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电力电子课程设计
班级：自动化10-6
姓名：郭胜
目录
一、综述 1
二、电路组成 1
2.1、电容滤波二极管不可控整流电路 1
2.1.1、电容滤波二极管不可控整流电路的电路图 1
2.1.2、电路分析 2
2.2、PWM控制电路 3
2.2.1、TL494内部组成与功能 3
2.2.2、PWM控制电路 4
2.3、驱动电路 4
2.3.1、功率驱动集成芯片IR2110 5
2.3.2、基于IR2110的驱动电路 5
2.4、boost升压斩波电路 6
2.4.1、boost升压斩波电路图 6
2.4.2、boost斩波电路原理分析 6
2.4.2.1、基于实际电路的分析 6
2.4.2.2、对于电路的粗略估算 8
2.4.2.3、开关频率和占空比对电路的影响 8
三、总电路图及其调试 10
四、参考文献 12
一、综述
本直流斩波电路基于TL494脉冲触发电路设计，采用IRf640N电力MOS管和IR2110驱动芯片。本电路由四部分组成：电容滤波二极管不可控整流电路，PWM控制电路，驱动电路，boost斩波电路。
工频正弦交流电经电容滤波二极管不可控整流电路整流，变为具有很小纹波的直流电，作为boost斩波电路的直流电压输入，以TL494芯片为核心的脉冲产生电路产生PWM波，经由以IR2110为核心的驱动电路接至MOS管的门极和原极，控制MOS管的开断，进而影响boost斩波电路的占空比，通过改变PWM波的占空比改变boost斩波电路输出电压。同时利用TL494的两个误差放大器设置过电压保护和过电流保护，驱动电路将控制电路和主电路经行电气隔离，对控制电路起保护作用。
二、电路组成
本电路共有四部分：电容滤波二极管不可控整流电路，PWM控制电路，驱动电路，boost升压斩波电路。
2.1、电容滤波二极管不可控整流电路
2.1.1、电容滤波二极管不可控整流电路的电路图
该电路输出是具有很小纹波的直流电压，波形近似为：
2.1.2、电路分析
如上图，假设经过整流后的电压的幅值U，则一个周期内的波形为
当电路开始工作时，电源先对电容和负载进行供电，此时电容处于充电状态，直到电容电压大于整流后的电源输出电压，此时电流为零：
故当电容开始放电时的电压为
此后二极管饭后截至，电容开始放电，直到电容电压再次和电源输出电压相同：
解得：
根据具体的参数和，利用作图法可以求得电容电压和整流输出电压相等时的电角度。易知当负载越大时，滤波电压波动性越大，电容越大时，波动性越小。
2.2、PWM控制电路
本电路基于TL494电压型脉冲宽度调制电路，TL494集成了全部的脉宽调制电路。片内置线性锯齿波振荡器，外置振荡元件仅两个（一个电阻和一个电容）。 内置误差放大器。内5V参考基准电压源。可调整死区时间。内置功率晶体管可提供500mA的驱动能力。推或拉两种输出方式。
TL494内部含有一个线性锯齿波发生器，两个误差放大器，一个死区时间比较器，一个PWM比较器，脉冲换向器。
振荡器的震荡频率（开关频率）有外接的定式电阻和定式电容决定，，的值与振荡频率的关系为：
锯齿波的幅度与误差放大器的输出电压由脉宽调制（PWM）比较器进行比较，PWM比较器的输出送到脉冲触发电器和输出控制逻辑。
误差电压由误差放大器产生，误差放大器将输出电压和5V内部备参考电压内部参考源之间的电压差放大，第二个误差放大器通常用来完成电流的限制功能。输出控制逻辑用来选择功率管推挽输出还是单端输出。
死区时间控制用来防止两个输出晶体管的同台交叠。如果死区时间控制接地，死区时间占总周期的3-5%。可以用外接电阻的电容来改善误差放大器的频响。这些外接元件通常接在补偿端和误差放放大器的反相输入端之间。
2.2.2、PWM控制电路
引脚12，11,8,接到24V直流电源，反馈电压接在误差放大器1的同相输入端，其反相输入端引脚2通过4.7K的电阻与TL494内部基准电源的输出端引脚14相连接。在反馈引脚3与引脚2之间介入RC反馈网络，构成高频增益及抑制高频寄生振荡。死区时间控制引脚4通过10K电阻接地，并且与引脚14之间通过10电容相连，电阻和电容构成软启动电路。当系统上电时，由于电容的两端电压不能突变，所以引脚14输出的5V基准电压全部加在软启动电阻上，使死区控制引脚4处于高电平，死区时间比较器的输出为高电平，输出极截止，变换器不工作，两个Tip32管截止，开关电源无输出。随着软启动电容逐渐充电，电容两端的电压逐渐升高，软启动电阻两端的电压逐渐降低，输出晶体管逐渐开通，两个Tip321管逐渐开始工作。在变换器正常工作过程中，软启动电阻两端的电压近似为零。
误差放大器2的同相输入端引脚15通过1K电阻与boost输出电路的接地端连接在一起，反相输入端接
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