文华电力电子学基本实验指导书.doc

《文华电力电子学基本实验指导书.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验二十八DC/DCPWM升压、降压变换电路性能研究一、实验目的1.研究、验证DC/DCPWM升、降压变换电路的工作原理；2.熟悉PWM集成电路芯片TL494的基本功能和使用；3.掌握降压、升压两种直流电压变换电路在电感电流连续和电感电流不连续（断流）工况时，电压变换系数M的特性；4.观察电路中的电压、电流波形。二、实验电路见图1.1、1.2、1.3、1.4。三、实验原理1.DC/DC降压（Buck电路）变换电路工作原理（从略，参看教科书）2.DC/DC升压（Boost电路）变换电路工作原理（从略，参看教科书）3.TL494电路基本功能和使用TL494是

2、美国德克萨斯公司研制的有两路输出的PWM芯片，图1.2是其电路功能方框图，图中12端接输入工作电压，7端接地，14端可得到内部标准电压5伏，13端为输出方式控制端:①若13端接地、V13为低电位时，P=0，D=0，E=0，G1==G2，Ta、Tb两路输出相同，如图1.3中所示。即单路输出，本实验中只驱动一个开关管，故将13点接地用单路输出，若将两路并联可扩大输出容量。②若13点接+5V，V13为高电位时，P=1，，在C=1时，G1=0，G2=0，T1，T2都截止，无驱动信号。若C=0，Q=0时，G1=1，驱动T1，G2=0，T2截止若C=0，=0时，G2

3、=1，驱动T2，G1=0，T1截止这时G1G2的输出相差180°，为双路输出。双路输出时G1G2的电位或T1、T2的通、断状况与RS触发器状态有关。当6端外接电阻,5端外接时，5端将产生频率=1.1/的锯齿波；2、1两端引入DC/DC变换器输出电压的给定值和反馈值；3端为电压调节器输出的误差电压，＝K（），送至PWM比较器的同相端，反相端电压为0.7V＋。图1.2中，当（+0.7V）<时，PWM比较器输出电压＝1（高电位），C点高电位，或非门输出G1、G2点电位为零，Ta、Tb截止，无输出信号，主开关管T1、T2截止，参见图1.3驱动波形。当（+0.7V

4、）>时，PWM比较器输出电压＝0（低电位），C点为零，G1、G2点为高电位，Ta、Tb有信号输，主开关管T1、T2导通，参见图1.3驱动波形。4端为输出脉冲封锁控制端，当4端电位加0.12V高于锯齿波电压时，死区时间比较器的输出J为高电位，使C端为高电位，两个或非门的输出G1、G2点为零电位，Ta、Tb截止，无输出信号，即封锁输出脉冲，停机；正常工作时，要G1、G2为高电位，使主开关T1、T2被驱动导通，必要条件是图中C=0，这就一定要J=0；要J=0，必要条件是>（+0.12V）。正常工作时，图中已被充电到＋15V，起动和保护电路的输出端4点电压，。因

5、此要T1、T2被驱动导通的必要条件是>0.12V。图中锯齿波电压在一个开关周期中从零线性上升到最大值。图1.2，1.3中在<0.12V的期间，J为高电位、C为高电位，G1=G2=0，封锁脉冲，T1、T2都截止。故被称为死区时间。由于，T1、T2被驱动导通的最大脉宽时间。图1.1DC/DC变换器主电路原理图4端还是软起动控制端。起动开始，一旦起动电路内部使输出端4从接地点断开，在＋15V电源经对充电过程中，从＋15V逐渐下降为零。由图1.2和图1.4可以看到，在任何一个开关周期中，从零上升至，仅在瞬时值>+0.12V时J=0，才能使G1G2为高电位开启驱动

6、信号。所以在起动过程的逐个周期中、J=0，G1、G2的脉宽时间从零逐渐增大，使输出电压逐渐上升实现软起动。图1.2PWM集成电路芯片TL494原理框图保护电路：图1.1DC/DC变换器主电路中接入了两个霍尔电流传感器HL1、HL2，分别检测主电路输入电流和输出电流。从15端输入DC/DC变换器电流的允许极限值，16端接霍尔电流传感器检测到的实际电流检测值，正常工作时，，电流比较器输出端=0，不影响电压调节器的输出电压。一旦过流，，电流比较器输出端Y输出高电位，使为高电位，且V3＞（VCT+0.7V）时，K=1，C=1立即封锁输出信号。如果在输出电压调节器

7、的2端接输出电压指令值，将输出电压的实际检测值送入1端，并构成一个PI调节器，则可实现输出电压的闭环控制。四、实验设备1.直流电源模块BM182.电阻负载模块BM273.ZB15-055型电阻负载箱4.电流、电压显示模块BM17、BM285.DC/DC升降压变换主电路模块BM216.DC/DC升降压变换控制电路模块BM227.万用表图1.3稳态工作时单路输出图1.4起动过程中、逐渐变宽驱动信号波形五、实验内容及步骤+15VGND1+15V+5VGND21.将直流辅助电源输出Ⅰ的N端（地），+5V、+15V接入升降压变换控制电路即MOSFET驱动电路I的G

8、ND2、+5V、+15V；将直流辅助电源输出Ⅱ的︱（地）、接入直流辅助电源输出I