直流降壓斬波電路的設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-02-27 22:41本頁面
【導(dǎo)讀】直流—直流變換器。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。培養(yǎng)文獻(xiàn)檢索的能力，特別是如何利用Inter檢索需要的文獻(xiàn)資料。培養(yǎng)綜合分析問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。培養(yǎng)運(yùn)用知識(shí)的能力和工程設(shè)計(jì)的能力。提高課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫水平。由信息電子電路組成的控制電路按照系統(tǒng)的工作要求。通過控制開關(guān)的開通和關(guān)斷來控制降壓斬波電路的主電路工作。電路是用來保護(hù)電路的，防止電路產(chǎn)生過電流現(xiàn)象損害電路設(shè)備。控制電路需要實(shí)現(xiàn)的功能是產(chǎn)生控制信號(hào)，用于控制斬波電路中主功率器件的通斷，通過對(duì)占空比的調(diào)節(jié)達(dá)到控制輸出電壓大小的目的。PWM控制就是對(duì)脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)。其11和14腳輸出兩個(gè)等幅、等頻、相位互補(bǔ)、占空比可調(diào)的PWM信號(hào)。腳1及腳2分別為芯片內(nèi)部誤差放大器的。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。SG3525還有穩(wěn)壓作用。
【正文】 供電，負(fù)載電壓 0u =E，負(fù)載電流 0i按指數(shù)曲線上升。電路工作時(shí)波形圖如圖 11所示： 圖 11 降壓電路波形圖 當(dāng) 1tt? 時(shí)刻，控制 IGBT 關(guān)斷，負(fù)載電流經(jīng)二極管 DV 續(xù)流，負(fù)載電壓 0u 近似為零，負(fù)載電流指數(shù)曲線下降。為了使負(fù)載電流連續(xù)且脈動(dòng)小，故串聯(lián) L值較大的電感。 至一個(gè)周期 T 結(jié)束，再驅(qū)動(dòng) IGBT 導(dǎo)通，重復(fù)上一周期的過程。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 i i ittU U U Ut t T ?? ? ??o n o no o n o ff ont 為 IGBT 處于通態(tài)的時(shí)間； offt 為處于斷態(tài)的時(shí)間； T為開關(guān)周期；α為導(dǎo)通占空比。 通過調(diào)節(jié)占空比α使輸出到負(fù)載的電壓平均值 Uo 最大為 E，若減小占空比α，則 Uo隨之減小。由此可知，輸出到負(fù)載的電壓平均值 Uo 最大為 U i，若減小占空比α，則 Uo 隨之減小，由于輸出電壓低于輸入電壓，故稱該電路為降壓斬波電路。 、 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 要求輸入電壓為 100V。 (2)電阻 因?yàn)楫?dāng)輸出電壓為 5080V時(shí)，假設(shè)輸出電流為 。所以由歐姆定律 o0IUR? 可得負(fù)載電阻值為 ??80010 ，所以取電阻 20歐姆。 (3)IGBT 由圖 10 易知當(dāng) IGBT 截止時(shí)，回路通過二極管續(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 5A。故需選擇集電極最大連續(xù)電流 cI ＝ A10 ，反向擊穿電壓 VBvceo 200? 的 IGBT，而一般的 IGBT 都滿足要求。 (4)二極管 其承受最大反壓 100V，其承受最大電流趨近于 5A，考慮 2 倍裕量，故需選擇 VUN 200? ， AIN 10? 的二極管。 (5)電感 要求 L為 1mH。 (6)開關(guān)頻率 f=40kHz (7)電容 設(shè)計(jì)要求輸出電 壓紋波小于 1%，由紋波電壓公式： UdL C fUoUdUoUc 28/)(* ??? 可得 LC = uH*F 取 C= 、仿真 圖 12 仿真模型 圖 13 占空比為 50%時(shí)的輸出波形 七、 總結(jié) 經(jīng)過 將近一個(gè)月的電力電子課程設(shè)計(jì)，我懂了很多，也得到了很多的收獲，受益匪淺。不僅僅是在知識(shí)方面得到了提升，在交流方面也有了進(jìn)一步提高。 IGBT 降壓斬波電路由于易驅(qū)動(dòng)， 電壓、電流容量大在電力電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中有廣闊的發(fā)展前景，也由于開關(guān)電源向 低電壓，大電流和高 效率發(fā)展的趨勢(shì)，促進(jìn)了 IGBT 降壓斬波電路的發(fā)展。 但以 IGBT 為功率器件的直流斬波電路在實(shí)際應(yīng)用中需要注意系統(tǒng)損耗、柵極電阻、驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)過流過壓保護(hù)等問題。 回顧起此次電力電子課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，學(xué)到 了 很多很多的東西，不僅讓我鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，也培養(yǎng)了我的自學(xué)能力。 同時(shí)，我對(duì)直流降壓斬波電路有了更深的認(rèn)識(shí)和了解，也加強(qiáng)了自己的文件檢索能力，特別是如何利用 Inter 檢索需要的文獻(xiàn)資料。為了能夠使設(shè)計(jì)更加合理，對(duì)很多實(shí)際問題也進(jìn)行了比較深入的思考，這在很大程度上提高了思考能力和解決實(shí)際問題 的能力。 這次的課程設(shè)計(jì)也讓我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。 當(dāng)然， 在設(shè)計(jì)的過程中我也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，所以以后一定把以前所學(xué)過的知識(shí)重新溫故。 八、 參考文獻(xiàn) [1]周克寧 . 電力電子技術(shù) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [2]黃家善 . 電力電子技術(shù) . 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 . [3]王兆安 ， 黃俊 . 電力電子技 術(shù) (第四版 ). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021； [4]李 宏 . 電 力電子設(shè)備用器件與集成電路應(yīng)用指南（ 1～ 4冊(cè)） . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021. [5]王維平 . 現(xiàn)代電力電子技術(shù)及應(yīng)用 . 南京：東南大學(xué)出版社， 1999. [6]石玉 ， 栗書賢 . 電力電子技術(shù)題例與電路設(shè)計(jì)指導(dǎo) . 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 . [7]葉斌 . 電力電子應(yīng)用技術(shù)及裝置 . 北京：鐵道出版社， 1999. [8]謝福，張禮 . 電力交流器電路 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021
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