直流斩波电路课程设计1.doc

设计内容与设计要求 输入直流电源： 24V10% 直流输出电压： 320V 电压在电流额定值之内保持不变 直流输出电流额定值10A 一．设计内容 选择一个单片机构成一个系统 斩波电路的选择 IGBT电流、电压额定的选择 电力二极管，电抗器电感值的计算 保护电路的设计 触发电路的设计 画出完整的主电路原理图和控制电路原理图 写出控制流程 列出主电路所用元器件的明细表 二．设计要求 给出整体设计框图，画出系统的完整的原理图(用protel99软件绘制)； 说明所选器件的型号，参数。 给出具体电路画出电路原理图； 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； 相关计算及器件选型; 电路设计； 总结与体会； 附录； 参考文献； 课程设计的原理图。 进度安排 十二周星期一：下达设计任务书，介绍课题内容与要求； 十二周星期一——十二周星期五：查找资料，确定设计方案，画出草图。 十三周星期一上午——星期二下午：电路设计，打印出图纸。 星期三：书写设计报告； 星期四：书写设计报告； 星期五：答辩。 参考文献 电力电子技术 王兆安 机械工业出版社 ［3］张义和.Protel DXP电路设计快速入门.[北京]:中国铁道出版社,2003 [4] 张乃国．电源技术．北京：中国电力出版社，1998 [5]何希才．新型开关电源设计与应用．北京：科学出版社，2001 摘要 本设计是基于SG3525芯片为核心控制的PWM升压斩波电路（Boost chopper）.设计由Matlab仿真和Protel两大部分构成。Matlab主要是理论分析，借助其强大的数学计算和仿真功能可也很直观的看到PWM控制输出电压的曲线图。通过设置参数分析输出与电路参数和控制量的关系，最后进行了GUI编程，利用图形可视化界面的直观易懂的特点，使设计摒弃了繁琐难懂的单一波形和控制方式，从而具有友好界面，非常方便的就可进行控制参数输入，和输出图像显示。第二部分是电路板，它可以通过BluePrint、Kicad 、Protel等软件设计完成，其中Protel原理图设计系统以其分层次的设计环境，强大的元件及元件库的组织功能，方便易用的连线工具，强大的编辑功能设计检验，与印制电路板设计系统的紧密连接，自定义原理图模板高质量的输出等等优点，和丰富的设计法则，易用的编辑环境，轻松的交互性手动布线，简便的封装形式的编辑及组织，高智能的基于形状的自定布线功能，万无一失的设计检验等印制电路板设计系统的优点，使其在我们学生选用PCB电路板设计软件中占了绝大部分比重。本设计也采用Protel设计原理图，和进行PCB板布线。它是本设计从理论到实际制作的必进途径，通过设定相应的规则，足以满足设计所要求的规定。 关键字 升压斩波; SG3525;SIMULINK ; PWM;Protel 引 言 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 . 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IGBT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。但以 IGBT为功率器件的直流斩波电路在实际应用中需要注意以下问题:（1）系统损耗的问； （2）栅极电阻；（3）驱动电路实现过流过压保护的问题。 1. 升压斩波工作原理 1.1 主电路工作原理 假设L值、C值很大，V通时，E向L充电，充电电流恒为I1，同时C的电压向负载供电，因C值很大，输出电压uo为恒值,记为Uo。设V通的时间为ton，此阶段L上积蓄的能量为EI1ton V断时，E和L共同向C充电并向负载R供电。设V断的时间为toff，则此期间电感L释放能量为 稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等 （1-1） 化简得： （1-2） ，输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。也称之为boost chooper变换器。 ——升压比，调节其即可改变Uo。将升压比的倒数记作β，。?和导通占空比，有如下关系： （1-3） 因此，式（1-2）可表示为 （1-4） 升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的原因： ① L储能之后具有使电压泵升的作用 ② 电容C可将输出电压保持住 1.2