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《igbt降壓斬波電路設(shè)計(jì)（純電阻負(fù)載）》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、摘要直流—直流交流電路的功能是將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電，包括直接直流電變流電路和間接直流電變流電路。直接直流電變流電路也稱斬波電路，它的功能是將直流電變?yōu)榱硪还潭ɑ蚩烧{(diào)電壓的直流電，一般是指直接將直流電變?yōu)榱硪恢绷麟?，這種情況下輸入與輸出之間不隔離。間接直流變流電路在直流交流電路中增加了交流環(huán)節(jié)，通常采用變壓器實(shí)現(xiàn)輸入輸出間的隔離。本次設(shè)計(jì)將針對(duì)斬波電路實(shí)現(xiàn)變流。直流斬波電路作為將直流電變成另一種固定電壓或可調(diào)電壓的DC-DC變換器,在直流傳動(dòng)系統(tǒng)、充電蓄電電路、開關(guān)電源、電力電子變換裝置及各種用電設(shè)備中得到普通的應(yīng)用.
2、隨之出現(xiàn)了諸如降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路、復(fù)合斬波電路等多種方式的變換電路。直流斬波技術(shù)已被廣泛用于開關(guān)電源及直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)中，使其控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應(yīng)、節(jié)約電能的效果。全控型電力電子器件IGBT在牽引電傳動(dòng)電能傳輸與變換、有源濾波等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。直流斬波電路種類包括六種基本斬波電路，本次設(shè)計(jì)將使用降壓斬波電路（BuckChopper）。關(guān)鍵詞：直流斬波；降壓斬波；IGBTII目錄摘要…………………………………………………………………………………Ⅰ第一章總體設(shè)計(jì)方案…………………………………………………………
3、……11.1設(shè)計(jì)任務(wù)…………………………………………………………………11.2功能要求說(shuō)明………………………………………………………………11.3設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)原理………………………………………………………11.3.1設(shè)計(jì)總電路…………………………………………………………11.3.2設(shè)計(jì)電路原理………………………………………………………1第二章電路設(shè)計(jì)…………………………………………………………………42.1降壓斬波主電路設(shè)計(jì)………………………………………………………42.1.1電路數(shù)學(xué)分析………………………………………………………42.
4、1.2參數(shù)確定……………………………………………………………52.2IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)………………………………………………………62.3整流電路設(shè)計(jì)……………………………………………………………62.3.1整流電路選取………………………………………………………62.3.2整流電路分析………………………………………………………7第三章系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析………………………………………………………83.1仿真軟件簡(jiǎn)介………………………………………………………………83.2仿真電路及參數(shù)設(shè)置………………………………………………………83.3仿真
5、結(jié)果及分析…………………………………………………………11結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………………………14參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………15附錄總電路圖……………………………………………………………………16II第一章電路總體設(shè)計(jì)方案1.1設(shè)計(jì)任務(wù)IGBT降壓斬波電路設(shè)計(jì)（純電阻負(fù)載）。1.2功能要求說(shuō)明1、輸入直流電壓：Ud=100V；2、輸出功率：300W；3、開關(guān)頻率5KHz；4、占空比10%~90%；5、輸出電壓脈率：小于10%。1.3設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)原理1.3.1設(shè)計(jì)總電路
6、確定降壓斬波器電路如圖1.1所示：圖1.1降壓斬波（buck）電路原理圖此電路使用一個(gè)全控型器件T，圖中為IGBT。并設(shè)置了續(xù)流二極管D，在T關(guān)斷時(shí)給負(fù)載中電感電流提供通道。這種電路的電壓源性質(zhì)，負(fù)載為電源性質(zhì)。電路完成把直流電壓轉(zhuǎn)換為較低的直流電壓的功能。1.3.2設(shè)計(jì)原理為了分析穩(wěn)態(tài)特性，簡(jiǎn)化推導(dǎo)，對(duì)圖1.1做如下假設(shè)：（1）IBGT二極管是理想元件，即可以瞬間導(dǎo)通或截止，沒(méi)有導(dǎo)通壓降（導(dǎo)通時(shí)電阻為0），截止時(shí)沒(méi)有漏電流。16（2）電感、電容是理想元件。電感工作在線性區(qū)而未飽和，寄生電阻為零，電容的等效串聯(lián)電阻為零。（3）輸出電壓中的
7、紋壓與輸出電壓的比值很小，可以忽略。則buck電路將有兩種工作狀態(tài)：（1）當(dāng)IGBT導(dǎo)通如圖1.2（a）所示，電源向負(fù)載供電，續(xù)流二極管因反向偏置而截止，電容開始充電，直流通過(guò)電感L向負(fù)載傳遞能量。此時(shí)，電感電流線性增加，儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量也逐漸增加。負(fù)載R流過(guò)電流，兩端輸出電壓上正下負(fù)。在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)IGBT管T導(dǎo)通時(shí)間為。（2）當(dāng)IGBT阻斷如圖1.2（b）所示，由于電感電流不能突變，故通過(guò)二極管D續(xù)流。電感電流逐漸減小，電感上的能量逐步消耗在負(fù)載上，電感電流降低，L上儲(chǔ)能減小。電感電流減小時(shí)，電感兩端的電壓改變極性，二極管D承受正向偏
8、壓而導(dǎo)通，構(gòu)成續(xù)流通路，負(fù)載電壓仍然是上正下負(fù)。當(dāng)電感電流小于負(fù)載電流時(shí)，電容處于放電狀態(tài)，以維持和不變。在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)IGBT管T斷開時(shí)間為-。圖1.2Buck電路電感電流連續(xù)的工作狀態(tài)定
