dc-dc变换电路分析

《dc-dc变换电路分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、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：DC-DC变换电路分析专业班级：学生姓名：学号：指导老师：审批：任务书下达日期2012年12月24日设计完成日期2013年1月4日设计内容与设计要求一．设计内容：1、分析研究两种不同的DC-DC变换电路（直流斩波、反激变换器）；2、用VISIO对设计的两种电路进行仿真；3、根据仿真结果分析，电路各元件参数选择依据；4、完成报告撰写。二．设计要求：1．设计思路清晰，给出各种情况下的整体设计框图；2．给出具体设计思路和电路；3．分析各电路的原理，并进行相应的仿真；4．写出设计报告；主要设计条件1、可提供

2、实验与仿真条件说明书格式1．课程设计封面；2．任务书；3．说明书目录；4．每个电路总体思路，基本原理和框图；5．驱动电路设计分析（驱动电路电路图）；6．电路实验、仿真等。7．分析总结；8．附录（完整电路图）；9．参考文献；11、课程设计成绩评分表前言直流斩波电路（DCChopper）的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，也称为直接直流-直流变换器（DC/DCConverter）。直流斩波电路一般是指直接将直流电变为另一直流电的情况，不包括直流-交流-直流的情况。习惯上，DC-DC变换器包括以上两种情况。直流斩波电路的种类较多，包括6种基本

3、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斩波电路和Zeta斩波电路，其中前两种是最基本的电路。一方面，这两种电路应用最为广泛，另一方面，理解了这两种电路可为理解其他的电路打下基础。反激变换器工作原理是：主开关管导通时，二次侧二极管关断，变压器储能；主开关管关断时，二次侧二极管导通，变压器储能向负载释放。它和正激变换器不同，正激变换器的变压器励磁电感储能一般很小，各绕组瞬时功率的代数和为零，变压器只起隔离、变压作用。而反激变换器的变压器比较特殊，它兼起储能电感的作用，称为储能变压器（或电感-变压器）。为防止负载电流

4、较大时磁心饱和，反激变换器的变压器磁心要加气隙，降低了磁心的导磁率，这种变压器的设计是比较复杂的。目录一．降压斩波电路61.1降压斩波原理：61.2工作原理7二．直流斩波电路的建模与仿真102.1仿真模型及参数设置10三.反激变换器121.反激变换器的特点122.反激变换器的工作原理133.1断续工作模式163.2路的仿真建模17四．课设体会与总结21一．降压斩波电路1.1降压斩波原理：降压站波电路（BuckChopper）的原理图及工作波形如下图所示。该电路使用一个全控器件V，图中为IGBT，也可使用其他器件，若采用晶闸管，需设置是晶闸管关断的辅助电

5、路。图中，在为V关断时给负载中的电感电流提供通道，设置了续流二极管VD。斩波电路的典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电池负载，两种情况下负载中均会出现反电动势，如图中EM所示。若负载中无反电动势时，只需令EM=0.以下的分析及表达式均可适用。由图b中V的栅射电压uGE波形可知，在t=0时刻驱动V导通，电源E向载提供电，负载电压u0=E，负载电流i0按指数曲线上升。负载电压的平均值，和负载电流的平均值：式中为V处于通态的时间；为V处于断态的时间；T为开关周期；为导通占空比，简称占空比火导通比。根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路有三种控制

6、方式：1）保持开关周期T不变，调节开关导通时间不变，称为PWM。2）保持开关导通时间不变，改变开关周期T，称为频率调制或调频型。3）和T都可调，使占空比改变，称为混合型。1.2工作原理1）t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压uo=E，负载电流io按指数曲线上升2）t=t1时刻控制V关断，负载电流经二极管VD续流，负载电压uo近似为零，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小通常使串接的电感L值较大l基于“分段线性”的思想，对降压斩波电路进行解析l从能量传递关系出发进行的推导l由于L为无穷大，故负载电流维持为Io不变l电源只在V处于

7、通态时提供能量，为El在整个周期T中，负载消耗的能量为（RT+T）一周期中，忽略损耗，则电源提供的能量与负载消耗的能量相等输出功率等于输入功率，可将降压斩波器看作直流降压变压器该电路使用一个全控器件V，途中为IGBT，也可使用其他器件，若采用晶闸管，需设置晶闸管关断的辅助电路。为在V关断是给负载的电杆电流提供通道，设置了续流二极管VD。斩波电路的典型用途之一个拖动直流电动机，也可以带蓄电池负载，两种情况句会出现反电动势。在具有升降压功能的非隔离式DC／DC变换器中，Buck-Boost变换器和Cuk变换器是负极性输出，Sepic变换器和Zeta变换器是

8、正极性输出，但这两个变换器结构复杂，都需要两个储能电感，这必然导致变换器的损耗增加、效率变低，