【正文】 % 符合設(shè)計(jì)要求。 然后在 Scope 示波器的 Insert 菜單選項(xiàng)中選擇 axes 坐標(biāo)軸選項(xiàng)，單擊左鍵再單擊右鍵選擇 color 設(shè)置背景顏色再用左鍵單擊線條設(shè)置線條顏色，運(yùn)用放大縮小工具調(diào)整波形。,39。當(dāng)器件 擊穿或短路、觸發(fā)電路或控制電路發(fā)生故障、出現(xiàn)過載、直流側(cè)短路、可逆?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生環(huán)流或逆變失敗，以及交流電源電壓過高或過低、缺相等，均可引起過流。當(dāng) ICE6A 時(shí)，過流保護(hù)電流控制運(yùn)算放大器，使其輸出軟關(guān)斷信號(hào)，將腳 3輸出電平降為 O。 本系統(tǒng)中，對(duì)電壓要求不高，而且只有一個(gè)全控器件需要控制，又有一些全控器件專用的驅(qū)動(dòng)芯片，所以選擇此方案。因此可以將驅(qū)動(dòng)電路輸出的過流保護(hù)電流信號(hào)經(jīng)一電阻作用，轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)來進(jìn)行過流保護(hù)，如圖 6所示。振蕩器還設(shè)有外同步輸入端 (腳 3)。 (5)電感 若要使輸出電流不斷續(xù)，則要 （ 4） （ 5） Tton/?? （ 6） 由于 m值應(yīng)大于最小設(shè)定值 為 ，當(dāng) m =， f=40KHz 時(shí)， 由 式 ?? /T? （ 7） RL/?? （ 8） 故 （ 9） 當(dāng) ? =0時(shí) L為無窮大，故 L應(yīng)盡可能大，此處選 L=700 mH 。 負(fù)載電流的平均值為 ： （ 2） 若負(fù)載中 L值較小，在 V關(guān)斷后，到了 t2 時(shí)刻，如圖 4所示，負(fù)載電流已衰減至零，出現(xiàn)負(fù)載電流斷續(xù)的情況。 3 2 降壓斬波主電路設(shè)計(jì) BUCK 電路工作原理 Buck Chopper 電路工作原理如圖 2： 圖 2 BUCK電路圖 直流降壓斬波 主電路使用一個(gè)全控器件 IGBT 控制導(dǎo)通。 課程設(shè)計(jì)要求 降壓斬波電路設(shè)計(jì)要求： （ 1）輸入直流電壓： Ud=100V （ 2）開關(guān)頻率 40KHz （ 3）輸出電壓范圍 50V~80V （ 4）輸出電壓紋波：小于 1% （ 5）最大輸出電流： 5A （ 6） 具有過流保護(hù)功能 ， 動(dòng)作電流 ： 6A （ 7）具有穩(wěn)壓功能 （ 8）效率不低于 70% 方案確定 電力電子器件在實(shí)際應(yīng)用中，一般是由控制電路，驅(qū)動(dòng)電路，保護(hù)電路和以電力電子器件為核心的主電路組成一個(gè)系統(tǒng)。 直流斬波電路廣泛應(yīng)用于直流傳動(dòng)和開關(guān)電源領(lǐng)域，是電力電子領(lǐng)域的熱點(diǎn)。 電力電子課程設(shè)計(jì) 直流斬波電路的設(shè)計(jì) 系 、 部： 電氣與信息工程學(xué)院 學(xué)生姓名： 劉宗泉 指導(dǎo)教師： 肖文英 職稱 副教授 專 業(yè)： 自動(dòng)化 班 級(jí)： 1102 班 完成時(shí)間： 2021 年 5 月 28 日 摘 要 直流斬波電路 （ DC Chopper） 的功能是將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電，也稱為直接直流 直流變換器 （ DC/DC Converter） 。全控型器件絕緣柵雙極晶體管（ InsulatedGate Bipolar,IGBT）綜合了 電力晶體管（ Giant Transistor,GTR ） 和電力 場(chǎng)效應(yīng)管（ Power Field Effect,MOSFET） 的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的特性。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)斷來完成整個(gè)系統(tǒng)的功能，當(dāng)控制電路所產(chǎn)生的控制信號(hào)能夠足以驅(qū)動(dòng)電力電子開關(guān)時(shí)就無需驅(qū)動(dòng)電路。用控制電路和驅(qū)動(dòng)電路來控制 IGBT 的通斷，當(dāng) t=0 時(shí)，驅(qū)動(dòng) IGBT 導(dǎo)通，電源 E 向負(fù)載供電，負(fù)載電壓 0u =E，負(fù)載電流 0i 按指數(shù)曲線上升。 圖 4 電流斷續(xù)時(shí)波形圖 主電路參數(shù)分析 主電路中需要確定參數(shù)的元器件有 IGBT、二極管、直流電源、電感、電阻值的確定，其參數(shù)確定如下： (1)電源 按照設(shè)計(jì)要求， 輸入電壓為 100V。 11??? ???eemEEm m /? ??? ）（ LfRdMI EUR ?? 0 6 3 控制電路原理與設(shè)計(jì) 控制電路方案選擇 IGBT 控制電路的功能有：給逆變器的電子開關(guān)提供控制信號(hào)；以及對(duì)保護(hù)信號(hào)作出反應(yīng)，關(guān)閉控制信號(hào)。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。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。 驅(qū)動(dòng)電路分析與設(shè)計(jì) 針對(duì) 以上分析，我選取了 EXB841 驅(qū)動(dòng)芯片。因 EXB841 無過流自鎖功能，所以外加過流保護(hù)電路，一旦產(chǎn)生過流，可通過外接光耦 TLP521 將過流保護(hù) 信號(hào)輸出至控制電路，經(jīng)過一定延時(shí)，以防止誤動(dòng)作和保證進(jìn)行軟關(guān)斷，然后由觸發(fā)器鎖定，實(shí)現(xiàn)保護(hù)。由于電力電子器件的電流過載能力相對(duì)較差，必須對(duì)變換器進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪^流保護(hù)。On39。 （ 1）當(dāng)設(shè)置占空比為 50% ， 開關(guān)頻率 40KHz，負(fù)載為電阻性負(fù)載 時(shí) Ug、 UId、 Ud 的輸出波形如圖 12 。 由圖 14看出占空比為 80% ，開關(guān)頻率 40KHz 負(fù)載為電阻性負(fù)載時(shí)輸出電壓為 波紋系數(shù)為 % ，最大輸出誤差為 % ；效率為 87%70% 符 16 合設(shè)計(jì)要求。通過這次課程設(shè)計(jì)，看到了自己的不足之處，同時(shí)也鍛煉了自己將理論知識(shí) 運(yùn)用到實(shí)際中的能力，加強(qiáng)了自己的實(shí)際運(yùn)用能力，也學(xué)會(huì)了怎么樣去分析問題和解決問題。 MATLAB 是我們學(xué)習(xí)和工作中重要的軟件，能夠輕車熟路的使用它會(huì)使我們的工作得到意想不到的效果。 由圖 16看出占空比為 50% ，開關(guān)頻率 40KHz 負(fù)載為電阻性負(fù)載時(shí)輸出電壓為 波紋系數(shù)為 % ，最大輸出誤差為 % ；