电力电子课程设计-10秋.ppt

五、直流变换器的设计(3)： 技术参数： 脉宽调制型桥式直流变换器中，输入直流电压Vin=300V，副边电路为全波整流方式，输出电压Vo=54V，额定输出电流Io=5A，主功率管为MOSFET，工作频率f=50kHz。 设计要求： 设计主电路，主功率管用MOSFET，选择主电路所有图列元件，并给出清单； 设计输出滤波电感（或设计高频变压器） 采用铁氧体材料的EE型磁芯；确定磁芯型号、尺寸；计算绕组匝数，选定导线线径，校核窗口系数； 绘制主电路图、磁芯结构图，绘制桥式直流变换器所有点电压、电流波形及元件的电压、电流波形； 编制设计说明书、设计小结。 滤波电感的计算 经验算法一般选择输出滤波电感电流的脉动为最大输出电流的20%，这样本模块电源的输出滤波电感电流的脉动可选为Io *20%= A，也就是当输出电流在IOmin= Io *10%= A时应保证输出滤波电感电流连续，输出滤波电感可按下式计算： 规定输出电压的最大纹波值为ΔV= mV，则可由下式确定输出滤波电容的大小： 2、滤波电容的计算 磁芯型号和尺寸选择 绕组计算 校验窗口 注意：原副边的匝数应取整。 变压器设计 1、确定变比K 2、初选磁芯尺寸 铁氧体材料 Ae为磁芯的有效导磁面积（m2） Vo是输出电压，VD是输出整流二极管的通态压降，VLf是输出滤波电感上的直流压降 。VLf=0.5V 电感的设计 3、确定绕组线径 考虑高频时导线的集肤效应，导线的穿透深度 将铜导线的电导率?=58?106/?·m，磁导率?=?0=4??10-7H/m，工作频率fs=50kHz代入上式，得： 绕组线径应小于2△=0.591mm。 原副边电流的有效值 原副边导线的截面积 导线电流密度J=(3-5)A/mm2 计算导线直径d 4、窗口校核 电感设计 1、初选磁芯尺寸 2. 初选气隙 初选气隙δ=1mm，计算绕组匝数。根据下列公式计算电感量： 匝数应取整 实际气隙 3、核算磁芯最高工作磁通密度Bm 4、计算绕组的线径和股数 5、窗口校核 同变压器设计 （六）、损耗分析 1、技术参数：脉宽调制型桥式直流变换器，输入直流电压Vin=310Ｖ，副边电路为全波整流方式，输出电压Vo=54V，额定输出电流Io=10A，主功率管为MOSFET，工作频率f=50kHz。 2、设计要求： 分析变换器的工作原理 计算各元器件的电压、电流应力，选择合适的元器件，列出清单； 给出主功率管、整流二极管的损耗计算公式； 计算各元器件的损耗及变换器的效率； 绘制桥式直流变换器所有点电压、电流波形及元件的电压、电流波形； 编制设计说明书、设计小结。 MOSFET的损耗计算 Krr—二极管电流反向恢复系数，Krr=0.4 trr—二极管电流反向恢复时间。 二极管损耗计算 开关电源组成框图 电力电子技术课程设计 2010年11月 1、把从电力电子技术及其它先修课程（电工基础、电子技术、电机学等）中所学到的理论和实践知识，在课程设计实践中全面综合的加以运用，使这些知识得到巩固、提高，并使理论知识与实践技能密切结合起来。 2、初步树立起正确的设计思想，掌握一般电力电子电路设计的基本方法和技能，培养观察、分析和解决问题及独立设计的能力，训练设计构思和创新能力。 3、培养具有查阅参考文献和技术资料的能力，能熟悉或较熟悉地应用相关手册、图表、国家标准，为今后成为一名合格的电气工程技术人员进行必须的基本技能和基本素质训练。 课程设计目的 1、根据设计题目要求正确选择控制方案，查阅参考资料（注：具体的题目设计要求见各设计题）； 2、绘制电气控制原理图，包括主电路图及触发电路图(或驱动电路图)，正确选择或设计元器件，订列元器件目录清单； 3、设计部分工艺图纸（电气控制图，电器元件布置图，安装接线图）； 4、编制完整的设计说明书。 课程设计任务及要求 封面 目录 1、设计目的 2、设计任务 3、主要技术参数； 4、设计内容（包括电路的框图、工作原理、 元器件选择和设计，绘制相关图纸） 5、设计小结 6、参考文献 附录（电路图、波形图、元器件清单） 设计说明书要求 系统说明设计过程中所考虑的问题及一切计算，包括与计算有关的必要简图。 计算正确完整，文字简洁流畅，书写整齐清晰。 设计说明书用16开报告纸，按规范的顺序与格式书写，注明页次并编写目录，最后加封面装订成册。 设计说明书中的图用铅笔绘制，电气符号符合国家标准，波形图注意对应关系。 元器件清单包括名称、型号。 设计说明书不少于35页，总字数为6000～8000字。 设计说明书装订，材料袋装。 一、直流稳压电源的设计 1. 技术参数：装置输入电源为三相UL=380V工频交流电