电力电子技术 课程设计书
课题:降压斩波电路设计
学生姓名:葛冲 学号:09050443X45 学院:中北大学信息商务学院 专业:电气工程及其自动化 指导教师:高丽珍 张晓明
2011年12月30日
致谢语
在新的一学期里关于电力电子技术程学到了不少关于整流电路,斩波电路的一些新的东西,充实了自己的视野,增加了自己的知识,在此感谢老师和同学们的帮助.
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目录
一.引言 二.课程设计
1 降压斩波电路的设计目的 2. 降压斩波电路的设计内容及要求 3. 降压斩波电路主电路基本原理 4. IGBT驱动电路 4.1 IGBT简介
4.2 驱动电路设计方案比较 5. 保护电路的设计 6. MATLAB仿真 6.1 MATLAB简介 6.2 MATLAB发展历程 6.3 主电路仿真
7.PROTEL原理图及PCB图的绘制
8. 心得体会 9. 元件清单 三.参考文献
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一. 引言
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。
二.课程设计
1.降压斩波电路的设计目的
(1). 通过对降压斩波电路(buck chopper)的设计,掌握buck chopper电路的工作原理,综合运用所学知识,进行buck chopper电路和系统设计的能力。 (2). 了解与熟悉buck chopper电路拓扑、控制方法。
(3). 理解和掌握buck chopper电路及系统的主电路、控制电路和保护电路的设计方法,掌握元器件的选择计算方法。
(4). 具有一定的电力电子电路及系统实验和调试的能力 2. 降压斩波电路的设计内容及要求
(1). 设计内容: 对Buck Chopper电路的主电路和控制电路进行设计,参数如下:直流电压E=100V,负载中R=0.5?,L=1mH,反电动式EM=10V。 (2).设计要求
(a)理论设计:
了解掌握Buck Chopper电路的工作原理,设计Buck Chopper电路的主电路和控制电路。包括:IGBT电流,电压额定的选择,画出完整的主电路原理图和控制电路原理图 列出主电路所用元器件的明细表
(b).仿真实验:
利用MATLAB仿真软件对Buck Chopper 电路主电路和控制电路进行仿真建模,并进行仿真实验
(c).实际制作:
利用PROTEL软件绘出原理图,结合具体所用元器件管脚数,外型尺寸,考虑散热和抗
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干扰等因素,设计PCB印制电路板。最后完成系统电路的组装,调试。 3.降压斩波电路主电路基本原理 降压斩波电路主电路工作原理图如下:
图1 降压斩波电路主电路工作原理图
t=0时刻驱动V导通,电源E向负载供电,负载电压U0?E,负载电流i0按指数
曲线上升。
t=t1时控制V关断,二极管VD续流,负载电压U0近似为零,负载电流i0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。
t t O T i i i I I t O u E iGoffono1210201ot 4
t i t t O i T t i i i O t t I u E E O E OG图2 电流连续时的波形 offtonGtox121o202t图3 电流断续时的波形
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