电力电子降压斩波电路课程设计报告书

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1、可编辑版湖南工程学院课程设计任务书课程名称电力电子技术题目直流降压斩波器的设计专业班级电气工程1181-1183学生姓名周晖指导老师杨青审批谢卫才任务书下达日期2014年5月26日设计完成日期2014年6月6日设计内容与设计要求一．设计内容1.设计出直流降压斩波器的主电路。（电压0-220V,功率1KW，阻感负载）2．设计直流降压斩波器的控制电路。Word完美格式可编辑版3.设计直流降压斩波器的驱动电路。二．设计要求1.给出整体设计框图，画出直流斩波器的总体原理图；2.说明所选器件的型号，特性。3.给出具体电路画出电路原理图；4.编写设计说明书；5.课程设计说明书要求用手

2、写，所绘原理图纸用计算机打印。（16K）主要设计条件1．提供计算机一台；说明书格式1.课程设计封面；2.任务书；3.说明书目录；4.设计总体思路，基本原理和框图；5.电路设计；Word完美格式可编辑版1.编写设计说明书；2.总结与体会；3.附录；4.参考文献；5.直流降压斩波器原理图。进度安排第十四周星期一：下达设计任务书，介绍课题内容与要求；第十四周星期一——第十四周星期五：查找资料，确定设计方案，画出草图。第十五周星期一上午——星期二下午：电路设计，打印出图纸。星期三：书写设计报告；星期四：书写设计报告；星期五：答辩。参考文献Word完美格式可编辑版目录1绪论12设计

3、要求与方案22.1设计要求22.2方案确定23主电路设计33.1主电路方案33.2工作原理43.3参数分析44控制电路设计54.1控制电路方案选择54.2工作原理64.3控制芯片介绍75驱动电路设计95.1驱动电路方案选择95.2工作原理106保护电路设计116.1过压保护电路116.1.1主电路器件保护126.1.2负载过压保护136.2过流保护电路137系统仿真及结论147.1仿真软件的介绍147.2仿真电路及其仿真结果158设计体会179参考文献18Word完美格式可编辑版Word完美格式可编辑版1绪论现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力

4、电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。直流斩波电路（DCChopper）的功能是将直流电变为另一种固定的或可调的直流电，也称为直流-直流变换器（DC/DCConverter），直流斩波电路（DCChopper）一般是指直接将直流变成直流的情况，

5、不包括直流-交流-直流的情况；直流斩波电路的种类很多，包括6种基本斩波电路：降压斩波电路，升压斩波电路，升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Sepic斩波电路，Zeta斩波电路，前两种是最基本电路。而直流斩波器（DCChopper）是一种把恒定直流电压变换成为另一固定电压或可调电压的直流电压，从而满足负载所需的直流电压的变流装置。也称为直接直流-直流变换器（DC/DCConverter）。它通过周期性地快速通、断，把恒定直流电压斩成一系列的脉冲电压，而改变这一脉冲列的脉冲宽度或频率就可实现输出电压平均值的调节。直流斩波器除可调节直流电压的大小外，还可以用来调节电阻的大小和磁场

6、的大小。直流传动、开关电源是斩波电路应用的两个重要领域，是电力电子领域的热点。全控型器件选择绝缘栅双极晶体管（IGBT）综合了GTR和电力MOSFET的优点，具有良好的特性。目前已取代了原来GTR和一部分电力MOSFET的市场，应用领域迅速扩展，成为中小功率电力电子设备的主导器件。前者是斩波电路应用的传统领域后者则是斩波电路应用的新领域。直流斩波器的种类较多，包括6种基本斩波器：降压斩波器（BuckChopper）、升压斩波器（BoostChopper）、升降压斩波器(Boost-BuckChopper)、Cuk斩波器、Sepic斩波器和Zeta斩波器，前两种是最基本的类

7、型。因此，课程设计的选题为：设计使用全控型器件为IGBT的降压斩波电路。Word完美格式可编辑版2设计要求与方案2.1设计要求降压斩波电路设计要求：1、输入直流电压：Ud=100V2、开关频率5KHz3、输出电压20V4、最大输出电流：20A5.L=100mH6.输出功率：400W7.占空比2.2方案确定电力电子器件在实际应用中，一般是由控制电路，驱动电路，保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断来完成整