電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)范例-全文預(yù)覽
【正文】 比。當(dāng)t=t1時(shí)刻，控制IGBT關(guān)斷，負(fù)載電流經(jīng)二極管VD續(xù)流，負(fù)載電壓u。 電路設(shè)計(jì)總框圖 降壓斬波主電路的原理圖 電路總框圖二 直流降壓斬波電路主電路模塊2．1 主電路模塊原理直流降壓斬波主電路可使用一個(gè)全控器件IGBT控制導(dǎo)通。主電路模塊， 注要由全控器件IGBT的開(kāi)通與關(guān)斷的時(shí)間占空比來(lái)決定輸出電壓u。北京:電子工業(yè)出版社新型半導(dǎo)體器件及其應(yīng)用實(shí)例.在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中我學(xué)到了很多東西，也知道了自己的哪些不足之處，知道自己對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，以后仍需努力。如選取電感電容值極大這必將和減小成本成為矛盾，而且由以上的仿真分析可知它也將和Boost啟動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)間成為矛盾。（可以在一些經(jīng)驗(yàn)值附近選取電感電容值，濱進(jìn)行反復(fù)的試驗(yàn)最中確定自己需要的電感電容值） 這里僅根據(jù)要有良好的直流穩(wěn)定性和快速性，在α=50時(shí)經(jīng)過(guò)大量的仿真實(shí)驗(yàn)選取的一組理想的電容電感值，及其此時(shí)的輸出波形。周期設(shè)為1KHz ,占空比為50%,電感為10mH,電容為2200uF,負(fù)載為100時(shí)進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如下：圖301 圖302 可以知負(fù)載兩端的電壓與輸入電壓基本上成2倍的關(guān)系。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，選擇L和C時(shí)，要綜合考慮重量、尺寸以及成本等因素。將升壓比的倒數(shù)記作，即 ，則β和關(guān)系為 ，因此說(shuō)明：當(dāng)所選的C能達(dá)到所需的輸出濾波要求時(shí)L可以選的足夠大，以便使開(kāi)關(guān)變換器保持在連續(xù)的工作狀態(tài)，但電容器本身沒(méi)有完美的電器性能所以其內(nèi)部的等效串聯(lián)電阻將消耗一些功率。圖213過(guò)電流保護(hù)電過(guò)壓過(guò)流保護(hù)原理與設(shè)計(jì)圖214根據(jù)主電路所示把輸出電壓，電流反饋回來(lái)經(jīng)過(guò)集成運(yùn)放LM393比較輸出，LM393輸出接494的4腳控制其死區(qū)電壓（高電平不工作、低電平工作），通過(guò)調(diào)節(jié)R12可調(diào)節(jié)反饋電壓大小，當(dāng)LM393 的3腳反饋電壓增大超過(guò)2腳電壓時(shí)，1腳輸出高電平。采用快速熔斷器是電力電子裝置中最有效、應(yīng)用最廣的一種的過(guò)流保護(hù)措施。與電容串聯(lián)的電阻能消耗掉部分過(guò)壓能量，同時(shí)抑制電路中的電感與電容產(chǎn)生振蕩，過(guò)電壓保護(hù)電路如圖212所示。開(kāi)關(guān)頻率越高，所需要的驅(qū)動(dòng)功率越大。在導(dǎo)電狀態(tài)，即當(dāng)UGS大于開(kāi)啟電壓或閾值電壓UT時(shí)，柵極下P區(qū)表面的電子濃度將超過(guò)空穴濃度，使P型半導(dǎo)體反型成N型而成為反型層，該反型層形成N溝道而使PN結(jié)消失，漏極和源極導(dǎo)電。但是電流容量小，耐壓低，一般適用于功率不超過(guò)10kW的電源電子裝置。當(dāng)控制信號(hào)增大，輸出脈沖的寬度將減小。 TL494內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器,振蕩頻率可通過(guò)外部的一個(gè)電阻和一個(gè)電容進(jìn)行調(diào)節(jié), 其振蕩頻率為: 輸出脈沖的寬度是通過(guò)電容CT 上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個(gè)控制信號(hào)進(jìn)行比較來(lái)實(shí)現(xiàn)。1TL494引腳圖圖（27）TL494工作原理簡(jiǎn)述TL494的內(nèi)部電路由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、振蕩電路、間歇期調(diào)整電路、兩個(gè)誤差放大器、脈寬調(diào)制比較器以及輸出電路等組成。TL494有SO16和PDIP16兩種封裝形式，以適應(yīng)不同場(chǎng)合的要求。當(dāng)=0時(shí)刻 ==0，令式 （110）中=0即可求出，進(jìn)而可寫出的表達(dá)式。設(shè)T處于斷態(tài)的時(shí)間為toff，則在此期間電感釋放的能量為：穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期T中L積蓄能量與釋放能量相等化簡(jiǎn)得： 以上為升壓斬波電路的工作原理。圖（24）首先假設(shè)電路中電感和電容值都足夠大。濾波電路一般由電容組成，其作用是把脈動(dòng)直流電壓中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電壓。來(lái)完成整個(gè)系統(tǒng)的功能。主電路，開(kāi)關(guān)管選用電力MOSFET。設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求是輸出電壓Uo=220V可調(diào)的DC/DC變換器，這里為升壓斬波電路。線性電源體積重量大，很難實(shí)現(xiàn)小型化、損耗大、效率低、輸出與輸入之間有公共端，不易實(shí)現(xiàn)隔離，只能降壓，不能升壓。…………………………………………………………………24設(shè)計(jì)心得……………………………………………………………………………25參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………25致 謝………………………………………………………………………………26一．設(shè)計(jì)要求與方案供電方案有兩種選擇?！? ………………………………………………………10 …………………………………………………15三仿真分析與調(diào)試……………………………………………………………17 Matlab仿真圖…………………………………………………………17 仿真結(jié)果…………………………………………………………18 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)論……………………………………………………………24元器件列表要達(dá)到高精度的直流電壓，必須經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電源進(jìn)行穩(wěn)壓。因此選擇方案二。設(shè)計(jì)方案：電源電路電源電路采用電容濾波的二極管不控整流電路，220V單相交流電經(jīng)220V/24V變壓器，降為24V交流電，再經(jīng)二極管不控整流電路及濾波電容濾波后，變?yōu)槠街钡闹绷麟?，其幅值?2V~36V之間。由信息電子電路組成的控制電路按照系統(tǒng)的工作要求形成控制信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路去控制主電路中電力電子器件的導(dǎo)通或者關(guān)斷。如圖2—1所示： 電源變壓器整流電路升壓斬波電路濾波電路控制和驅(qū)動(dòng)電路保護(hù)電路圖(21)小功率直流電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路三個(gè)部分組成，：圖 在直流電源中一般用四個(gè)
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