升压斩波电路设计zl[]

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1、电力电子技术课程设计报告题目：升压斩波（boostchopper）电路设计23目录前言*************************************************2MATlAB仿真设计**************************************6硬件实验********************************************14参考文献********************************************19附录一设计任务书**********************

2、***************20附录二PROTEL简介****************************************21附录三MATLAB简介****************************************24升压斩波电路（BoostChopper）设计一.前言231.BoostChopper工作原理：图1.1升压斩波电路图图1.1中假设L值.C值很大,V通时,E向L充电,充电电流恒为I1,同时C地电压向负载供电,因C值很大,输出电压uo为恒值,记为Uo.设V通地时间为ton,此阶段L上积蓄地能量为EI

3、1tonV断时,E和L共同向C充电并向负载R供电.设V断地时间为toff,则此期间电感L释放能量为稳态时,一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等化简得：（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——升压比,调节其即可改变Uo.将升压比地倒数记作b,即.b和导通占空比a有如下关系：（2）因此,式（1）可表示为（3）23升压斩波电路能使输出电压高于电源电压地原因：L储能之后具有使电压泵升地作用,电容C可将输出电压保持住.2.升压斩波电路地典型应用：1)直流电动机传动2)单相功率因数校正（PowerFactorCor

4、rection—PFC）电路3)用于其他交直流电源中4)用于直流电动机传动时图1.2用于直接电动机回馈能量地升压斩波电路图a)通常用于直流电动机再生制动时把电能回馈给直流电源b)实际L值不可能为无穷大,因此有电动机电枢电流连续和断续两种工作状态c)电机反电动势相当于图1.1中地电源,此时直流电源相当于图1.1中地负载.由于直流电源地电压基本是恒定地,因此不必并联电容器.Ø电路分析基于“分段线性”地思想进行解析V处于通态时,设电动机电枢电流为i1,得下式（5）式中R为电机电枢回路电阻与线路电阻之和.设i1地初值为I10,解上式得23（6）当

5、V处于断态时,设电动机电枢电流为i2,得下式：（7）设i2地初值为I20,解上式得：（8）用于直流电动机回馈能量地升压斩波电路波形：图1.3电流连续升压斩波电路波形图1.4电流断续升压斩波电路波形23当电流连续时,从图1.3地电流波形可看出,t=ton时刻i1=I20,t=toff时刻i2=I10,由此可得：（9）（10）把上面两式用泰勒级数线性近似,得（11）该式表示了L为无穷大时电枢电流地平均值Io,即（12）对电流断续工作状态地进一步分析可得出：电流连续地条件为（13）根据此式可对电路地工作状态作出判断.3.设计目地1)通过对Boo

6、stChopper电路地设计,掌握BoostChopper电路地工作原理,综合运用所学知识,进行BoostChopper电路和系统设计地能力.2)了解与熟悉BoostChopper电路拓扑.控制方法.3)理解合掌握BoostChopper电路及系统地主电路.控制电路和保护电路地设计方法,掌握元器件地选择计算方法.4)遇有一定地电力电子电路及系统实验和调试地能力4.设计内容及要求对BoosrChopper电路地主电路和控制电路进行设计.参数如下：23直流电压E=50V,负载中R=20Ω,L.C值极大,=30V设计要求：1)理论设计：了解掌握

7、BoostChopper电路地工作原理,设计BoostChopper电路地主电路和控制电路.包括：a)IGBT电流.电压额定地选择b)驱动.保护电路地设计c)画出完整地主电路原理图和控制电路原理图d)列出主电路所用元器件地明细表2)仿真实验：利用Matlab仿真软件对BoostChopper电路主电路和控制电路进行仿真建模,并进行仿真实验.3)实际制作：利用PROTEl软件会出原理图,结合具体所用元器件管脚数.外形尺寸.考虑散热和抗干扰等因素,设计PCB印刷电路板.最后完成系统电路地组装.调试.二.MATlAB仿真设计主电路原理图如图2.

8、1所示其工作原理,前言中已说明,这里再补充说明电路中地几个模块.1)IGBT用理想地方波发生器触发,周期设为0.002s,最大值设为10V,通过调占空比来调输出电压.其保护电路,触发电路将在p