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1、一概述1.1直流斩波电路的分类直流斩波电路的种类较多，基本斩波电路包括：降压斩波电路，升压斩波电路，升降压斩波电路。1.2直流斩波电路的运用领域直流斩波电源广泛运用于各种电了设备的直流电源（开关电源），也可拖动直流电动机或带蓄电池的负载。具体运用如地铁机车。1.3直流斩波电路的发展前景随着电力电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多。电子设备的小型化和低成本化使电源向轻，薄小和高效率方向发展，开关电源因其体积小，重量轻和高效率的优点而在各种电子设备中得到广泛的应用。直流斩波电路作为开关电源中的一种，它的变换
2、已实现模块化，其设计技术和生产工艺已相对成熟和标准化。直流斩波电路变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称DC/DC变换。直流斩波电路是电力电子技术领域的一个热点，以其中的IGBT降压斩波电路为例，它由于易驱动，电压,电流容量大等优点，在电力电子技术应用领域中有广阔的发展前景，也是由于开关电源向低电压，大电流和高效率的发展趋势，也促进了IGBT斩波屯路的发展。本此课程设计是以直流斩波电路中一种最基本，常见的直流降压斩波电路作为研究分析对象二降压斩波电路的设计思路2.1设计思路直流斩波电路总共分为三个部分电路摸块。分别为主电路模块，控
3、制电路模块和驱动电路模块。主电路模块：由全控型TGBT的开通与关断的时间占空比来决定输出电压U。的大小。控制电路模块：用SG3525来控制IGBT的开通与关断。驱动电路模块：用来驱动IGBTo2.2原理框图根据降压斩波电路设计任务要求设计主电路、控制电路、驱动电路，设计出降压斩波电路的原理框图如下图所示。门极发射极ZP集电极CO)IGBT结构图三直流降压斩波电路的设计与仿真3.1主电路模块的设计直流降压斩波电路由直流电源，全控型器件IGBT,电感线圈，续流二极管以及负载组成。具体电路图如下主电路的原理图U13.2主电路的工作原理主电路有两种
4、工作状态，即IGBT导通和截止状态a.V导通，此时电源经电感线圈向负载供电，同时，电感线圈贮存能量。等效电路图/YYYA—•R丄c••[•ui~r...UUd=uL(t)+uR(t)UL^)=Ud_Ur®b・V截止，此时，电源脱离电路，电感线圈向负载供电，释放贮存的能量。等效电路L::•••丫•・::::::::::::::::::::.::nr:::皿)+讥)=o讥)=-讥)电容C：属于斩波电路本身，不属于负载。V导通时充电，V截止时放屯，从而使负载两端电压保持平稳。3.3主电路图的仿真主电路的仿真图其中直流电源的参数设置为100V,PW
5、M周期设置为0.OOOlSopowerguiVoltageMeasurement!当PWM的占空比取的是沪50%,当一个周期T结束后，负载电压的理论平均值仏=—%—耳=如〃］=6U=50/,经过相关参数的调%+toffT试，实际〃。=49.79,此时设计的最佳参数为：L=400e-5H,R二3.8欧,C=3e—5Fo输出负载电压波形图为:当PWM的占空比取的是a二25%,当一个周期T结束后，负载电压的理论平均值仏=—如—U、二如〃］=dL=25^,经过相关参数的调ton+toff丁试，实际久=24.12,此时设计的最佳参数为：L二500
6、e-5H,R二15欧,C=4e-5Fo输出负载端电压波形图为：当PWM的占空比取的是a二75%,当一个周期T结朿后，负载电压的理论平均值〃。=—%—U、==db=75K,经过相关参数的调试，实际仏=75.14,此时设计的最佳参数为：L=250c-5H,R二8欧，C=2.8e-5Fo输出负载端电压波形图为:3.4主电路设计图控制电路的设计4.1方案的选择对于控制电路的设计其实可以有很多种方法，可以通过一些数字运算芯片如单片机、CPLD等等来输01PWM波，也可以通过特定的PWM发生芯片来控制。因为设计课题要求，所以选用一般的SG3525作为
7、PWM发生芯片来进行连续控制。SG3525其原理图如图4.135：@4.13SG3525内部框图I.lnv.input（引脚小误差放大器反向输入端。在闭环系统中，该引脚接反馈信号。在开环系统屮，该端与补偿信号输入端（引脚9）相连，可构成跟随器。2.Noninv.input（引脚2）：误差放大器同向输入端。在闭环系统和开环系统屮，该端接给定信号。根据需耍，在该端与补偿信号输入端（引脚9）之间接入不同类型的反馈网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。3.Sync（引脚3）：振荡器外接同步信号输入端。该端接外部同步脉冲信号可实现与外电路
8、同步。4.0SC.0utput（引脚4）：振荡器输出端。5.CT（引脚5）：振荡器定时电容接入端。6.RT（引脚6）：振荡器定时电阻接入端。7.Discharge（引脚7）：振荡
