電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)-直流升壓斬波電路的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-13 20:42 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1 直流升壓斬波電路原理圖 高于電源的電壓，二極管的作用是阻斷 V導(dǎo)通是，電容的放電回路。調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)器件 V 的通斷周期，可以調(diào)整負(fù)載側(cè)輸出電流和電壓的大小。 假設(shè) L 值、 C 值很大， V 通時(shí)， E 向 L 充電，充電電流恒為 1I ，同時(shí) C 的電壓向負(fù)載供電，因 C值很大，輸出電壓 0u 為恒值 ,記為 0U 。設(shè) V通的時(shí)間為 ont ，此階段 L 上積蓄的能量為 E1I ont 。 V斷時(shí)， E 和 L 共同向 C 充電并向負(fù)載 R供電。設(shè) V 斷的時(shí)間為 oft ，則此期間電感 L 釋放能量為： offt10 E)I(U （ 11） 穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期 T中 L積蓄能量與釋放能量相等 offon tIEUt 101 )(EI ?? （ 12） 化簡(jiǎn)得： EtTEt to ffo ffo ffon ??? tU 0 （ 13） 上式中 1tToff ?，輸出電壓高于電源電壓，故稱(chēng)升壓斬波電路。 oftT—— 升壓比，調(diào)節(jié)其即可改變 0U 。將升壓比的倒數(shù)記作β ， 即 Tofft?? 。和導(dǎo)通占空比，有如下關(guān)系： 1???? （ 14） 因此，式（ 12）可表示為： E1 1E1U 0 ?? ?? （ 15） 升壓斬波電路之所以能使輸出電壓高于電源電壓，關(guān)鍵有兩個(gè)原因 :一是 L 4 儲(chǔ)能之后具有使電壓泵升的作用，二是電容 C可將輸出電壓保持住。在以上分析中，認(rèn)為 V處于通態(tài)期間因電容 C的作用使得輸出電壓 Uo不變，但實(shí)際上 C值不可能為無(wú)窮大，在此階段其向負(fù)載放電， U。必然會(huì)有所下降，故實(shí)際輸出電壓會(huì)略低于理論所得結(jié)果，不過(guò)，在電容 C 值足夠 大時(shí)，誤差很小，基本可以忽略。 參數(shù)計(jì)算 由直流斬波電路的原理可知 EtTEt t o ffo ff o ffon ??? tU 0 （ 16） 又輸入電壓為輸入直流電壓范圍： 24V~60V，要求輸出直流電壓： 340V。所以只要根據(jù)輸入的電壓控制全控晶閘管 IGBT 關(guān)斷的時(shí)間和開(kāi)通的時(shí)間比就可，即升壓比就可得到所需電壓。由計(jì)算得： 173856 ??? （ 17） 又因?yàn)橐筝敵龉β?P=100W, 0U =340V PRU 20 ? （ 18） 得： R= ?1156 （ 19） 5 第 2 章 直流升壓斬波電路驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 升壓電路所用全控型晶閘管 IGBT 是電壓型驅(qū)動(dòng)器件。 IGBT 的柵射極之間有數(shù)千皮法左右的極間電容，為快速建立驅(qū)動(dòng)電壓，要求驅(qū)動(dòng)電路具有較小的輸出電阻使 IGBT 開(kāi)通的柵射極間的驅(qū)動(dòng)電壓一般取 15— 20V。同樣，關(guān)斷時(shí)施加一定幅值的負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓（ 5— 15V）有利于減小關(guān)斷時(shí)間和關(guān)斷損耗。在柵極串入一只低值電阻可以減小寄生振蕩。 I
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