DCDC变化电路课程设计.doc

PAGE \* MERGEFORMAT ii  湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称： 电力电子技术 题 目：DC-DC变换电路分析 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导老师： 审 批： 任务书下达日期 2014年 12 月 22日 设计完成日期 2015年 1 月 2 日 设计内容与设计要求 设计内容： 分析研究BUCK型DC-DC变换电路的工作原理； 用MATLAB对设计的电路进行仿真； 参考仿真分析结果，依据理论推导电路主要元件参数； 完成报告撰写。 设计要求： 设计思路清晰，给出各种情况下的整体设计框图； 给出具体设计思路和电路； 分析各电路的原理，并进行相应的仿真； 写出设计报告； 主要设计条件 1、 可提供实验与仿真条件 说明书格式 课程设计封面； 任务书； 说明书目录； 每个电路总体思路，基本原理和框图； 驱动电路设计分析（驱动电路电路图）； 电路实验、仿真等。 分析总结； 附录（完整电路图）； 参考文献； 11、课程设计成绩评分表 进 度 安 排 第一周星期一:课题内容介绍和查找资料； 星期二:熟悉基本直流斩波电路 星期三:分析计算BUCK斩波电路； 星期四: 分析计算BUCK斩波电路； 星期五: 设计研究BUCK斩波电路； 第二周星期一: 设计研究BUCK斩波电路 星期二：实验仿真、波形分析、参数计算等 星期三~四:写设计报告，打印相关图纸； 星期五:答辩及资料整理 目录 第1章 概述………………………………1第2章 方案确定…………………………2 第3章 主电路设计………………………4 第4章 控制电路设计……………………8 第5章 驱动电路设计……………………10 第6章 保护电路设计……………………12 第7章 调试与仿真………………………14 第8章 总结………………………………17 第9章 参考文献…………………………18 PAGE \* MERGEFORMAT 20 第1章 概述 随着电力电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多。电子设备的小型化和低成本化使电源向轻，薄，小和高效率方向发展。开关电源因其体积小，重量轻和效率高的优点而在各种电子信息设备中得到广泛的应用。伴随着人们对开关电源的进一步升级，低电压，大电流和高效率的开关电源成为研究趋势。开关电源分为AC/DC和DC/DC，其中DC/DC?变换已实现模块化，其设计技术和生产工艺已相对成熟和标准化。DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。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。斩波器的工作方式有：脉宽调制方式（Ts不变，改变ton）和频率调制方式（ton不变，改变Ts）两种。前者较为通用，后者容易产生干扰。当今世界软开关技术使得DC/DC变换器发生了质得变化和飞跃。美国VICOR公司设计制造得多种ECI软开关DC/DC变换器，最大输出功率有300W、600W、800W等，相应得功率密度为（6.2、10、17）W/cm3，效率为（80—90）%。日本NemicLambda公司必威体育精装版推出得一种采用软开关技术得高频开关电源模块RM系列，其开关频率为200—300KHz,功率密度已达27W/cm3，采用同步整流器（MOS-FET代替肖特基二极管），使整个电路效率提高到90%。IGBT降压斩波电路就是直流斩波中最基本的一种电路，是用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路，用于直流到直流的降压变换。IGBT是MOSFET与双极晶体管的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点，又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十千赫兹频率范围内，故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。所以用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路就有了IGBT易驱动，电压、电流容量大的优点。GBT降压斩波电路由于易驱动，电压、电流容量大在电力电子技术应用领域中有广阔的发展前景，也由于开关电源向低电压，大电流和高效率发展的趋势，促进了IGBT降压斩波电路的发展。 第2章 方案确定 2.1. 课程设计目的 1、培养文献检索的能力，特别是如何利用