【正文】 路、線路絕緣老化失效、直流側(cè)短路、可逆?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生環(huán)流或逆變失敗引起的過電流。 13 由于電力電子器件的電流過載能力比一般電氣設(shè)備差很多，因此，必須對變換器進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪^電流保護(hù)。 過電流保護(hù)可以采用交流進(jìn)線電抗器、電流檢測裝置和直流過流繼電器、快速熔斷器等方法。 dtdu/ 的原因 1）由電網(wǎng)侵入的過電壓 2）由于電力電子器件換相時(shí)產(chǎn)生的 dtdu/ 7. 限制電流上升率 dtdi/ 的原因 晶閘管在導(dǎo)通瞬間，電流集中在門極附近，隨著時(shí)間的推移，導(dǎo)通區(qū)才逐漸擴(kuò)大，直到全部結(jié)面導(dǎo)通為止。 8. 變換器中產(chǎn)生過大的 dtdi/ 的原因 1）電力電子器件從阻斷到導(dǎo)通期間，主電路電流增長過快。 3）與電力電子器件并聯(lián)的緩沖保護(hù)電路在晶閘管開通時(shí)的放電電流。因?yàn)樾酒?SG3525 的引腳 10端為外部關(guān)斷信號(hào)輸 入端，所以可以利用 SG3525的這個(gè)特點(diǎn)進(jìn)行過壓保護(hù)。所以可以從輸出電壓中進(jìn)行電壓取樣，并將取樣電壓通過比較器輸入 10 端，從而實(shí)現(xiàn)電壓保護(hù)。端串聯(lián)兩個(gè)電阻再通過在電阻中分得的電壓連入比較器的正端，與連入負(fù)端的基準(zhǔn)電壓（ 5V）進(jìn)行比較。 設(shè)計(jì)的過壓保護(hù)電路圖如圖 8所示： 圖 8 過壓保護(hù)電路原理圖 接入 SG3525 的 10 端 取樣電壓 15 過電流保護(hù)電路 本次設(shè)計(jì)要求具有過流保護(hù)功能，在電流達(dá)到 6A時(shí)動(dòng)作 。主要思想是將過電流轉(zhuǎn)化為過電壓。將轉(zhuǎn)化的電壓連入比較器和一個(gè)基準(zhǔn)電壓 (取 )相比較，就是在基準(zhǔn) 經(jīng)過電阻分壓得到 ,再將輸出經(jīng)降壓后得到 5V 后連入 SG3525 的 10 端。而當(dāng)過電流時(shí)，轉(zhuǎn)化的電壓高于基準(zhǔn) 電壓，此時(shí)輸出一個(gè)高電平，芯片的 10 端鎖死， IGBT 脈沖斷開，電路斷開，從而對電路實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)。一般認(rèn)為 IGBT 要原因有兩種：一是 IGBT退出飽和區(qū)而進(jìn)入了放大區(qū)，使得開關(guān)損耗增大；二是 IGBT 發(fā)生短 路，產(chǎn)生很大的瞬態(tài)電流，從而使 IGBT 損壞。 RC 串聯(lián)電路可以對 IGBT 進(jìn)行過電壓保護(hù)，而反向二極管可以對 IGBT 進(jìn)行過電流保護(hù)。在有緩沖電路的情況下； V 開通時(shí) C5 通過 R34向 V 放電，使 ci 先上一個(gè)臺(tái)階，以后因有 iL ， ci 上升速度減慢； V 關(guān)斷 時(shí)負(fù)載電流通過 VD 向 C5 分流，減輕了 V的負(fù)擔(dān)，抑制了 du/dt 過電壓。如圖 11 所示： 圖 11 IGBT保 護(hù)電路 6 Matlab 仿真與分析 主電路的建模 建模步驟如下： ，命名為 Buck。 ，復(fù)制電壓源模塊 DC Voltage source 到 Buck 模型窗口中，打開參數(shù)設(shè)置對話框，設(shè)置電壓為 100V。 ，添加一電壓量裝置以測量負(fù)載電壓。 ，可以得到系統(tǒng)仿真電路，如下圖所示。 當(dāng) PWM 的占空比取的是 a=50%，當(dāng)一個(gè)周期 T 結(jié)束后，負(fù)載 電壓的理論平均值VUUTtUtt tU onoffon on 501110 ?????? ，經(jīng)過相關(guān)參數(shù)的調(diào)試，實(shí)際 0 ?U ,此時(shí)設(shè)計(jì)的最佳參數(shù)為： L=400e5 H， R= 歐， C=3e5 F。 輸出負(fù)載端電壓波形圖為： 19 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 105101520253035404550降壓斬波電路輸出電壓波形電壓/V時(shí)間 /t 當(dāng) PWM 的占空比取的是 a=75%，當(dāng)一個(gè)周期 T 結(jié)束后，負(fù)載電壓的理論平均值VUUTtUtt tU onoffon on 751110 ?????? ，經(jīng)過相關(guān)參數(shù)的調(diào)試，實(shí)際 0 ?U ,此時(shí)設(shè)計(jì)的最佳參數(shù)為： L=250e5 H， R=8 歐， C= F。 21 結(jié)束語 本課程要求設(shè)計(jì)直流斬波電路的 MATLAB 建模與仿真，本文選擇了其中的 BUCK 降壓直流斬波進(jìn)行 MATLAB 建模與仿真。 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，促進(jìn)了 IGBT 降壓斬波電路的發(fā)展。此斬波電路中 IGBT 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)由集成脈寬調(diào)制控制器 SG3525 產(chǎn)生，由于它簡單可靠及使用方便靈活，大大簡化了脈寬調(diào)制器的設(shè)計(jì)及調(diào)試。 回顧起此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我有很深的感觸，從最初的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題到畢業(yè)設(shè)計(jì)定稿，從理論 分析到實(shí)踐建模仿真，學(xué)到很多很多的的東西，查閱了大量的文獻(xiàn)，深刻體會(huì)設(shè)計(jì)的要求，從整體上把握課題的方向，在老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行了設(shè)計(jì)，不僅讓我對電子電子這么課程有了更為深刻的理解，熟悉了 PWM，掌握了 MATLAB，更為重要的是知道了如何運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決問題，提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力，這為今后的研究生學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。 22 參考文獻(xiàn) 【 1】李先允主編 .電力電子技術(shù) .北京：中國電力出版社， 2021 【 2】林輝，王輝 電力電子技術(shù) 武漢：武漢理工大學(xué)出版社， 2021 【 3】鄭宏婕主編 .電力電子技術(shù)與應(yīng)用 .福建：福建科學(xué)技術(shù)出版社， 2021 【 4】周克寧 .電力電子技術(shù) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 【 5】辜承林，陳喬夫，熊永前 電機(jī)學(xué) 武漢：華中技大學(xué)出科版社， 2021 【 6】王水平 .MOSFET/IGBT 驅(qū)動(dòng)集成電路及應(yīng)用 .郵電 出版社， 2021 【 7】王兆安、 黃俊 .電力電子技術(shù) .第四版。在此，我十分感謝左老師在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中給予我的幫助和鼓勵(lì)，謝謝您！