電力電子技術課程設計-直流升壓斬波電路的設計(編輯修改稿)
2024-12-13 20:42 本頁面
【文章內容簡介】 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導通是，電容的放電回路。調節(jié)開關器件 V 的通斷周期，可以調整負載側輸出電流和電壓的大小。 假設 L 值、 C 值很大， V 通時， E 向 L 充電，充電電流恒為 1I ，同時 C 的電壓向負載供電，因 C值很大，輸出電壓 0u 為恒值 ,記為 0U 。設 V通的時間為 ont ，此階段 L 上積蓄的能量為 E1I ont 。 V斷時， E 和 L 共同向 C 充電并向負載 R供電。設 V 斷的時間為 oft ，則此期間電感 L 釋放能量為： offt10 E)I(U （ 11） 穩(wěn)態(tài)時，一個周期 T中 L積蓄能量與釋放能量相等 offon tIEUt 101 )(EI ?? （ 12） 化簡得： EtTEt to ffo ffo ffon ??? tU 0 （ 13） 上式中 1tToff ?，輸出電壓高于電源電壓，故稱升壓斬波電路。 oftT—— 升壓比，調節(jié)其即可改變 0U 。將升壓比的倒數記作β ， 即 Tofft?? 。和導通占空比，有如下關系： 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，關鍵有兩個原因 :一是 L 4 儲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，但實際上 C值不可能為無窮大，在此階段其向負載放電， U。必然會有所下降，故實際輸出電壓會略低于理論所得結果，不過，在電容 C 值足夠 大時，誤差很小，基本可以忽略。 參數計算 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。所以只要根據輸入的電壓控制全控晶閘管 IGBT 關斷的時間和開通的時間比就可，即升壓比就可得到所需電壓。由計算得： 173856 ??? （ 17） 又因為要求輸出功率 P=100W, 0U =340V PRU 20 ? （ 18） 得： R= ?1156 （ 19） 5 第 2 章 直流升壓斬波電路驅動電路設計 升壓電路所用全控型晶閘管 IGBT 是電壓型驅動器件。 IGBT 的柵射極之間有數千皮法左右的極間電容，為快速建立驅動電壓，要求驅動電路具有較小的輸出電阻使 IGBT 開通的柵射極間的驅動電壓一般取 15— 20V。同樣，關斷時施加一定幅值的負驅動電壓（ 5— 15V）有利于減小關斷時間和關斷損耗。在柵極串入一只低值電阻可以減小寄生振蕩。 I
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