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直流变换器课程设计

建筑电气与智能化专业

《电力电子技术》课程设计

课题

课题直流变换器的设计

班级

学号

姓名

设计时间

指导教师

盐城工学院电气工程学院

2014年1月6日

目录

第一章．设计概要

1.1技术参数

1.2设计要求

第二章．电路基本概述

第三章.电力总体设计方案

第一章．设计概要

1.1技术参数：

输入直流电压V=42V，输出电压V=12V，输出电流I=3A，最

inoo

大输出纹波电压50mV，工作频率f=100kHz。

1.2设计要求：

（1）设计主电路，建议主电路为：采用BUCK变换器，大电容

滤波，主功率管用MOSFET；

（2）选择主电路所有图列元件，并给出清单；

（3）设计MOSFET驱动电路及控制电路；

（4）绘制装置总体电路原理图，绘制：MOSFET驱动电压、

BUCK电路中各元件的电压、电流以及输出电压波形（波

形汇总绘制，注意对应关系）；

（5）编制设计说明书、设计小结。

第二章．电路基本概述

直流斩波电路（DCChopper）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，也称为直接直流-直流变换器（DC/DCConverter）。

直流斩波电路一般是指直接将直流电变为另一直流电的情况，输入与

输出不之间不隔离。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。Buck电路作为一种最基本的

DC/DC拓扑，结构比较简单，输出电压小于输入电压，广泛用于各

种电源产品中。根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电

路可以分为脉冲宽度调试、频率调制和混合型三种控制方式，Buck

电路的研究对电子产品的发展有着重要的意义。

MOSFET特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要

的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但

其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子

装置。

功率MOSFET的种类：按导电沟道可分为P沟道和N沟道。按栅极

电压幅值可分为；耗尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电

沟道，增强型；对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时

才存在导电沟道，功率MOSFET主要是N沟道增强型。

第三章.电力总体设计方案

3.1电路的总设计思路

Buck变换器电路可分为三个部分电路块。分别为主电路模块，控制电路模块

和驱动电路模块。

主电路模块，由MOSFET的开通与关断的时间占空比来决定输出电压u。的

大小。

控制电路模块，可用SG3525来控制MOSFET的开通与关断。

驱动电路模块，用来驱动MOSFET。

3.2电路设计总框图

电力电子器件在实际应用中，一般是有控制电路，驱动电路，保护电路和以

电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。有信息电子电路组成的控制电路

按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去