《电力电子课程综合实训》课程设计-MOSFET升压斩波电路设计.doc

数理与信息工程学院 《电力电子课程综合实训》 课程设计 题 目: MOSFET升压斩波电路设计 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 122班 指导教师 ： 姓名 分工 制作设计任务书、元器件选择、电路参数计算、波形分析 仿真图线路连接、电路工作原理分析 资料搜集、电路图检查 2015年6月  目 录 第一章 前言 1 1.1概述 1 1.2 MOSFET介绍 1 1.3 PWM控制芯片SG3525介绍 1 第二章 MOSFET升压斩波电路设计 2 2.1 设计要求 2 2.2设计课题总体方案介绍及工作原理说明 2 2.1.1总体方案 2 2.3 设计方案各电路简介 2 2.3.1电容滤波单相不可控整流电路 2 2.3.2 MOSFET斩波电路 3 2.3.3触发电路 3 2.3.3保护电路 3 第三章 MOSFET升压斩波主电路设计 4 3.1电容滤波单相不可控整流电路 4 3.1.1电路原理图 4 3.1.2电路原理及其工作波形 4 3.1.3主要的数量关系 5 3.2 MOSFET升压斩波电路 5 3.2.1 电路原理图 5 3.2.2电路原理及其工作波形 5 3.2.3主要的数量关系 6 第四章 控制电路与保护电路设计 7 4.1 MOSFET驱动电路 7 4.1.1驱动电路原理图 7 4.1.2 电路工作原理 7 4.2 保护电路 8 4.1.1变压器的保护 8 第五章 总体电路原理图及其说明 9 5.1总体电路原理图 9 5.2 MATLAB仿真电路图 9 5.3仿真波形图 10 5.4波形分析 11 参考文献 13 第六章 心得体会 14 前言 1.1概述 直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC变换器,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用.随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路。MOSFET升压斩波电路又称为boost变换器，它对输入电压进行升压变换。通过控制电路的占空比即通过MOSFET来控制升压斩波电路的输出电压。 直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中，使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。全控型电力电子器件MOSFET在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。本文设计的是一个可调的直流升压斩波电源，利用MOSFET升压直流斩波电路原理,将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，也称为直流-直流变换器（DC/DC Converter）。直流斩波电路的控制电路用PWM控制芯片SG3525为核心构成，控制电路输出占空比可调的矩形波。 1.2 MOSFET介绍 MOSFET是金属-氧化层-半导体-场效晶体管，简称金氧半场效晶体管，是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。MOSFET依照其“通道”的极性不同，可分为N沟道型与P沟道型的MOSFET，通常又称为NMOSFET与PMOSFET，其他简称尚包括NMOS FET、PMOS FET、nMOSFET、pMOSFET等。 1.3 SG3525介绍 随着电能变换技术的发展，功率MOSFET在开关变换器中开始广泛使用，为此美国硅通用半导体公司（Silicon General）推出SG3525。SG3525是用于驱动N沟道功率MOSFET。 SG3525是电流控制型PWM控制器，所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环和电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型控制器。 第2章 MOSFET升压斩波电路设计 2.1 设计要求 1、输入直流电压：Ud=50V 2、输出功率：300W 3、开关频率5KHz 4、占空比10%~50% 5、输出电压脉率：小于10% 2.2设计课题总体方案介绍及工作原理说明 2.1.1总体方案 图1 MOSFET升压斩波电路基本组成框图 2.3 设计方案各电路简介 2.3.1电容滤波单相不可控整流电路 电容滤波单相不可