直流斩波电路(打印).doc

电力电子技术课程设计（论文） 题目：直流斩波电路性能研究 院 （系）： 电气学院 专业班级： 11-电-41 学 号： 学生姓名： 昌 玲 指导教师： （签字） 起止时间：2014-5-01至2014-5-15 摘要 本文阐述六种直流斩波电路中的升降压斩波电路，随着半导体工业的发展，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。直流变换电路的用途非常广泛，包括直流电动机传动、开关电源、单相功率因数校正，以及用于其他领域的交直流电源。…………………………………………………4 1.1 电力电子技术概况……………………………………………4 1.2 本文设计内容………………………………………………………….……4 第二章 升降压直流斩波电路设计………………..……………..5 2.1 整流电路设计……………………………………………………………….5 2.2 降压斩波电路图…..……………………………………………………….6 2.3 升压斩波电路图…………..……………………………………………….7 2.4 控制和驱动电路设计…………………………………………………..… 8 2.5 保护电路设计………………………………………………….……………11 一、防止阳极电压上升率过高保护………………………………….……12 二、晶闸管的过电压保护…………………………………………….……12 三、晶闸管的过电流保护…………………………………………….……12 2.6 系统仿真…………………………………………………………….………12 （1）驱动电路的仿真波形………………………………………..………12 （2）当R0=25KΩ时，电路调为降压时输出波形…………………………13 （3）当R0=75KΩ时，电路调为升压电路时输出波形………….…….…15 第3章课程设计总结………………………………………………..……16 参考文献…………………………………………………………….…….….17 第一章 绪论 1.1电力电子技术概况 直流-直流变流电路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，包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。直接直流变流电路也称斩波电路，它的功能是将直流电变成为另一固定电压或可调电压的直流电，一般是指直接将直流电变为另一直流电，这种情况下输入与输出之间不隔离。间接直流变流电路是在直流变流电路中增加了交流环节，在交流环节中通常采用变压器实现输入输出间的隔离，因此也称为带隔离的直流-直流变流电路或直-交-直电路。 直流斩波电路的种类较多，包括六种基本斩波电路：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。 直流斩波器在把直流变换成另一电压直流的过程中，依靠的是脉冲宽度调制(PWM)的工作方式，因此直流斩波调速系统也称直流脉宽调速系统。斩波器的工作方式有：脉宽调制方式（Ts不变，改变ton）和频率调制方式（ton不变，改变Ts）两种。前者较为通用，后者容易产生干扰。当今世界软开关技术使得DC/DC变换器发生了质得变化和飞跃。直流电动机V—M调速系统使用的电源是三相交流电源，但是在许多应用场合的电源却是直流电源，例采用直流电网供电的城市公交车(电车)、地铁，由蓄电池供 电的电动汽车、电瓶车等，在这种应用场合使用的直流调速系统则必须采用DC／DC变换器，即在这种应用场合不能使用V—M调速系统，而应使用直流斩波调速 系统。长期以来，直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。特别随着计算机在控制领域，高开关频率、全控型第二代电力半导体器件(GTR、GTO、MOSFET、IGBT等)的发展，以及脉宽调制(PWM)直流调速技术的应用，直流电机得到广泛应用。U2和U2。 整流电压平均值为： 流过晶闸管的电流平均值为： 整流电路波形图 2.2 降压斩波电路图如下 图中L、R?为负载电机的等效电路，因此称为降压斩波电路。若负载中L?值较少，或ton?较小，或E?较小，则在可控器件V?关断后，到了t2?时刻，负载电流已衰减至零会出现负载电流断续的情况。 下图中表明了电流连续和断续时的波形情况。 2.3 升压斩波电路图如下 假设L值、C值很通时，E向L充电，充电电流恒为I1，同时C的电压向负载供电，因C值很大，输出电压uo为恒值，记为Uo。设V通的时间为ton，此