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《电力电子——BOOST__CUK_电路》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、电力电子技术课程设计一、设计要求1.根据给定指标，设计BOOST电路参数，根据公式计算两个电路中的电感、电容值，计算电路中功率器件的额定电流、电压，进行选型。BOOST电路给定参数：lINPUTVOLTAGE:80VlOUTPUTVOLTAGE:91-128VlDUTY:13.6-41%lLOADRESISTANT:1KlSWITCHPERIOD:2.2×10-5s2.根据给定指标，设计CUK电路参数。根据公式计算两个电路中的电感、电容值，计算电路中功率器件的额定电流、电压，进行选型。CUK电路给定参数lINPUTVOLTAGE:80VlOUTPUTVOLTAGE:50
2、-105VlDUTY:27-58.9%lLOADRESISTANT:1KlSWITCHPERIOD:2.2×10-5s3.利用Simulink软件，对上述电路进行验证，验证电路参数是否正确。4.在实验平台上，进行实验，观察重要参数，观察电路中主要波形，并记录（仿真、实验）。5.撰写课程设计报告。二、设计原理及设计方案1.升压斩波电路（BoostChopper）的基本原理电路图当可控开关IGBT处于通态时，时间为，电源向电感L充电，充电电流基本恒定为，同时电容C的电压向负载R供电。因C值很大，基本保持输出电压。为恒值，L上积累的能量为。当IGBT处于断态时，时间为，E和L
3、共同向电容C充电并向R提供能量，此期间电感L释放的能量为。当电路工作处于稳态时，一个周期中电感L积蓄和释放的能量相等，即=化简得1.Cuk电路的基本原理电路图电路工作过程1)、VT开通，有E---L1---开关V,C----开关V—R---L2两回路,电感L1充电储能，电容C向负载放电、对L2充电，由于C上的电压作用，二极管VD关断。2)、VT关断有E---L1---C---VD,L2---VD---R两回路，电感L1向电容C转移能量，电容C充电，电感L2续流导致VD开通并向负载放电。3、电容C1上电压高于输出电压和输入电压。当IGBT处于通态时，回路和回路分别流过电流
4、。当IGBT处于断态时，回路和回路分别流过电流。输出电压的极性与电源电压的极性相反。C的电流在一周期内的平均值应为零，也就是其对时间的积分为零,即IGBT通态时，时间为，电容电流和时间的乘积为。断态时间为，则电容电流和时间的乘积为。与升降压斩波电路相比，Cuk斩波电路有一个明显的优点，其输入电源电流和输出负载电流都是连续的，且脉动很小，有利于对输入、输出进行滤波。3.Sepic电路及Zeta斩波电路1)Sepic电路在Q1导通时,Vi-----L1-------Q1和C---Q1------L2两个回路导电,L1,L2储能,输出电流由输出电容提供;Q1关断时,Ui---
5、L1---C---D8–负载R和L2–D8---负载R两个回路导电;输入电源电流连续,输出电流断续,在Q1导通时只能靠CO供电,输出电压与输入电压的关系Uo=Ui.D/(1-D).2)元器件选择在Q1关断时,L2流过的电流I2给负载R供电,即I2=Io=Vo/R,C流过的电流I1(等于1/2电感L输入电流）给Co充电,由Co充放电流平衡得I1(1-D)=Io.D确定电容的规则:输出滤波电容在最小输入电压时使得纹波电压大小为稳定值的5%，耦合电容充放电可彻底。由C.△Uc/dt=I2△Uc/Uc=5%UC取2倍Ui得C=Io.D/(f.2Vi)同理得Co=I0.D/(f.
6、0.05Vo)确定电感的规则:在最小输入电压时使得纹波电流大小为稳定值的30%由Ui_min.D/(f.L)=△IL△IL/IL=30%IL=2Io.D//1-D)得L1=L2=Ui_min.（1-D）/(f.2Io.0.3)2)Zeta电路Zeta电路也称双Sepic电路,其基本工作原理:当Q1导通时,Vi-----Q1---L1回路给让L1储能,同时Vi----Q1---C–L2---负载回路给负载供电,C0充电;Q1关断时,L1–D---C1震荡回路使L1的能量全部转到C,L2----负载---D回路给负载供电,C0放电;输入电源电流是断续的,输出电流连续,Q1关
7、断时,L2和Co给负载供电,输出电压与输入电压的关系Uo=Ui.D/(1-D).一、参数计算1.boost斩波电路计算公式计算过程：=[1/(1-0.3)]*80=114.3VIGBT:,,,额定电流额定电压二极管：额定电流额定电压1.Cuk斩波电路计算公式L1=L2=Ui.D/(f.△I)C0=Io.(1-D)/(f.△Uo)I=Io.D/(1-D)C=Ui.D/(8.△Uo.L1`.f∧2)(C,C0电容一定要选用高频低阻电容)计算过程：IGBT:,,,额定电流额定电压二极管：额定电流额定电压四、仿真电路设计1.boost仿真电路2．
