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电气与电子工程学院
电力电子课程设计
设计题目: MOSFET降压斩波电路设计
专业班级:
学 号:
姓 名:
指导教师:
设计时间: 2014/1/6~2014/1/10
设计地点: 电气与电子工程学院
目录
1.设计要求与方案
1.1 设计要求
1.2 设计方案
2降压斩波电路设计方案
2.1降压斩波电路原理图
2.2降压斩波电路工作原理图
3 MOSFET驱动电路设计
3.1驱动电路方案选择
3.2 驱动电路原理
4电路各元件的参数设定
4.1 MOSFET简介
4.1.1功率MOSFET的结构
4.1.2功率MOSFET的工作原理
4.2各元件参数计算
总结
参考文献
题 目: MOSFET降压斩波电路设计(纯电阻负载)
1.设计要求与方案
1.1 设计要求
题 目: MOSFET降压斩波电路设计(纯电阻负载)
一、设计的技术数据
1、交流电源:单相220V;
2、前级整流输出输电压: Ud=50V~80V;
3、输出功率:300W;
4、开关频率5KHz;
5、占空比10%~90%;
6、输出电压脉率:小于10%。
二、设计内容及要求
1、方案论证及选择;
2、主电路设计(包括整流电路设计及器件的具体型号;斩波电路设计,器件选择及型号确定,电感电容估算等)
3、控制电路设计(触发电路的选择与设计电路,如:PWM控制芯片SG3525等);
4、驱动电路设计(如IR2110,M579系列或其他系列等);
5、总结及心得体会;
6、参考文献;
7、完成电路原理图1份。
摘 要
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,包括直接直流电变流电路和间接直流电变流电路。直接直流电变流电路也称斩波电路,它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,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有很多,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,利用不同的斩波电路的组合可以构成符合斩波电路,如电流可逆斩波电路,桥式可逆斩波电路等。利用相同结构的基本斩波电路进行组合,可构成多相多重斩波电路。
关键字:直流斩波 降压斩波 MOSFET MATLAB仿真
1.2 设计方案
电力电子器件在实际应用中,一般是由控制电路、驱动电路、保护电路及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路电子器件的导通或者关断,来完成整个系统的功能。
根据MOSFET降压斩波电路设计任务要求设计主电路、驱动电路。其结构框图如图1所示。
图1 电路结构图
在图1结构框图中,控制电路用来产生MOSFET降压斩波电路的控制信号,控制电路产生的控制信号传到驱动电路,驱动电路把控制信号转换为加在MOSFET控制端与公共端之间,可以使其开通或关断的信号。通过控制MOSFET的开通和关断来控制MOSFET降压斩波电路工作。控制电路中保护电路是用来保护电路,防止电路产生过电流、过电压现象而损坏电路设备。
2降压斩波电路设计方案
2.1降压斩波电路原理图
1、根据所学知识,整流电路如图所示:
图2 整流电路
使用单相桥式整流电路,在变压器输入侧加熔断器保护电路,在整流级输出电压侧接LC滤波电路滤波。
降压斩波电路的原理图以及工作波形如图2所示。该电路使用一个全控型器件 V,图中为MOSFET。为在MOSFET关断时给负载中电感电流提供通道,设置了续流二极管VD。斩波电路主要用于电子电路的供电电源,也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。
图2 降压斩波电路原理图
2.2降压斩波电路工作原理图
直流降压斩波电路使用一个全控型的电压驱动器件MOSFET,用控制电路和驱动电路来控制MOSFET 的导通或关断。当t=0 时MOSFET 管被激励导通电源U向负载供电,负载电压为Uo=U,负载电流io 按指数曲线上升,当t=t1时控制MOSFET 关断负载电流经二极管VD 续流负载电压Uo 近
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