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《升壓-降壓-升降壓斬波電路課程設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、題目：MOSFET升降壓斬波電路設計一．課程設計的目的1.電力電子技術的課程設計是《電力電子技術》課程的一個重要的實踐教學環(huán)節(jié)。它與理論教學和實踐教學相配合，可使我們在理論聯(lián)系實際，綜合分析，理論計算，歸納整理和實驗研究方面得到綜合訓練和提高，從而培養(yǎng)學生獨立解決實際問題的能力。2.加深理解電力電子技術的課程內容，建立正確的設計思想，熟悉工程設計的順序和方法，提高正確使用技術資料，標準，手冊等的獨立工作能力。3.為后續(xù)課程的學習打下堅實的基礎。二．設計的技術數(shù)據(jù)及要求1、交流電源：單相220V；2、前級整
2、流輸出輸電壓：Ud=50V～80V；3、輸出功率：300W；4、開關頻率5KHz；5、占空比10%~90%；6、輸出電壓脈率：小于10%。三、設計內容及要求一．方案的論證及方案的選擇；171.方案一：升降壓斬波電路圖原理圖：升降壓斬波電路的輸出電壓平均值可以大于或小于輸入直流電壓值，這種電源具有一個相對于輸入電壓公共端為負極性的輸出電壓。升降壓電路可以靈活的改變電壓的高低，還可以改變電壓的極性，因此常用于電池供電設備中產生負電源的設備和各種開關穩(wěn)壓器。其原理圖即為降壓與升壓斬波電路串聯(lián)而成的。一．MOSF
3、ET降壓斬波電路圖如下：圖中L、R?為負載電機的等效電路，負載電壓的平均值為?，因此稱為降壓斬波電路。若負載中L?值較少，或ton?較小，或E?較小，則在可控器件V?17關斷后，到了t2?時刻，負載電流已衰減至零會出現(xiàn)負載電流斷續(xù)的情況。下圖中表明了電流連續(xù)和斷續(xù)時的波形情況。?二．MOSFET降壓斬波電路圖如下：17假設L值、C值很大MOSFET導通時，E向L充電，充電電流恒為I1，同時C的電壓向負載供電，因C值很大，輸出電壓uo為恒值，記為Uo。設V通的時間為ton，此階段L上積蓄的能量為EI1ton
4、MOSFET關斷時，E和L共同向C充電并向負載R供電。設V斷的時間為toff，則此期間電感L釋放能量為??穩(wěn)態(tài)時，一個周期T中L積蓄能量與釋放能量相等?????????????????????????（3-20）化簡得：?????????????????????????（3-21）17?，輸出電壓高于電源電壓，故稱升壓斬波電路。三．將升壓斬波和降壓斬波電路串聯(lián)接成升降壓斬波電路電力電子器件在實際應用中，一般是由控制電路、驅動電路、保護電路及以電力電子器件為核心的主電路組成一個系統(tǒng)。由信息電子電路組成的控制
5、電路按照系統(tǒng)的工作要求形成控制信號，通過驅動電路去控制主電路中電路電子器件的導通或者關斷，來完成整個系統(tǒng)的功能。?根據(jù)MOSFET升降壓斬波電路設計任務要求設計主電路、驅動控制電路。其結構框圖如下（1）整流電路設計整流電路尤其是單相橋式可控整流電路是電力電子技術中最為重要，也是應用最為廣泛的電路。不僅應用于工業(yè)，也廣泛應用于交通運輸，電力系統(tǒng)，通信系統(tǒng)，能源系統(tǒng)等其他領域。本實驗裝置采用單相橋式全控整流電路（所接負載為純電阻負載）。單相橋式整流電路17在單項橋式全控整流電路中，晶閘管VT1和VT4組成一對
6、橋臂，VT2和VT3組成另一對橋臂。在u2正半周（即a點電位高于b點電位），若4個晶閘管均不導通，負載電流id為零，ud也為零，VT1、VT4串聯(lián)承受電壓u2，設VT1和VT4的漏電阻相等，則各承受u2的一半。若在觸發(fā)角α處給VT1和VT4加觸發(fā)脈沖，VT1、VT4即導通，電流從a端經VT1、R、VT4流回電源b端。當u2為零時，流經晶閘管的電流也降到零，VT1和VT4關斷。在u2負半周，仍在觸發(fā)延遲角α處觸發(fā)VT2和VT3（VT2和VT3的α=0處為ωt=π），VT2和VT3導通，電流從電源的b端流出，
7、經VT3、R、VT2流回電源a端。到u2過零時，電流又降為零，VT2和VT3關斷。此后又是VT1和VT4導通。如此循環(huán)工作下去。晶閘管承受的最大正向電壓和反向電壓分別為U2和U2。整流電壓平均值為：17向負載輸出的直流電流平均值為：流過晶閘管的電流平均值為：題目中要求前級整流輸出電壓限制在50V~100V之間，輸入電壓U1為220V，則輸入電壓U2最大為，變壓器匝數(shù)比N1:N2=整流電路波形圖（1）控制驅動電路的設計SG352517是一種性能優(yōu)良、功能齊全和通用性強的單片集成PWM控制芯片，它簡單可靠及使
8、用方便靈活，輸出驅動為推拉輸出形式，增加了驅動功能；內部含有欠壓鎖定電路、軟啟動控制電路、PWM鎖存器，有過流保護功能，頻率可調，同時能限制最大占空比。其特點如下：（1）工作電壓范圍寬：8—35V。（2）5.1（11.0%）V微調基準電源。（3）振蕩器工作頻率范圍寬：100Hz—400KHz.（4）具有振蕩器外部同步功能。（5）死區(qū)時間可調。（6）內置軟啟動電路。（7）具有輸入欠電壓鎖定功能。（8）具有PWM瑣存功能，禁止多脈
