电力电子技术课程设计范例资料.doc

电力电子技术课程设计 题 目： 直流降压斩波电路的设计 专 业： 电气自动化 班 级： 14电气 姓 名： 周方舟 学 号： 指导教师： 喻丽丽 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。因此，一个完整的降压斩波电路也应包括主电路，控制电路，驱动电路和保护电路这些环节。 直流斩波电路由电源、变压器、整流电路、滤波电路、主电路、控制和驱动电路及保护电路组成。如图2—1所示： 图(2-1) 2.2直流电源设计 小功率直流电源由电源变压器、整流电路、滤波电路三个部分组成，其原理框图如图2.1所示： 图 2.1 在直流电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路，整流电路的作用是将交流电压变换成脉动的直流电压。滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压。与交流电压的有效值的关系为：；在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为：；流过每只二极管的平均电流为： 整流电路设计如下： 图（2-3） 2.3主电路工作