【2017年整理】亮度可连续调节直流斩波电路设计.doc

附件1： 学 号： 课 程 设 计 题 目 亮度可连续调节直流斩波电路设计 学 院 自动化学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 姓 名 指导教师 朱国荣 2014 年 06 月 19 日 课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 朱国荣 工作单位： 自动化学院 题 目: 亮度可连续调节直流斩波电路设计 初始条件： 输入单相220V交流电，50Hz。 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、采用不控整流进行AC/DC转换； 2、负载（灯泡）要求0~50V直流电压，最大负载电流1A； 3、确定变压器的容量和参数； 4、设计主电路，选择主电路的参数； 时间安排： 课程设计时间为两周，将其分为三个阶段。 第一阶段：复习有关知识，阅读课程设计指导书，搞懂原理，并准备收集设计资料，此阶段约占总时间的20%。 第二阶段：根据设计的技术指标要求选择方案，设计计算。约占总时间的40%。 第三阶段：完成设计和文档整理，约占总时间的40%。 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 目录 摘要 I 1 概述 1 2 方案选择和论证 2 2.1设计方案选择 2 2.1.1主电路方案的选择 2 2.1.2控制电路方案的选择 2 2.1.3驱动电路方案的选择 2 2.2总体方案的确定 3 3 电路的设计 4 43.1 AC/DC整流电路的设计 4 3.1.1工作原理 4 3.1.2 整流电路参数计算 5 3.2 主电路的设计 6 3.2.1工作原理 6 3.2.2 主电路参数计算 7 3.3 控制电路和驱动电路的设计 7 3.3.1 芯片3525的简介 7 3.3.2 工作原理 10 3.4 保护电路的设计 11 3.4.1工作原理 11 4 实验仿真与分析 12 4.1 仿真电路 12 4.2 仿真结果及误差分析 13 5 总结 15 参考文献 16 附录：原理图 17  摘要 随着电力电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多。电子设备的小型化和低成本化使电源向轻、薄、小和高效率方向发展 开关电源分为AC/DC和DC/DC，其中DC/DC变换已实现模块化，其设计技术和生产工艺已相对成熟和标准化。DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。斩波电路主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。 关键词: 开关电源 直流斩波 亮度可连续调节直流斩波电路设计 1 概述 随着电力电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多。电子设备的小型化和低成本化使电源向轻、薄、小和高效率方向发展。开关电源因其体积小，重量轻和效率高的优点而在各种电子信息设备中得到广泛的应用。伴随着人们对开关电源的进一步升级，低电压，大电流和高效率的开关电源成为研究趋势。 开关电源分为AC/DC和DC/DC，其中DC/DC变换已实现模块化，其设计技术和生产工艺已相对成熟和标准化。DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。斩波电路主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。 IGBT降压斩波电路就是直流斩波中最基本的一种电路，是用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路，用于直流到直流的降压变换。IGBT是MOSFET与双极晶体管的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点，又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十千赫兹频率范围内，故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。所以用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路就有了IGBT易驱动，电压、电流容量大的优点。IGBT降压斩波电路由于易驱动，电压、电流容量大在电力电子技术应用领域中有广阔的发展前景，也由于开关电源向低电压，大电流和高效率发展的趋势，促进了IGBT降压斩波电路的发展。 本设计首先采用不控整流进行AC/DC转换，然后通过斩波调节中的脉冲宽度调制方式，选用了PWM发生芯片SG3525，改变脉冲的占空比来获得所需的灯泡输出直流电压V，从而实现灯泡亮度的连续可调节。 2 方案选择和论证 2.1设计方案选择 2.1.1主电路方案的选择 方案一：选择降压斩波电路，来改变输出电压，从而实现灯泡