【正文】 19 每一份付出都會(huì)有匯報(bào)，每一次努力都會(huì)有所收獲，通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多平常課堂上沒(méi)有學(xué)到的知識(shí)，比如文獻(xiàn)資料的符號(hào)表示、三線(xiàn)表的制作等 ， 當(dāng)然 在此次課程設(shè)計(jì) 過(guò)程中 也 出現(xiàn)了很多問(wèn)題， 比如該用哪種控制電路和驅(qū)動(dòng)電路，該用什么晶閘管等，在參考書(shū)本給出的幾個(gè)典型電路和其他資料后選取適合的電路。 14 圖 14 觸發(fā)脈沖占空比為 80% 時(shí) Ug、 U Id、 Ud的波形 （ 4）當(dāng)設(shè)置占空比為 50% ， 開(kāi)關(guān)頻率 40KHz，負(fù)載為阻感負(fù)載 時(shí) Ug、 UId、 Ud 的輸出波形如圖 15 。器件直接串接快速熔斷器才對(duì)元件的保護(hù)作用最好，因?yàn)樗鼈兞鬟^(guò)同 — 個(gè)電流．因而被廣泛使用。 如圖 7所示，其工作電源為 20177。 控制電路工作原理 由于 SG3525 的振蕩頻率可表示為 ： )( 1 dtt RRCf ?? （ 10） 式中 : tC , tR 分別是與腳 腳 6 相連的振蕩器的電容和電阻； dR 是與腳 7相連的放電端電阻值。 (3)IGBT 當(dāng) IGBT 截止時(shí)，回路通過(guò)二極管續(xù)流，此時(shí) IGBT 兩端承受最大正壓為100V；而當(dāng) ? =1 時(shí)， IGBT 有最大電流，其值為 1A。 其次驅(qū)動(dòng)電路還要提供控制電路與主電路之間的電氣隔離環(huán)節(jié)，一般采用光隔離或磁隔離。 直流斬波電路的種類(lèi)較多，包括 6種基本斬波電路：降壓斬波電路，升壓斬波電路，升降壓斬波電路， Cuk斬波電路， Sepic 斬波電路和 Zeta 斬波電路，其中前兩種是最基本的電路。 （ 2）培養(yǎng)綜合分析問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。當(dāng)電力工作于穩(wěn)態(tài)時(shí)負(fù)載電流在一個(gè)周期的初值和終值相等，負(fù)載電壓的平均值為 ： （ 1） ont 為 IGBT 處于通態(tài)的時(shí)間； oft 為處于斷態(tài)的時(shí)間； T 為開(kāi)關(guān)周期；α為導(dǎo)通占空比。 對(duì)于 PWM 發(fā)生芯片，選用了 SG3525 芯片，其引腳圖如圖 5所示，它是一款專(zhuān)用的 PWM 控制集成電路芯片，它采用恒頻調(diào)寬控制方案，內(nèi)部包括精密基準(zhǔn)源、鋸齒波振蕩器、誤差放大器、比較器、分頻器和保護(hù)電路等。其提供的脈沖寬度不受限制，較易檢測(cè) IGBT 的電壓和電流的狀態(tài)，對(duì)外送出過(guò)流信號(hào)。將電容并聯(lián)在回路中，當(dāng)電路中出現(xiàn)電壓尖峰電壓時(shí)，電容兩端電壓不能突變的特性，可以有效地抑制電路中的過(guò)壓。,39。 17 設(shè)計(jì)心得 此次課程設(shè)計(jì)，從 理論到實(shí)踐，在短短一星期的時(shí)間里，我遇到了很多問(wèn)題，也學(xué)到了很多東西。 在此次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，碰到的問(wèn)題比較多，靠自己所學(xué)的知識(shí)根本解決不了，借鑒了很多網(wǎng)上資料，解決了這些問(wèn)題，也學(xué)到了很多課本上沒(méi)有的東西。)。 圖 9 RC阻容過(guò)電壓保護(hù)電路圖 過(guò)電流保護(hù) 當(dāng)電力電子電路運(yùn)行不正?；蛘甙l(fā)生故障時(shí)，可能會(huì)發(fā)生過(guò)電流。但是它需要較多的工作電源，其對(duì)脈沖信號(hào)有 1μ s 的時(shí)間滯后，不適應(yīng)于某些要求比較高的場(chǎng)合。腳 腳 7 內(nèi)有一個(gè)雙門(mén)限比較器，內(nèi)設(shè)電容充放電電路，加上外接的電阻電容電路共同構(gòu)成 SG3525 的振蕩器。此電路采用 PWM 方式控制 IGBT 的通斷。 （ 4）提高課程設(shè) 計(jì)報(bào)告撰寫(xiě)水平。直流斬波電路一般是指直接將直流電變?yōu)榱硪恢绷麟姷那闆r，不包括直流 交流 直流的情況。 根據(jù) 降壓斬波電路 設(shè)計(jì)任務(wù)要求 設(shè)計(jì)主電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路，設(shè)計(jì)出 降壓斬波電路 的結(jié)構(gòu)框圖如圖 1： 2 圖 1 降壓斬波電路結(jié)構(gòu)框圖 在圖 1 結(jié)構(gòu)框圖中，控制電路是用來(lái)產(chǎn)生 降壓斬波電路 的控制信號(hào) ，斬波電路主要用于電子電路的供電，不同的電子器件需要的供電電源電壓不盡相同，而且對(duì) 電源的精度要求也有所差異，對(duì)于精密的電子儀器需要的供電電源功率雖然小但要求電源質(zhì)量高，對(duì)于小容量直流電機(jī)雖然對(duì)電源的質(zhì)量要求不高，但功率較大，控制電路的作用是調(diào)節(jié)斬波電路電壓高低。 (2)電阻 REUI M?? 00EETttt EtU ono f fonon ?????0 5 因?yàn)楫?dāng)輸出電壓為 100V時(shí)， 按照設(shè)計(jì)要求輸出電流小于等于 5A， 假設(shè)輸出電流為 ~5A。該放大器是 15 8114146751316912310 12VCVR E FC OM P NIN IN +OS C S YN CVC C C S SOU T AOS C OU TSD GNDDIS CRTOU T BCT 7 一個(gè)兩級(jí)差分放大器。它具有單電源、正負(fù)偏壓、過(guò)流檢測(cè)、保護(hù)、軟關(guān)斷等主要特性，其功能完善，控制簡(jiǎn)便可靠。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。 13 圖 12 觸發(fā)脈沖占空比為 50% 時(shí) Ug、 U Id、 Ud的波形 （ 2）當(dāng)設(shè)置占空比為 65% ， 開(kāi)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 13 。 通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)也加強(qiáng)了 MATLAB 在實(shí)際工程的應(yīng)用操作，學(xué)會(huì)了 MATLAB在電力電子領(lǐng)域的設(shè)計(jì)方法，此外，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)也發(fā)現(xiàn)了在電力電子中一些以前不知道的問(wèn)題，并通過(guò)自己查找資料解決問(wèn)題。 由圖 15看出占空比為 50% ，開(kāi)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 76%70% 符合設(shè)計(jì)要求。)。 圖 8 驅(qū)動(dòng)電路原理圖 5 保護(hù)電路的原理與設(shè)計(jì) 1 51 49631254 . 7 K+ 2 0 VT L P 5 2 12 0 0 Ω+ 1 2 VV D 2R G4 7 u FE X B 8 4 14 7 u FI G B T控 制 端 信號(hào)反 饋 回 控 制 端 過(guò)流 信 號(hào)主 回 路 10 在電力電子電路中，除了電力電子器件參數(shù)選擇合適、驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)良好外，采用合適的過(guò)電壓、過(guò)電流、 dtdu/ 保護(hù)和 dtdi/ 保護(hù)也是必要的。 S G 3 5 2 51 61 51 3過(guò) 流 信 號(hào) 輸 入1 41 11 21 0911 0 0 u F+ 5 . 1 V+ 5 . 1 V+ 1 5 V867525 . 1 K1 K0 . 0 1 u F1 0 K1 0 K1 0 KI N 4 1 4 8I N 4 1 4 8控 制 信號(hào) 輸 出 圖 6 控制電路部分電路圖 4 驅(qū)動(dòng)電路原理與設(shè)計(jì)