升压斩波电路介绍.doc

PAGE PAGE 1 电气工程及自动化专业 电力电子技术设计报告 姓名：XXXXXX 学号：XXXXXXX 专业班级：XXXXXX 题目：电子时钟(LCD显示） 电气与电子工程学院 二〇一四年十二月三十 目 录 一、设计的技术数据及要求 ………………………………2 二、设计内容及要求 ………………………………2 三、电路各原件的参数设定 ………………………………5 四、控制电路设计 ………………………………8 五、MOSFET驱动电路设计 ………………………………10 六、保护电路 ………………………………11 七、总电路图 ………………………………14 八、仿真电路 ………………………………14 九、总结及心得体会 ………………………………16 十、参考文献 ………………………………..17 一、设计的技术数据及要求 1、交流电源：单相220V； 2、前级整流输出输电压： Ud=50V～100V； 3、输出功率：300W； 4、开关频率5KHz； 5、占空比10%—90%； 6、输出电压脉率：小于10%。 二、设计内容及要求 1、方案的论证及方案的选择： 1.1总体方案论证 电源 电源 整流电路 升压斩波电路 保护电路 驱动控制电路 2、主电路的设计 2.1 整流电路的设计 整流电路尤其是单相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要，也是应用最为广泛的电路。不仅应用于工业，也广泛应用于交通运输，电力系统，通信系统，能源系统等其他领域。本实验装置采用单相桥式全控整流电路（所接负载为纯电阻负载），如图4所示。 在单项桥式全控整流电路中，晶闸管 VT1 和 VT4 组成一对桥臂，VT2 和 VT3 组 成另一对桥臂。在 u2 正半周（即 a 点电位高于 b 点电位） ，若 4 个晶闸管均不导 通，负载电流 id 为零，ud 也为零，VT1、VT4 串联承受电压 u2，设 VT1 和 VT4 的漏电 阻相等，则各承受 u2 的一半。若在触发角α处给 VT1 和 VT4 加触发脉冲，VT1、 VT4 即导通，电流从 a 端经 VT1、R、VT4 流回电源 b 端。当 u2 为零时，流经晶闸管 的电流也降到零，VT1 和 VT4 关断。 在 u2 负半周，仍在触发延迟角α处触发 VT2 和 VT3（VT2 和 VT3 的α=0 处为ω t=π） ，VT2 和 VT3 导通，电流从电源的 b 端流出，经 VT3、R、VT2 流回电源 a 端。 到 u2 过零时，电流又降为零，VT2 和 VT3 关断。此后又是 VT1 和 VT4 导通。如此循环工作下去。晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为U2和U2。图5是电阻性负载的单项桥式全控整流电路波形图。 整流电压平均值为： 向负载输出的直流电流平均值为： 流过晶闸管的电流平均值为： 题目中要求前级整流输出电压限制在50V—100V之间，输入电压U1为220V，则输入电压U2最大为41.7 ，变压器匝数比N1:N2=4：1 。 MOSFET升压斩波电路 原理图升压斩波电路的原理图以及工作波形如图2所示。该电路使用一个全控型器件 V，图中为MOSFET。为在MOSFET关断时给负载中电感电流提供通道。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 假设L和C值很大。处于通态时，电源E向电感L充电，电流恒定，电容C向负载R供电，输出电压恒定。断态时，电源E和电感L同时向电容C充电，并向负载提供能量。设V通态的时间为，此阶段L上积蓄的能量为,设V断态的时间为，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：= 化简得 ——升压比；升压比的倒数记作β ，即 β和α的关系：a+β=1 所以输出电压为 三、电路各元件的参数设定 1、MOSFET简介 MOSFET的原意是：MOS（Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体），FET（Fie