升压-降压-升降压斩波电路课程设计

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1、题目：MOSFET升降压斩波电路设计一．课程设计的目的1.电力电子技术的课程设计是《电力电子技术》课程的一个重要的实践教学环节。它与理论教学和实践教学相配合，可使我们在理论联系实际，综合分析，理论计算，归纳整理和实验研究方面得到综合训练和提高，从而培养学生独立解决实际问题的能力。2.加深理解电力电子技术的课程内容，建立正确的设计思想，熟悉工程设计的顺序和方法，提高正确使用技术资料，标准，手册等的独立工作能力。3.为后续课程的学习打下坚实的基础。二．设计的技术数据及要求1、交流电源：单相220V；2、前级整

2、流输出输电压：Ud=50V～80V；3、输出功率：300W；4、开关频率5KHz；5、占空比10%~90%；6、输出电压脉率：小于10%。三、设计内容及要求一．方案的论证及方案的选择；171.方案一：升降压斩波电路图原理图：升降压斩波电路的输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压值，这种电源具有一个相对于输入电压公共端为负极性的输出电压。升降压电路可以灵活的改变电压的高低，还可以改变电压的极性，因此常用于电池供电设备中产生负电源的设备和各种开关稳压器。其原理图即为降压与升压斩波电路串联而成的。一．MOSF

3、ET降压斩波电路图如下：图中L、R 为负载电机的等效电路，负载电压的平均值为 ，因此称为降压斩波电路。若负载中L 值较少，或ton 较小，或E 较小，则在可控器件V 17关断后，到了t2 时刻，负载电流已衰减至零会出现负载电流断续的情况。下图中表明了电流连续和断续时的波形情况。 二．MOSFET降压斩波电路图如下：17假设L值、C值很大MOSFET导通时，E向L充电，充电电流恒为I1，同时C的电压向负载供电，因C值很大，输出电压uo为恒值，记为Uo。设V通的时间为ton，此阶段L上积蓄的能量为EI1ton

4、MOSFET关断时，E和L共同向C充电并向负载R供电。设V断的时间为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                         （3-20）化简得：                         （3-21）17 ，输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。三．将升压斩波和降压斩波电路串联接成升降压斩波电路电力电子器件在实际应用中，一般是由控制电路、驱动电路、保护电路及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

5、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路电子器件的导通或者关断，来完成整个系统的功能。 根据MOSFET升降压斩波电路设计任务要求设计主电路、驱动控制电路。其结构框图如下（1）整流电路设计整流电路尤其是单相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要，也是应用最为广泛的电路。不仅应用于工业，也广泛应用于交通运输，电力系统，通信系统，能源系统等其他领域。本实验装置采用单相桥式全控整流电路（所接负载为纯电阻负载）。单相桥式整流电路17在单项桥式全控整流电路中，晶闸管VT1和VT4组成一对

6、桥臂，VT2和VT3组成另一对桥臂。在u2正半周（即a点电位高于b点电位），若4个晶闸管均不导通，负载电流id为零，ud也为零，VT1、VT4串联承受电压u2，设VT1和VT4的漏电阻相等，则各承受u2的一半。若在触发角α处给VT1和VT4加触发脉冲，VT1、VT4即导通，电流从a端经VT1、R、VT4流回电源b端。当u2为零时，流经晶闸管的电流也降到零，VT1和VT4关断。在u2负半周，仍在触发延迟角α处触发VT2和VT3（VT2和VT3的α=0处为ωt=π），VT2和VT3导通，电流从电源的b端流出，

7、经VT3、R、VT2流回电源a端。到u2过零时，电流又降为零，VT2和VT3关断。此后又是VT1和VT4导通。如此循环工作下去。晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为U2和U2。整流电压平均值为：17向负载输出的直流电流平均值为：流过晶闸管的电流平均值为：题目中要求前级整流输出电压限制在50V~100V之间，输入电压U1为220V，则输入电压U2最大为，变压器匝数比N1:N2=整流电路波形图（1）控制驱动电路的设计SG352517是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成PWM控制芯片，它简单可靠及使

8、用方便灵活，输出驱动为推拉输出形式，增加了驱动功能；内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、PWM锁存器，有过流保护功能，频率可调，同时能限制最大占空比。其特点如下：（1）工作电压范围宽：8—35V。（2）5.1（11.0%）V微调基准电源。（3）振荡器工作频率范围宽：100Hz—400KHz.（4）具有振荡器外部同步功能。（5）死区时间可调。（6）内置软启动电路。（7）具有输入欠电压锁定功能。（8）具有PWM琐存功能，禁止多脉