩波实验装置总体设计方案 升降压直流斩波实验装置是应用于实验室的装备，应满足便于操作，安全系数高等特点。其电源为单相220V交流电，所以需通过整流电路将其交流电变换为直流电后，直流变直流用升降压直流斩波电路调节其电压，实验装置中还需加入驱动电路，控制斩波电路的IJBT开通或关断，绘制出合理的电路图，最终在实验室进行调试并更正。
交流 直流 直流
图2.1总体设计方案 2.2 具体电路设计 构成此实验装置的总电路图大概分为三大部分，分别为整流电路、斩波电路和驱动电路。
2.2.1 主电路设计 整流电路、斩波电路和驱动电路。依次将交流电源变为直流电源，前级整流输出电压限制在50V以内，再将直流电通过升降压斩波电路进行升降压的选择，斩波输出电流最大值2A，斩波输出直流电压在10～100V左右可调。
2.2.2 整流电路 整流电路尤其是单相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要，也是应 用最为广泛的电路。不仅应用于工业，也广泛应用于交通运输，电力系统，通信系统，能源系统等其他领域。本实验装置采用单相桥式全控整流电路（所接负载
升降压直流占波电路 控制和驱动电路 单相桥式整流电路