boost斩波电路升压斩波电路电力电子关键技术专业课程设计.doc

电力电子技术课程设计
任务书

课程名称：直流斩波电路性能研究

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

1月
目录

TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc"摘要 PAGEREF_Toc\h-1-
HYPERLINK\l"_Toc"1BOOST斩波电路工作原理 PAGEREF_Toc\h-2-
HYPERLINK\l"_Toc"1.1 主电路工作原理 PAGEREF_Toc\h-2-
HYPERLINK\l"_Toc"1.2 控制电路选择 PAGEREF_Toc\h-2-
HYPERLINK\l"_Toc"2硬件调试 PAGEREF_Toc\h-4-
HYPERLINK\l"_Toc"2.1 电源电路设计 PAGEREF_Toc\h-4-
HYPERLINK\l"_Toc"2.2 升压（boost）斩波电路主电路设计 PAGEREF_Toc\h-5-
HYPERLINK\l"_Toc"2.3 控制电路设计 PAGEREF_Toc\h-6-
HYPERLINK\l"_Toc"2.4 驱动电路设计 PAGEREF_Toc\h-10-
HYPERLINK\l"_Toc"2.5 保护电路设计 PAGEREF_Toc\h-11-
HYPERLINK\l"_Toc"2.5.1 过压保护电路 PAGEREF_Toc\h-11-
HYPERLINK\l"_Toc"2.5.2 过流保护电路 PAGEREF_Toc\h-13-
HYPERLINK\l"_Toc"2.6 直流升压斩波电路总电路 PAGEREF_Toc\h-13-
HYPERLINK\l"_Toc"3总结 PAGEREF_Toc\h-15-
HYPERLINK\l"_Toc"4参考文件 PAGEREF_Toc\h-16-

摘要

直流斩波电路功效是将直流电变为另一个固定或可调直流电，也称为直流-直流变换器（DC/DCConverter），直流斩波电路通常是指直接将直流变成直流情况，不包含直流-交流-直流情况；直流斩波电路种类很多：降压斩波电路，升压斩波电路，这两种是最基础电路。另外还有升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Sepic斩波电路，Zeta斩波电路。斩波器工作方法有：脉宽调制方法（Ts不变，改变ton）和频率调制方法（ton不变，改变Ts）。本设计是基于SG3525芯片为关键控制脉宽调制方法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关键是仿真分析，借助其强大仿真功效能够很直观看到PWM控制输出电压曲线图，经过设置参数分析输出和电路参数和控制量关系，利用软件自带电表和示波器能直观分析多种输出结果。第二部分是硬件电路设计，它经过软件设计完成。

关键字：直流斩波；PWM；SG3525

1BOOST斩波电路工作原理
主电路工作原理
本试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场所，其理图图1-1所表示。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，电感产生反电动势和直流电源电压方向相同相互叠加，从而在负载侧得到高于电源电压，二极管作用是阻断V导通是，电容放电回路。调整开关器件V通断周期，能够调整负载侧输出电流和电压大小。负载侧输出电压平均值为:

（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，关键有两个原因:一是L储能以后含有使电压泵升作用，二是电容C可将输出电压保持住。在以上分析中，认为V处于通态期间因电容C作用使得输出电压Uo不变，但实际上C值不可能为无穷大，在此阶段其向负载放电，U。肯定会有所下降，故实际输出电压会略低于理论所得结果，不过，在电容C值足够大时，误差很小，基础能够忽略。
控制电路选择
控制电路选择SG3525产生脉冲，再利用TLP250作为驱动，最终利用MOSFET管来实现对主电路控制，最终电路图1-2、图1-3所表示。
图1-2SG3525脉冲产生电路

图1-3TLP250脉冲驱动电路

2硬件调试
电源电路设计
本课设采取是电容滤波单相桥式不可控整流电路，常见于小功率单相交流输入场所，如现在大量普及微机、电视机等家电产品中。其工作原理图以下：

图2-1a电容滤波单相桥式不可控整流电路及其工作波形

关键数量关系（以电阻负载为例）