電力電子降壓斬波電路課程設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 路的軟關(guān)斷過程不應(yīng)隨輸入信號(hào)的消失而受到影響。但是它不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過流保護(hù)，不能實(shí)現(xiàn)任意脈寬輸出，而且其對(duì)變壓器的繞制要求嚴(yán)格。采用的光耦是 TLP5211。如果該高電平持續(xù)，軟啟動(dòng)電容將充分放電，直到關(guān)斷信號(hào)結(jié)束，才重新進(jìn)入軟啟動(dòng)過程 ，從而實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)。在主電路的負(fù)載端串接一個(gè)很小取樣電阻 ，把它接到放大器進(jìn)行放大，后再利用比較器，運(yùn)用過壓保護(hù)原理同樣能實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)。 Simulink是 MATLAB中的一種可視化仿真工具，是一種基于 MATLAB的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個(gè)軟件包，被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。 Simulink 與 MATLABamp。 15 設(shè)定好元器件的參數(shù)之后 ,還需要設(shè)置仿真算法和仿真時(shí)間。從開始得到老師給定課題時(shí)的一臉茫然到老師講解后內(nèi)容的初步了解再到自己通過查資料、與同學(xué)共同探討、經(jīng)過老師指導(dǎo)后，自己設(shè)計(jì)并寫出這份課程報(bào)告，心中充滿了成就感。 19 9 參考文獻(xiàn) [1]梁延貴主編 ,現(xiàn)代集成電路實(shí)用手冊(cè)可控硅觸發(fā)電路分冊(cè) ,北京 :科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 . [2]樊立平，王忠慶，電力電子技術(shù) [M].北京：中國(guó)林業(yè)出版，北京大學(xué)出版社 ,2021:116119. [3]曲學(xué)基，曲敬鎧，于明揚(yáng)，電力電子整流計(jì)算及應(yīng)用 [M].北京：電子工業(yè)出版社，2021:192196. [4]黃家善，王廷才，電力電子技術(shù) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版， 2021： 193. 。 此時(shí)占空比的控制從 10%~90%即可實(shí)現(xiàn)輸出 電壓從 0 到 100V的調(diào)整。先用純電阻負(fù)載，則負(fù)載理論阻值應(yīng)該為 1Ω。對(duì)各種時(shí)變系統(tǒng)，包括通訊、控制、信號(hào)處理、視頻處理和圖像處理系統(tǒng)， Simulink 提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫(kù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真、執(zhí)行和測(cè)試。 Simulink 具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細(xì)、貼近實(shí)際、效率高、靈活等優(yōu)點(diǎn)，并基于以上優(yōu)點(diǎn) Simulink 已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號(hào)處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計(jì)。 如圖 1 在主電路串接一個(gè)快速熔斷絲。與電容串聯(lián)的電阻能消耗掉部分過壓能量，同時(shí)抑制電路中的電感與電容產(chǎn)生振蕩，過電壓保護(hù)電路如圖 所示。光隔離一般采用光耦合器，光耦合器由發(fā)光二極管和光敏晶體管組成，封裝在一個(gè)外殼內(nèi)。但是它需要較多的工作電源，其對(duì)脈沖信號(hào)有 1us 的時(shí)間滯后，不適應(yīng)于某些要求比較高的場(chǎng)合。 IGBT 柵極極限電壓一般為土 20 V，驅(qū)動(dòng)信號(hào)超出此范圍可能破壞柵極。因此需要信號(hào)放大的電路。電路結(jié)構(gòu)改為確保其輸出電平或者是高電平或者是低電平的一個(gè)電平狀態(tài)中。 (6)增加 PWM 鎖存器使關(guān)閉作用更可靠 比較器（脈沖寬度調(diào)制）輸出送到 PWM 鎖存器。 3524 的誤差放大器、電流控制器和關(guān)閉控制三個(gè)信號(hào)共用一個(gè)反相輸入端， 3525A 改為增加一個(gè)反相輸入端，誤差放大器與關(guān)閉電路各自送至比較器的反相端。 （ 2） 振蕩器 3525A 的振蕩器，除 CT、 RT 端外，增加了放電 同步端 3。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路檢測(cè)到過流時(shí)發(fā)出電流信號(hào)，由于電阻的作用將 10 腳的電位抬高，從而 1 14 腳輸出低電平，而當(dāng)其沒有過流時(shí)， 10 腳一 直處于低電平，從而正常的輸出 PWM 波。腳 1 及腳 2 分別為芯片內(nèi)部誤差放大器的反相輸入端、同相輸入端。這種電路把直流電壓“斬”成一系列脈沖，改變脈沖的占空比來(lái)獲得所需的輸出電壓。所以由歐姆定律 可得負(fù)載電阻值為 1 歐姆。 圖 降壓電路波形圖 當(dāng) 1tt? 時(shí)刻，控制 IGBT 關(guān)斷，負(fù)載電流經(jīng)二極管 DV 續(xù)流，負(fù)載電壓 0u 近似為零，負(fù)載電流指數(shù)曲線下降。 工作原理 根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，直流降壓斬波主電路如圖 所示： 圖 主電路圖 如圖， IGBT 在控制信號(hào)的作用下開通與關(guān)斷。 根據(jù) 降壓斬波電路 設(shè)計(jì)任務(wù)要求 設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示。全控型器件選擇絕緣柵雙極晶體管（ IGBT）綜合了 GTR和電力 MOSFET的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的特性。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件 ,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代 ,并促進(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。 14 仿真電路及其仿真結(jié)果 4 2 方案確定 11 主電路器件保護(hù) 11 過流保護(hù)電路 18 1 緒 論 現(xiàn)代電 力電子技術(shù)的發(fā)展方向 ,是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué) ,向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。直流傳動(dòng)、開關(guān)電源是斬波電路應(yīng)用的兩個(gè)重要領(lǐng)域，是電力電子領(lǐng)域的熱點(diǎn)。 直流降壓斬波電路主要分為三個(gè)部分，分別為主電路模塊，控制電路模塊和驅(qū)動(dòng)電路模塊。至于開關(guān)的選擇，選用比較熟悉的全控型的 IGBT 管，而不選半控型的晶閘管，因?yàn)?IGBT 控制較為簡(jiǎn)單，且它既具有輸入阻抗高、開關(guān)速度快、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，又用通態(tài)壓降小、耐壓高、電流大等優(yōu)點(diǎn)。 4 降壓斬波的典型波形如下圖所示。 (2)電阻 因?yàn)楫?dāng)輸出電壓為 200V 時(shí)，假輸出電流為 20A。 PWM 控制就是對(duì)脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)。振蕩器還設(shè)有外同步輸入端 (
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