boost斩波电路 升压斩波电路 电力电子技术课程设计.docx

电力电子技术课程设计
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：学号：31100800
张 31100800
冯 31100800
2013年1月
目录
摘要 -1 积蓄的能量为EI1ton； V断时，E和L共同向C充电并 向负载R供电。设V断的时间为toff，则此期间电感L释放能量为"。-E >1%。
稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等
EI t =（U - E）I t
1 on o 1 o f f
化简得：
U = 'on + 'o ffE = —E （ 1）
o t t
off off
T/toff - 1，输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。也称之为boost 变换器。T"of表示升压比，调节其大小即可改变Uo。将升压比的倒数记作P， 即'一T。6和导通占空比a有如下关系:
a +。= 1
因此，式（1）可表示为
L E = " E
P 1—以
升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的原因：L储能之后具有使电压泵 升的作用，电容C可将输出电压保持住。
2）主电路工作原理
Measurement
Voltage Measurement!
图2-2b主电路工作原理图
其中示波器观察控制电路输出脉冲的宽度和幅值，电压表分别用来测电源、 MOSFET、负载的电压。直流电源需通过电源电路变压整流获得；PMW波由基于 SG3525的控制电路产生，以控制MOSFET的通断。其工作原理已在上面说过。

随着电能变换技术的发展，功率MOSFET在开关变换器中开始广泛使用。为 此，美国硅通用半导体公司推出了 SG3525,以用于驱动N沟道功率MOSFETOSG3525 是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成PWM控制芯片，它简单可靠及 使用方便灵活，输出驱动为推拉输出形式，增加了驱动能力；内部含有欠压锁定 电路、软启动控制电路、PWM锁存器，有过流保护功能，频率可调，同时能限制 最大占空比。控制电路需要实现的功能是产生PWM信号，用于可控制斩波电路中 主功率器件的通断，通过对占空比a的调节，达到控制输出电压大小的目的。 此外，控制电路还具有一定的保护功能。我们采取的是由电压调节芯片SG3525 为核心组成的控制电路。SG3525的管脚如图所示
图2-3a SG3525管脚图
其中，脚16为SG3525的基准电压源输出，精度可以达到（ + 1%） V, 而且设有过流保护电路。脚5,脚6,脚7内有一个双门限比较器，内电容充放电 电路，加上外接的电阻电容电路共同构成SG3525的振荡器。振荡器还设有外同 步输入端（脚3）。脚1及脚2分别为芯片内误差放大器的反相输入端、同相输入 端。根据系统的动态、静态特性要求，在误差放大器的输出脚9和输入脚1之间 一般要添加适当的反馈补偿网络。各管脚具体功能如下：
1脚：误差放大器的反相输入端；
2脚：误差放大器的同相输入端；
3脚：同步信号输入端，同步脉冲的频率应比振荡器频率fs要低一些；
4脚：振荡器输出；
5脚：振荡器外接电容CT端，振荡器频率f =1/CT （+3R ） ,R为5脚与 7脚之间跨接的电阻，用来调节死区时间，^；
6脚：振荡器外接定时电阻RT端，RT值为2〜150 k。；
7脚：振荡器放电端，用外接电阻来控制死区时间，电阻范围为0〜500。；
8脚：软启动端，外接软启动电容，该电容由内部V的50p A恒流源充电；
9脚：误差放大器的输出端； ref
10脚：PWM信号封锁端，当该脚为高电平时，输出驱动脉冲信号被封锁，该 脚主要用于故障保护；
11脚：A路驱动信号输出；
12脚：接地;
13脚：输出集电极电压；
14脚：B路驱动信号输出；
15脚：电源，其范围为8〜35 V，通常采用+ 15V；
16脚：内部+ 5 V基准电压输出。
SG3525芯片内部结构如图所示
图2-3b SG3525内部结构图
SG3525芯片内部集成了精密基准电源、误差放大器、带同步功能的振荡器、 脉冲同步触发器、图腾柱式输出晶体管、PWM比较器、PWM锁存器、软启动电路、 关断电路和欠压锁定电路。
芯片+±1%，由于基准电压值在误差放大器的输入共模 范围内，因此，无须外接电阻。SG3525可以工作在主从模式，也可以与外部时 钟同步。通过CT端（引脚⑤）与放电端之间的电阻可以设置死区时间。
SG3525采用电压模式控制方式，工作原理波形如图3—11所示。振荡器输 出的时钟信号触发PWM锁存器（Latch），形成PWM信号的上升沿，使