boost斩波电路 升压斩波电路 电力电子技术课程设计.doc

电力电子技能课程设计
任务书
课程名称：直流斩波电路的性能研究
学 院：电气学院
专业班级：自动化10班
姓 名：吴 学号：31100800
张 31100800
冯 31100800
2013年1月
目录
摘要 - 1 -
1 BOOST斩波电路事情原理 - 2 -
主电路事情原理 - 2 -
控制电路选择 - 2 -
2 硬件调试 - 4 -
电源电路设计 - 4 -
升压（boost）斩波电路主电路设计 - 5 -
控制电路设计 - 6 -
驱动电路设计 - 10 -
掩护电路设计 - 11 -
过压掩护电路 - 11 -
过流掩护电路 - 13 -
直流升压斩波电路总电路 - 13 -
3总结 - 15 -
4参考文献 - 16 -
摘要
直流斩波电路的成果是将直流电变为另一种牢固的或可调的直流电，也称为直流-直流变更器（DC/DC Converter），直流斩波电路一般是指直接将直流酿成直流的情况，不包罗直流-交换-直流的情况；直流斩波电路的种类许多：降压斩波电路，升压斩波电路，这两种是最根本电路。另外另有升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Sepic斩波电路，Zeta斩波电路。斩波器的事情方法有：脉宽调制方法（Ts稳定，改变ton）和频率调制方法（ton稳定，改变Ts）。本设计是基于SG3525芯片为核心控制的脉宽调制方法的升压斩波电路和降压斩波电路，设计分为Multisim仿真和Protel两大部分组成。Multisim主要是仿真阐发，借助其强大的仿真成果可以很直观的看到PWM控制输出电压的曲线图，通过设置参数阐发输出与电路参数和控制量的干系，利用软件自带的电表和示波器能直观的阐发种种输出结果。第二部分是硬件电路设计，它通过软件设计完成。
要害字：直流斩波；PWM；SG3525
1 BOOST斩波电路事情原理
主电路事情原理
本实验主电路是直流升压斩波电路即boost斩波电路。
图1-1 直流升压斩波电路原理图
直流升压变流器用于需要提升直流电压的场合，其理图如图1-1所示。在电路中V导通时，电流由E经升压电感L和V形成回路，电感L储能；当V关断时，电感产生的反电动势和直流电源电压偏向相同相互叠加，从而在负载侧得到高于电源的电压，二极管的作用是阻断V导通是，电容的放电回路。调治开关器件V的通断周期，可以调解负载侧输出电流和电压的巨细。负载侧输出电压的平均值为:
（1-1）

式中T为V开关周期,为导通时间，为关断时间。升压斩波电路之所以能使输出电压高于电源电压，要害有两个原因:一是L储能之后具有使电压泵升的作用，二是电容C可将输出电压保持住。在以上阐发中，认为V处于通态期间因电容C的作用使得输出电压Uo稳定，但实际上C值不可能为无穷大，在此阶段其向负载放电，U。一定会有所下降，故实际输出电压会略低于理论所得结果，不外，在电容C值足够大时，误差很小，根本可以忽略。
控制电路选择
控制电路选用SG3525产生脉冲，再利用TLP250作为驱动，最终利用MOSFET管来实现对主电路的控制，最终电路如图1-2、图1-3所示。
图1-2 SG3525脉冲产生电路
图1-3 TLP250脉冲驱动电路
2
硬件调试
电源电路设计
本课设采取的是电容滤波的单相桥式不可控整流电路，常用于小功率单相交换输入的场合，如目前大量普及的微机、电视机等家电产物中。其事情原理图如下：
图 2-1a 电容滤波的单相桥式不可控整流电路及其事情波形
³
主要的数量干系 （以电阻负载为例）：
1） 输出电压平均值
整流电压平均值Ud 可凭据输出波形及有关盘算公式推导得出，但推导繁琐。空载时，。重载时， Ud ， 即趋近于靠近电阻负载时的特性。
通常在设计时凭据负载的情况选择电容C 值，使，T 为交换电源的周期，此时输出电压为： Ud≈ U2 。
图 2-1b 电容滤波的单相不可控整流电路输出电压与输出电流的干系
2） 电流平均值 输出电流平均值 为：
二极管电流iD 平均值为 ：
3） 二极管蒙受的电压：
升压（boost）斩波电路主电路设计
1）升压斩波电路的原理图如图所示：
图 2-2a 升压斩波电路原理图
图2-2a中假设L值