IGBT降压斩波电路设计（纯电阻负载）.doc

PAGE II 摘 要 直流—直流交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。间接直流变流电路在直流交流电路中增加了交流环节，通常采用变压器实现输入输出间的隔离。本次设计将针对斩波电路实现变流。 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。 直流斩波电路种类包括六种基本斩波电路，本次设计将使用降压斩波电路（Buck Chopper）。 关键词：直流斩波；降压斩波；IGBT 目 录 TOC \o 1-3 \h \u HYPERLINK \l _Toc30916 摘要 …………………………………………………………………………………Ⅰ HYPERLINK \l _Toc14429 第一章 总体设计方案………………………………………………………………1 HYPERLINK \l _Toc3682 1.1 设计任务 ………………………………………………………………… 1 HYPERLINK \l _Toc30293 1.2 功能要求说明………………………………………………………………1 HYPERLINK \l _Toc30293 1.3 设计方案及设计原理………………………………………………………1 1.3.1 设计总电路…………………………………………………………1 1.3.2 设计电路原理………………………………………………………1 HYPERLINK \l _Toc9894 第二章 电路设计 …………………………………………………………………4 2.1 降压斩波主电路设计………………………………………………………4 2.1.1 电路数学分析………………………………………………………4 2.1.2 参数确定……………………………………………………………5 HYPERLINK \l _Toc3713 2.2 IGBT驱动电路设计 ………………………………………………………6 HYPERLINK \l _Toc3713 2.3 整流电路设计…………………………………………………………… 6 2.3.1 整流电路选取………………………………………………………6 2.3.2 整流电路分析………………………………………………………7 HYPERLINK \l _Toc3915 HYPERLINK \l _Toc3251 第三章 系统仿真及结果分析………………………………………………………8 HYPERLINK \l _Toc20753 3.1 仿真软件简介………………………………………………………………8 HYPERLINK \l _Toc23518 3.2 仿真电路及参数设置………………………………………………………8 HYPERLINK \l _Toc23518 3.3仿真结果及分析………………………………………………………… 11 HYPERLINK \l _Toc20124 结束语 ………………………………………………………………………………14 参考文献 ……………………………………………………………………………15 附录 总电路图 ……………………………………………………………………16 PAGE 14 电路总体设计方案 1.1设计任务 IGBT降压斩波电路设计（纯电阻负载）。 1.2 功能要求说明 1、输入直流电压：Ud=100V； 2、输出功率：300W； 3、开关频率5KHz； 4、占空比10%~90%； 5、输出电压脉率：小于10%。 1.3 设计方案及设计原理 1.3.1 设计总电路 确定降压斩波器电路如图1.1所示： 图1.1 降压斩波（buck）电路原理图 此电路使用一个全控型器件T，图中为IGBT。并设置了续流二极管D，在T关断时给负载中电感电流提供通道。这种电路的电压源性质，负载为电源性质。电路完成把直流电压转换为较低的直流电压的功能。