电力电子升压斩波电路课程设计.doc

武汉理工大学《电力电子课程设计》说明书 PAGE 1 目录 TOC \o 1-3 \t \h \z \u HYPERLINK \l _Toc21529 摘要 PAGEREF _Toc21529 2 HYPERLINK \l _Toc10413 1.主电路设计 PAGEREF _Toc10413 3 HYPERLINK \l _Toc20951 1.1 MOSFET升压斩波电路原理图 PAGEREF _Toc20951 3 HYPERLINK \l _Toc23768 1.2 MOSFET升压斩波电路工作原理 PAGEREF _Toc23768 3 HYPERLINK \l _Toc30402 1.3 MOSFET升压斩波电路元器件选择、参数确定 PAGEREF _Toc30402 5 HYPERLINK \l _Toc19692 1.4 MOSFET升压斩波电路典型波形 PAGEREF _Toc19692 6 HYPERLINK \l _Toc8360 1.5 晶闸管的触发电路 PAGEREF _Toc8360 6 HYPERLINK \l _Toc7419 1.6 驱动电路 PAGEREF _Toc7419 8 HYPERLINK \l _Toc4833 1.7升压斩波电路的主电路设计 PAGEREF _Toc4833 9 HYPERLINK \l _Toc15425 2.控制电路设计 PAGEREF _Toc15425 10 HYPERLINK \l _Toc31706 2.1控制电路原理图 PAGEREF _Toc31706 10 HYPERLINK \l _Toc13076 2.2控制电路工作原理 PAGEREF _Toc13076 10 HYPERLINK \l _Toc28613 3.仿真结果 PAGEREF _Toc28613 12 HYPERLINK \l _Toc1354 4.心得体会 PAGEREF _Toc1354 14 HYPERLINK \l _Toc18910 5. 参考文献 PAGEREF _Toc18910 15 摘要 直流直流升压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电路、升降压电路、复合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。 早期的直流装换电路，电路复杂、功率损耗、体积大，使用不方便。晶闸管的出现为这种电路的设计又提供了一种选择。晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。它电路简单体积小，便于集成；功率损耗少，符合当今社会生产的要求；所以在直流转换电路中使用晶闸管是一种很好的选择。 直流斩波电路的种类较多，包括6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。利用不同的基本斩波电路进行组合，可构成复合斩波电路。本文着重解决用MOSFET作开关的升压斩波电路。 1.主电路设计 设计一个MOSFET升压斩波电路（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）占空比： 10%-50%； 5）输出电压脉动率：小于10%。 1.1 MOSFET升压斩波电路原理图 MOSFET升压斩波电路原理图如图1所示， 图1 MOSFET升压斩波主电路原理图 1.2 MOSFET升压斩波电路工作原理 在控制开关开通期间，电流从电源正极流出，经过电感从开关流回电源负极。电容向供电，输出电压上正下负。电源电压全部加到电感两端，在该电压作用下，电感电流线性增长。在导通之间内，电感电流增量为： 1-1 在控制开关关断期间，经二极管流出，电感电压极性将变成左负右正，认为电感很大，不变。这样，电源和电感同时给电容和负载供电，负载两端电压仍是上正下负。电感电压，电感电流线性减小。在关断时间内，电感电流减小量的绝对值为： 1-2 当电路工作在稳态时，电感电流波形必然周期性重复，开关导通期间电感电流的增量等于开关断开时电感电流的减少量，即。 联立可得输出电压