电力电子课程设计--直流降压斩波电路资料.doc

湖南工程学院 课 程 设 计 课程名称 电力电子技术 课题名称 直流降压斩波电路 专 业 自 动 化 班 级 1201 学 号 座机电话号码0117 姓 名 李慧红 指导教师 唐勇奇 2015年1月3 日 湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称： 电力电子技术 题 目：直流降压斩波电路 专业班级： 自动化1201 学生姓名： 李慧红 学号： 座机电话号码0117 指导老师： 唐 勇 奇 审 批： 汪超 任务书下达日期 2014 年 12 月 24 日 设计完成日期 2015 年 1 月 3 日 设计内容与设计要求 设计内容： 电路功能： 电网工频交流先整流为固定直流，在通过直流斩波电路，得到所需的直流； 电路由主电路与控制电路组成，主电路主要环节：整流电路、斩波电路。控制电路主要环节：脉冲发生电路、驱动电路。 功率变换电路中的开关器件采用IGBT或MOSFET。 系统具有完善的保护 2. 系统总体方案确定 3. 主电路设计与分析 1）确定主电路方案 2）主电路元器件的计算及选型 3）主电路保护环节设计 4. 控制电路设计与分析 检测电路设计 功能单元电路设计 触发电路设计 控制电路参数确定 设计要求： 设计思路清晰，给出整体设计框图； 单元电路设计，给出具体设计思路和电路； 分析所有单元电路与总电路的工作原理，并给出必要的波形分析。 绘制总电路图 写出设计报告； 主要设计条件 设计依据主要参数 输入电压：三相（AC）380（1+15%） 第一组（降压组）输出电压0~300V（DC） 第二组（升压组）输出电压0~800V（DC） 输出电流：30A 4）功率因数：≥0.8 2. 可提供实验与仿真条件 说明书格式 课程设计封面； 任务书； 说明书目录； 设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）； 单元电路设计（各单元电路图）； 电路改进、实验及仿真等。 总结与体会； 附录（完整的总电路图）； 参考文献； 10、课程设计成绩评分表 进 度 安 排 第一周星期一:课题内容介绍和查找资料； 星期二:总体电路方案确定 星期三:主电路设计 星期四:控制电路设计 星期五:控制电路设计； 第二周星期一: 控制电路设计 星期二：电路原理及波形分析、实验调试及仿真等 星期四~五:写设计报告，打印相关图纸； 星期五下午:答辩及资料整理 参 考 文 献 1．王兆安，电力电子技术（第4版）．机械工业出版社，2008. 2．刘星平．电力电子技术及电力拖动自动控制系统．校内，2009. 3. 浣喜明，姚为正．电力电子技术．高等教育出版社，2008. 4．刘祖润，胡俊达．毕业设计指导．机械工业出版社，1995. 5. 林飞，杜欣．电力电子应用技术的MATLAB仿真 ．中国电力出版社，2009.钟炎平 电力电子电路设计 徐德鸿现代电力电子器件原理与应用技术 第1章 总体方案 7 第2章 主电路设计 8 2.1 工作原理 8 2.2 参数分析 9 2.3 元件型号选择 10 第3章 控制电路设计 10 3.1 控制电路方案选择 10 3.2 工作原理 12 第4章 驱动电路设计 13 4.1 驱动电路方案选择 13 4.2 工作原理 14 第5章 保护电路设计 15 5.1 过压保护电路 15 5.2 过流保护电路 17 第6章 系统仿真 18 6. 1 电路总图 18 6.2 MATLAB的仿真结果 19 6.3 仿真结果分析 20 第7章 课程设计总结 20 第8章 参考文献 21 第1章 总体方案 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。由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断来完成整个系统的功能，当控制电路所产生的控制信号能够足以驱动电力电子开关时就无需驱动电路。 根据降压斩波电路降压斩波电路降压斩波电路降压斩波电路降压斩波电路 图2 主电路图 直流降压斩波主电路使用一个全控器件IGBT控制导通。用控制电路和驱动电路来控制IGBT的通断，当t 0时，驱动IGBT导通，电源E向负载供电，负载电压 E，负载电流按指数曲线上升。电路工作时波形图如图3所示： 图3 降压电路波形图 当时刻，控制IGBT关断，负载电流经二极管续流，负载电压近似为零，负载电流指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小，故串联L值较大的电感。 至一个周期T结束，再驱动IGBT导通，重复上一周期的过程。当电力工作于稳态时负载电流在一个周期的初值和终值相等，负载电压的平均值为 为IGBT处于通态的时间；为处于断态的时间；T为开关