IGBT升压斩波电路设计纯电阻负载.pdfVIP

目 录 第一章 绪论2 1.1 电力电子技术的介绍2 1.2 电力电子技术的应用3 1.3 电力电子技术中的直流变化技术 4 第二章 系统总体方案及主电路设计4 2.1 设计题目 IGBT 升压斩波电路设计（纯电阻负载）4 2.2 系统的方案及其流程图 4 2.3 主电路的设计 5 2.4 参数的计算 6 第三章 控制和驱动电路的设计8 3.1 控制电路设计 8 3.1.1 控制电路方案选择8 3.1.2 SG3525 的工作原理 9 3.2 驱动电路设计 10 3.3 保护电路设计 11 第四章 系统仿真与分析11 4.1 仿真软件Matlab 简介 11 4.2 仿真模型的建立 12 4.3 系统仿真结果及分析13 4.3.1 仿真结果13 4.3.2 仿真结果分析13 致 谢14 参考文献 15 第 1 页 共 16 页 第一章 绪 论 1.1 电力电子技术的介绍 电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电 子器件（如晶闸管，GTO，IGBT 等）对电能进行变换和控制的技术。电力电子 技术所变换的 “电力”功率可大到数百 MW 甚至 GW，也可以小到数W 甚至 1W 以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力 换。 电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术（整流，逆变，斩波， 变频，变相等）两个分支。 现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一 门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。电力电子学 （Power Electronics）这一名称是在上世纪60 年代出现的。1974 年，美国的 W.Newell 用一个倒三角形（如图）对电力电子学进行了描述，认为它是由电力 学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。这一观点被全世界普遍接受。 “电力电子学”和 “电力电子技术”是分别从学术和工程技术 2 个不同的角度 来称呼的。 1.2 电力电子技术的应用 电力电子技术是一门新兴技术，它是由电力学、电子学和控制理论三个学 科交叉而成的，在电气自动化专业中已成为一门专业基础性强且与生产紧密联 系的不可缺少的专业基础课。本课程体现了弱电对强电的控制，又具有很强的 实践性。能够理论联系实际，在培养自动化专业人才中占有重要地位。它包括 了晶闸管的结构和分类、晶闸管的过电压和过电流保护方法、可控整流电路、 晶闸管有源逆变电路、晶闸管无源逆变电路、PWM 控制技术、交流调压、直流 斩波以及变频电路的工作原理。 在电力电子技术中，可控整流电路是非常重要 的内容，整流电路是将交流电变为直流电的电路，其应用非常广泛。工业中大 量应用的各种直流电动机的调速均采用电力电子装置；电气化铁道（电气机车、 第 2 页 共 16 页 磁悬浮列车等）、电动汽车、飞机、船舶、电梯等交通运输工具中也广泛采用 整流电力电子技术；各种电子装置如通信设备中的程控交换机所用的直流电源、 大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源都可以利用整流电路构成 的直流电源供电，可以说有电源的地方就有电力电子技术的设备。 1.3 电力电子技术中的直流变化技术 直流变换技术已被广泛的应用于开关电源及直流电动机驱动中，如不间断 电源（UPS）、无轨电车、地铁列车、蓄电池供电的机动车辆的无级变速及20 世纪 80 年代兴起的电动汽车的控制。从而使上述控制获得加速平稳、快速响应 的性能，并同时收到节约电能的效果。由于变速器的输入是电网电压经不可控 整流而来的直流电压，所以直流斩波不仅能起到调压的作用，同时还能起到有 效地抑制网侧谐波电流的作用。 第二章 系统总体方案及主电路设计 2.1 设计题目 IGBT 升压斩波电路设计（纯电阻负载） 设计要求 1. 输入直流电压：Ud =50v 2. 输出功率：300w 3. 开关频率：5KHZ 4.