直流升压斩波电路设计

自动化专业综合设计报告

设计题目：直流升压斩波电路设计

所在实验室：自动化仿真实验室

指导教师：郭卫平

学生姓名宗宣伊

班级文自082-2 学号200890517244 撰写时间：2012-03-16 成绩评定：

直流升压斩波电路设计（boost chopper电路）

设计目的

1通过对boost chopper电路的设计，掌握其工作原理，提高系统设计能力

2 掌握运用simulink对电路进行仿真的方法

设计要求

设计要求参数：直流电压E=50V,负载R=20Ω，L,C值极大，Em=30V

1 理论设计：掌握boost chopper电路工作原理，设计boost chopper电路的主电路，控制电路（包括IGBT电流，电压额度的选择，驱动保护电路的设计）

2 利用simulink进行建模仿真。

设计内容

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。

直流升压斩波电路图

基本原理

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

simulink 仿真模型图

simulink 仿真模型图中DC voltage source 是电压源，提供50V 点直流电压。L 为电感。Diode 为电力二极管，单项导通，阻止电流反向流动。C 为电容。IGBT 为斩波器件，R 为负载。Current Measurement1 用来测量流经L 的电流。Current Measurement2 用来测量负载电流。Current Measurement3 用来测量流经电容 C 的电流。current 为流经IGBT 的电流，IGBT voltage 为IGBT两段的电压。Scope 为示波器。Pulse Generator 为PWM 脉冲发生器，调节其占空比就可以控制输出电压的大小。

2.2 仿真实验结果及分析

⑴周期设为1KHz ,占空比为50%,电感为10mH,电容为2200uF,负载为20?时进行仿真，仿真结果如下：

负载电压98.2V

流经电感L的电流0.982A

可以看到在占空比为50%时，输出电压与输入电压基本呈二倍的关系

（2）占空比25%

负载电压65.5V

流经电感L的电流0.65A （30）占空比75%

负载电压196.2V

流经电感L的电流1.962A

总结与体会

短短一周课程设计过去了，通过这次的课程设计提高了自身一定的实践能力，也是对我以后实际工作的一次训练。通过这次设计，既巩固了matlab仿真的知识，也加深了对电力电子相关电路的学习。设计中团队精神也是很重要的，在相互讨论，相互帮助中解决了各种难题。最重要的是学会了坚持不懈，不轻言放弃。

因为这是第一次做simulink与电力电子电路相结合的实验设计，难免会遇到各种问题，认识到自己对以前所学知识的不扎实，掌握的不牢固，以后要对自己严格要求。虽然这个设计做的不太好，但过程中收获很多。

总的来说，一周的设计比较成功，感谢老师的指导和队友们的帮助。