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电力电子技术课程设计报告 直流斩波电路的性能研究 ――升压斩波电路（Boost Chopper）设计 专业班级： 姓名学号： 指导老师： 2013年1月8日 摘要： 本设计是基于TL494CN芯片为核心控制的PWM升压斩波电路（Boost chopper）.设计由Matlab仿真和Protel两大部分构成。Matlab主要是理论分析，借助其强大的数学计算和仿真功能可也很直观的看到PWM控制输出电压的曲线图。通过设置参数分析输出与电路参数和控制量的关系，最后进行了GUI编程，利用图形可视化界面的直观易懂的特点，使设计摒弃了繁琐难懂的单一波形和控制方式，从而具有友好界面，非常方便的就可进行控制参数输入，和输出图像显示 TL494 是一种性能优良的电压型PWM 控制器。电压型PWM 控制器的原理是将电源输出电压Uo 与基准值比较,得到误差电压Ue ,该误差电压送入调节器,由调节器输出控制电压U ,控制电压与锯齿波发生器产生的锯齿波信号进行比较,改变PWM 的输出占空比,进而控制开关管的通断改变输出电压。本系统利用TL494 作为电源核心控制器件,通过对输出电压采样,经计算后利用单片机给出控制电压,调节TL494 输出占空比,从而控制后级Boost 升压电路的输出,构成反馈回路达到稳压输出的目的 关键字：升压斩波 TL494CN MOSFET 整流 目 录 一 设计要求与方案…………………………………………………………………4 二 设计原理分析……………………………………………………………………4 2.1总体结构分分析 ………………………………………………………… 4 2.2 直流电源设计…………………………………………………………5 2．3主电路工作原理······……………………………………………………6 2.4触发电路设计………………………………………………………10 2.5过压过流保护原理与设计…………………………………………………15 三仿真分析与调试……………………………………………………………17 3.1 Matlab仿真图…………………………………………………………17 3.2 仿真结果…………………………………………………………18 3.3 仿真实验结论……………………………………………………………24 元器件列表····…………………………………………………………………24 设计心得……………………………………………………………………………25 参考文献……………………………………………………………………………25 致 谢………………………………………………………………………………26 一．设计要求与方案 供电方案有两种选择。一，线性直流电源。线性电源（Linear power supply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电源进行稳压。线性电源体积重量大，很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端，不易实现隔离，只能降压，不能升压。二，升压斩波电路。由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的，实现升压型DC-DC变换器，输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。因此选择方案二。 设计要求：设计要求是输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器，这里为升压斩波电路。由于这些电路中都需要直流电源，所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。MOSFET的通断用PWM控制，用PWM方式来控制MOSFET的通断需要使用脉宽调制器TL494来产生PWM控制信号。 设计方案： 1、电源电路 电源电路采用电容滤波的二极管不控整流电路，220V单相交流电经220V/24V变压器，降为24V交流电，再经二极管不控整流电路及滤波电容滤波后，变为平直的直流电，其幅值在22V~36V之间。 2、主电路 2.1主电路选用升压斩波电路，开关管选用电力MOSFET。 2.2Boost电路的负载为110V、25W白炽灯， 2.3boost电路中，占空比不要超过65%，否则电压大于100V。 3、控制电路的选择与确定 3.1 脉冲发生器TL494 3.2 驱动电路IR2110 二．设计原理分析 2．1总体结构分析 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