【正文】 效率為 80%70% 符合設(shè)計要求。 圖 13 觸發(fā)脈沖占空比為 65% 時 Ug、 U Id、 Ud 的波形 （ 3）當(dāng)設(shè)置占空比為 80% ， 開關(guān)頻率 40KHz，負載為電阻性負載 時 Ug、 UId、 Ud 的輸出波形如圖 14 。 set(gcf,39。 過電流保護電路如圖 10 所示，其中交流側(cè)接快速熔斷器能對晶閘管元件短路及直流側(cè)短路起保護作用。 過電壓保護 過壓保護要根據(jù)電路中過壓產(chǎn)生的不同部位，加入不同的保護電路，當(dāng)達到— 定電壓值時，自 動開通保 護電路，使過壓通過保護電路形成通路，消耗過壓儲存的電磁能量，從而使過壓的能量不會加到主開關(guān)器件上，保護了電力電子器件。下面簡單介紹一下它的工作原理。針對以上幾個要求，對驅(qū)動電路進行以下設(shè)計。根據(jù)系統(tǒng)的動態(tài)、靜態(tài)特性要求，在誤差放大器的輸出腳9和腳 1 之間一般要添加適當(dāng)?shù)姆答佈a償網(wǎng)絡(luò)，另外當(dāng) 10腳的電壓為高電平時，11和 14 腳的電壓變?yōu)?10輸出。 對于控制電路的設(shè)計其實可以有很 多種方法，可以通過一些數(shù)字運算芯片如單片機、 CPLD 等等來輸出 PWM 波，也可以通過特定的 PWM 發(fā)生芯片來控制。所以由歐姆定 得到： （ 3） 可得到電路電阻應(yīng)該在 ??100020 。為了使負載電流連續(xù)且脈動小，故串聯(lián) L值較大的電感。 由于電力電子器件不僅對驅(qū)動的脈沖寬度有一定的要求，而且對驅(qū)動電壓的幅度有要求，故控制電路和電力電子器件之間還要加入驅(qū)動電路，從而使 控制電路產(chǎn)生的控制信號 能夠 驅(qū)動 電力電子器件開通和關(guān)斷。 本 課程設(shè)計使用全控型器件 IGBT 做 降壓斬波電路 控制器件； SG3525 作為控制芯片， EXB841 作為驅(qū)動芯片 討論降壓斬波主電路、控制電路、驅(qū)動電路和保護電路的原理與設(shè)計。 習(xí)慣上， DCDC 變 換器包括以上兩種情況。 利用不同的基本斬波電路進行組合，可構(gòu)成復(fù)合斬波電路，如電流可逆斬波電路、橋式可逆斬波電路等。 （ 3）培養(yǎng)運用知識的能力和工程設(shè)計的能力。 過電壓分為外因過電壓和內(nèi)因過電壓兩類。 通過調(diào)節(jié)占空比α使輸出到負載的電壓平均值 0U 最大為 E，若減小占空比α，則 0U 隨之減小。而一般的 IGBT 都滿足要求。 圖 5 SG3525 引腳圖 SG3525 的 11 和 14 腳輸出兩個等幅、等頻、 相位互補、占空比可調(diào)的 PWM信號?？傻?f=，基本滿足要求。另外它使用比較方便，穩(wěn)定性比較好。當(dāng)腳 15和腳 14 有 10mA 電流通過時，腳 3輸出高電平而使 IGBT 導(dǎo)通；而當(dāng)腳 15 和腳14無電流通過時，腳 3 輸出低電平使 IGBT 關(guān)斷；若 IGBT 導(dǎo)通時，若承受短路電流，則其電壓 ceV 隨電流的增大迅速上升，腳 6 懸空，腳 3 電位開始下降，從而逐漸關(guān)斷 IGBT。與電容串聯(lián)的電阻能消耗掉部分過壓能量，同時抑制電路中的電感與電容產(chǎn)生振蕩，過電壓保護電路如圖 7所示。 11 圖 10 過電流保護電路圖 12 6 電路仿真 由 MATLAB 搭建的仿真電路如圖 11 圖 11 MATLAB搭建的降壓斬波電路仿真電路 首先進入 Simulink 界面，新建一個文件并保存，然后從 Simulink 的 Sinks庫中找到 Scope 示波器，從 Sources 庫中找到 Pulse Generator，再從SimPowerSystems 庫中找到 Powergui、 Voltage Measurement 、 IGBT/Diode 、Diode 、 Current Measurement 、 Series RLC Branch 、 DC Voltage Source 元件，按照圖 11 所示連接，將 DC Voltage Source 設(shè)置成 100V、 L 設(shè)置為 700mH，Pulse Generator 中占空比設(shè)置成需要的數(shù)字，連接好電路并設(shè)置好參數(shù)后，運行仿真，在 Command Window 中輸入 set(0,39。figure39。 15 圖 16 觸發(fā)脈沖占空比為 65% 時 Ug、 U Id、 Ud的波形 （ 6）當(dāng)設(shè)置占空比為 80% ， 開關(guān)頻率 40KHz，負載為阻感負載 時 Ug、 UId、 Ud 的輸出波形如圖 17 。它不僅鞏固了我以前所學(xué)的理論知識，更使我們知道了由理論結(jié)合實踐的基本方法，鍛煉了自己解決實際問題的能力。 附 錄 A 附圖：降壓斬波電路原理圖 20 TE mRLV Du oVB~ 2 2 0 V~ 1 0 0 VD C 1 0 0 V+S G 3 5 2 51 61 51 3過 流 信 號 輸 入1 41 11 21 0911 0 0 u F5 . 1 V5 . 1 V1 5 V867525 . 1 K1 K0 . 0 1 u F1 0 K1 0 K1 0 KI N 4 1 4 8I N 4 1 4 81 51 49631254 . 7 K+ 2 0 VT L P 5 2 12 0 0 Ω+ 1 2 VV D 2A BCCR GBA4 7 u FE X B 8 4 14 7 u F 附 錄 B 附表：降壓斬波電路元器件清單 序號 名稱 代號 參 數(shù) 數(shù)量 備 注 1 變壓器 TC1 300KV/A 1 2 電感 L 700mH 1 21 3 電力場效應(yīng)晶體管 C 500μ F/300V 1 4 二極管 LED IN4148 2 5 SG3525 U 1 6 EXB841 U 1 7 電阻 R 10Ω 2 8 電阻 R 500Ω 1 9 電阻 R 10KΩ 2 10 電阻 R 1 11 滑動變阻器 R 10KΩ 12 電容 C F 13 電容 C 100μ F