電力電子技術(shù)課程設(shè)計報告-降壓斬波電路的設(shè)計-預(yù)覽頁
【正文】 IGBT簡介 驅(qū)動電路設(shè)計 方案比較 5. 保護電路的設(shè)計 6. MATLAB仿真 MATLAB簡介 MATLAB發(fā)展歷程 主電路仿真 PCB圖的繪制 8. 心得體會 9. 元件清單 三．參考文獻 2 一． 引言 高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源已廣泛運用于基礎(chǔ)直流電源、交流電源、各種工業(yè)電源，通信電源、通信電源、逆變電源、計算機電源等。 二．課程設(shè)計 (1). 通過對降壓斬波電路（ buck chopper）的設(shè)計，掌握 buck chopper 電路的工作原理，綜合運用所學知識，進行 buck chopper 電路和系統(tǒng)設(shè)計的能力。 (2).設(shè)計要求 (a)理論設(shè)計： 了解掌握 Buck Chopper電路的工作原理，設(shè)計 Buck Chopper 電路的主電路和控制電路。 t=t1 時控制 V 關(guān)斷，二極管 VD續(xù)流，負載電壓 0U 近似為零，負載電流 0i 呈指數(shù)曲線下降。由波形可見，負載電壓 0U 平均值會被抬高，一般不希望出現(xiàn)電流斷續(xù)的情況。通態(tài)時電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)使電阻 R 減小，使通態(tài)壓 降減小。 圖 4 IGBT 基本結(jié)構(gòu) 5 驅(qū)動電路設(shè)計方案比較： 一個理想的 IGBT 驅(qū)動器應(yīng)具有以下基本驅(qū)動性能： (1)動態(tài)驅(qū)動能力強， 能為 IGBT 柵極提供具有陡峭前后沿的驅(qū)動脈沖。這種情況會大大限制 IGBT 的開關(guān)頻率和輸出能力，同時對 IGBT 的安全工作構(gòu)成很大威脅。同時，過短的開關(guān)時間也會造成主回路過高的電流尖峰，這既對主回路安全不利，也容易在控制電路中造成干擾。因此，在有短路程的設(shè)備中 Vge 應(yīng)選小些，一般選 12～ 15V。在許多設(shè)備中， IGBT 與工頻電網(wǎng)有直接電聯(lián)系，而控制電路一般不希望如此。 (5)具有柵壓限幅電路，保護柵極不被擊穿。這不僅能夠減少系統(tǒng)響應(yīng)滯后，而且能提高保護的快速性。同時， PWM 控制方式存在以下缺點 :輸入電壓調(diào)制能力弱，頻率特性較差，輕負載下效率下降。當輸出電壓超出預(yù)定值，則反饋控制信號為低電平，低電平 D 觸發(fā)輸出將振蕩器的脈沖信號與為 0，控制開關(guān)管持續(xù)關(guān)斷，從而降低出出端電壓。在電路設(shè)計上要用固定脈寬發(fā)生器來代替脈寬調(diào)制器中的鋸齒波發(fā)生器，并利用電壓 /頻率轉(zhuǎn)換器 (比如，壓控振蕩器 VCO)改變頻率。 8 總的說來， PFM 控制方式是開關(guān)電源中使用已經(jīng)比較普遍，具有以下優(yōu)點 :在負載較輕情況下效率很高，工作頻率高，頻率特性好，電壓調(diào)整率高，適用于 電流或者電壓控制模式。其調(diào)制原理如圖 10 所示，工作波形如圖 11 所示。 當充到輸入電壓為觸發(fā)器的正門限電壓時，輸出跳變?yōu)榈碗娖?，電容又?jīng)電阻 R2 開始放電。同時可以改變 R1 和 R2 的比值來改變占空比。產(chǎn) 生過電壓的原因一般由靜電感應(yīng)、雷擊或突然切斷電感回路電流時電磁感 應(yīng)所引起。防靜電保護極為必要。工作臺和烙鐵都必須良好接地，焊接時電烙鐵功率 應(yīng)不超過 25W，最好使用 12V～ 24V 的低電壓烙鐵，且前端作為接地點，先焊柵極，后焊漏極與源極。 MATLAB 的優(yōu)勢 如下： （ 1） 友好的工作平臺和編程環(huán)境 ； （ 2） 簡單易用的程序 語言 ； （ 3） 強大的科學計算機數(shù)據(jù)處理能力 ； （ 4） 出色的圖形處理功能 ； （ 5） 應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱 ； （ 6） 實用的程序接口和發(fā)布平臺 ； （ 7） 應(yīng)用軟件開發(fā)（包括用戶界面） 。 PORTEL 原理圖設(shè)計 在原有主電路、驅(qū)動電路、緩沖電路的基礎(chǔ)上， PORTEL 原理圖中還添加了電氣隔離環(huán)節(jié)，將驅(qū)動電路與主電路進行隔離。 （ 3） ．設(shè)置參數(shù)： 設(shè)置參數(shù)包括設(shè)置元件的布置參數(shù)、板層參數(shù)和布線參數(shù)等。 （ 5） ．元件布局： 規(guī)劃電路板并導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表后，通過執(zhí)行命令，系統(tǒng)將自動裝入元件并將元件布置在電路板邊框內(nèi)。 (7)．手工調(diào)整： 自動布線雖然成功率很高，但往往存在不滿意的地方，這時就需要進行手工調(diào)整，以滿足設(shè)計要求。 這次的電力電子課程設(shè)計是我做的最辛苦的一次，主要的原因是老師的要求十分的高，其次就是，這次試驗要求我們學習兩個從來就沒有接觸過的軟件。找資料說起來好像很簡單，但真正做起來是需要耐 心的，不是你所找的就一定是有用的，要進行篩選甄別，所以這個過程中是要花費一些時間的，但這其中也拓展了你的知識面。通過這次課程設(shè)計我們掌握了一定的文檔的編排格式，這對于以后的畢業(yè)設(shè)計及工作需要都有很大的幫助，在完成課程設(shè)計的同時我們也再復(fù) 習了一遍電力電子這門課程，對于以前一知半解的問題有了更深刻的認
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