ac-dc-dc电源(100v)设计

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1、武汉理工大学《电力电子装置及系统》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：许湘莲工作单位：武汉理工大学题目:AC-DC-DC电源(100V)设计初始条件：设计一个AC-DC-DC电源，具体参数如下：单相交流输入220V/50Hz，输出直流电压100V,纹波系数<5%，功率1250W。（根据具体仿真或设计可修改红色参数）要求完成的主要任务:（1）对AC-DC-DC电源进行主电路设计；（2）控制方案设计；（3）给出具体滤波参数的设计过程；（4）在MATLAB/Simulink搭建闭环系统仿真模型，进行系统仿真；（

2、5）分析仿真结果，验证设计方案的可行性。时间安排：2013年6月8日至2013年6月18日，历时一周半，具体进度安排见下表具体时间设计内容6.8指导老师就课程设计内容、设计要求、进度安排、评分标准等做具体介绍；学生确定选题，明确设计要求6.9－6.13开始查阅资料，完成方案的初步设计6.14—6.16由指导老师审核模型，学生修改、完善并对数学模型进行分析6.17－6.18撰写课程设计说明书6.18上交课程设计说明书，并进行答辩指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《电力电子装置及系统》课程设计说明书摘

3、要电力电子技术为电力工业的发展和电力应用的改善提供了先进技术，它的核心是电能形式的变换和控制，并通过电力电子装置实现其应用。电力电子装置是以满足用电要求为目标，以电力半导体器件为核心，通过合理的拓扑和控制方式，采用相关的应用技术对电能实现变换和控制的装置。近年来，随着电力电子器件、控制理论的发展和人们对电源性能要求的提高，电力电子技术引起了学者们的广泛关注。目前一些发达国家正逐渐把电力变换技术广泛应用于民用工业领域，我国在这一领域的研究起步较晚，但随着国民经济的发展，适合于不同要求的各种变换器越来越引起科研人员的关注。本次课程

4、设计通过对输入220V交流进行整流和直流斩波的电路结构和工作原理进行分析，设计出一种AC-DC-DC变换器，并采用闭环控制方法，转变为100V的直流输出，保证了系统的供电性能。最后利用Matlab工具对所设计的电路进行仿真,仿真结果验证了所设计系统的有效性。关键词：电力电子装置AC-DC-DCMATLAB武汉理工大学《电力电子装置及系统》课程设计说明书目录1概述11.1线性电源与开关电源比较11.2开关电源21.3开关电源的分类31.3.1DC／DC变换31.3.2AC／DC变换41.4开关电源国内发展现状41.5开关电源的发

5、展趋势52设计的基本要求63电路总体设计及相关原理74主电路设计及参数计算84.1整流部分设计84.2降压斩波电路设计94.2.1buck电路的工作原理94.2.2控制方式114.2.3IGBT简介114.2.4buck电路参数设计125matlab仿真135.1MATLAB/SIMULINK简介135.2PWM控制的基本原理145.3元件清单及参数设置155.4开环仿真电路及波形235.4.1开环仿真电路原理图235.4.2仿真后的输出电压及电流波形235.5闭环仿真电路及波形245.5.1闭环仿真电路图245.5.2闭环仿

6、真输出电压和电流波形255.6开环控制与闭环控制比较26心得与体会27参考文献28武汉理工大学《电力电子装置及系统》课程设计说明书AC-DC-DC电源设计1概述随着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。电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。电子设备的小型化和低成本化使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。20世纪50年代，美国宇航局以小型化、重量轻为目标，为搭载火箭开发了开关电源。在近半个多世纪的发展过程中，开关电源因体积小、重

7、量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代了传统技术制造的连续工作电源，并广泛应用于电子整机与设备中。1.1线性电源与开关电源比较目前常用的直流稳压电源分线性电源和开关电源两大类。线性稳压电源亦称串联调整式稳压电源，其稳压性能好，输出电压波纹很小，但它必须使用笨重的工频变压器与电网进行隔离，并且调整管的功率损耗较大，致使电源的体积和重量大，效率低。开关电源(SPS)被誉为高效节能电源，它代表着稳压电源的发展方向，现己成为稳压电源的主流产品。开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态，本身消耗的能量很低，电源效率可达90%。

8、比普通线性稳压电源效率提高近一倍。开关电源亦称为无工频变压器的电源，它是利用体积很小的高频变压器来实现电压变换及电网隔离的，不仅能去掉笨重的工频变压器，还可采用体积较小的滤波元件和散热器，这就为研究与开发高效率、高密度、高可靠性、体积小、重量轻的开关电源奠定了基础。近年来，为