用电容降压的电路如何计算

如何为开关电源选择合适的电感(完整版)

电容降压电路计算方法

从网上看到很多人在寻求电容降压电路的计算方法。实际上用电路仿真软件一下子就可以推理出电容降压电路的计算方法。以下面的为例，说 一下怎么计算电容降压电路。

例：在上图中已知电源v1的电压为220v频率为50HZ，求OUT端输出电压为17V，电流I为2mA时，降压电容C1的值为多少？

【解题猜想】从电路图中可以看出好像是一个电容和电阻串联的电容，先试试用电源电压V1减去17V得到电容两端的电压，得到电容两端的电压后除以电流，然后再根据电容的容抗计算方法得出电容的容量。

仿真波形如下：猜想正确。

实际实验：一通电，电阻就冒烟了，可见这个电路不实用。

如何为开关电源选择合适的电感(完整版)

试一试改进的电路，图中的电路多加了电阻

R2

电路的计算方法：只不过是多了个并联电阻，10150是电容C1和R2的并联总阻值。再按照并联电路的原理就可以得出电容的容量（这里省略，如不懂，请到振德小学进修两年）。得到的仿真结果也和猜想的结果一样。实际实验：电压不稳定。电阻不会再冒烟，再进行电路改进。结果如下：

通过不断的改变C1，R1的值，得到OUT端的电压等于稳压管的稳压值。电流取值于R1的值（通过实验得到）。实际实验时，此

BUCK变换器是开关电源基本拓扑结构中的一种,BUCK变换器又称降压变换器,是一种对输入输出电压进行降压变换的直流斩波器,即输出电压低于输入电压,由于其具有优越的变压功能,因此可以直接用于需要直接降压的地方。

电力电子技术课程设计报告

课题：降压斩波电路的设计

姓名：

学号：

班级：

指导老师：

日期：2009年5月

BUCK变换器是开关电源基本拓扑结构中的一种,BUCK变换器又称降压变换器,是一种对输入输出电压进行降压变换的直流斩波器,即输出电压低于输入电压,由于其具有优越的变压功能,因此可以直接用于需要直接降压的地方。

目录

一． 引言 二． 正文

1 降压斩波电路的设计目的 2 降压斩波电路的设计内容及要求 3 降压斩波电路主电路基本原理 4 IGBT驱动电路 4.1 IGBT简介

4.2 IGBT基本结构与特点 4.3 驱动电路设计方案比较 4.4 IGBT驱动电路原理图 4.5 IGBT的驱动性能 5 保护电路的设计 6 MATLAB仿真 6.1 MATLAB简介 6.2 MATLA

电力电子技术 课程设计书

课题：降压斩波电路设计

学生姓名：葛冲 学号：09050443X45 学院：中北大学信息商务学院 专业：电气工程及其自动化 指导教师：高丽珍 张晓明

2011年12月30日

致谢语

在新的一学期里关于电力电子技术程学到了不少关于整流电路，斩波电路的一些新的东西，充实了自己的视野，增加了自己的知识，在此感谢老师和同学们的帮助.

1

目录

一．引言 二．课程设计

1 降压斩波电路的设计目的 2. 降压斩波电路的设计内容及要求 3. 降压斩波电路主电路基本原理 4. IGBT驱动电路 4.1 IGBT简介

4.2 驱动电路设计方案比较 5. 保护电路的设计 6. MATLAB仿真 6.1 MATLAB简介 6.2 MATLAB发展历程 6.3 主电路仿真

7.PROTEL原理图及PCB图的绘制

8. 心得体会 9. 元件清单 三．参考文献

2

一． 引言

高频开

含电容电路经典题型

1.在如图11-1电路中，电键S1、S2、S3、S4均闭合.C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，断开哪一个电键后P会向下运动

A.S1

B.S2

C.S3

Ｄ.S4

图11—1 图11—2

2.图11-2所示，是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路.在增大电容器两极板间距离的过程中

A.电阻R中没有电流 B.电容器的电容变小

C.电阻R中有从a流向b的电流

D.电阻R中有从b流向a的电流●案例探究

［例1］如图11-3所示的电路中，4个电阻的阻值均为R，E为直流电源，其内阻可以不计，没有标明哪一极是正极.平行板电容器两极板间的距离为d.在平行极板电容器的两个平行极板之间有一个质量为m,电量为q的带电小球.当电键K闭合时，带电小球静止在两极板间的中点O上.现把电键打开，带电小球便往

平行极板电容器的某个极板运动，并与此极板碰撞，设在碰撞时没有机械能损失，但带电小球的电量发生变化.碰后小球带有与该极板相同性质的电荷，而且所带的电量恰好刚能使它运动到平行极板电容器的另一极板.求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷.

解题方法与技巧：

图11

直流降压斩波电路的设计

一、设计目的

直流斩波电路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。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，不包括直流—交流—直流的情况。设计目的如下：

（1）培养文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。 （2）培养综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

（3）通过对直流降压斩波电路的设计，掌握直流降压斩波电路的工作原理，综合运用所学知识，进行直流降压斩波电路和系统设计的能力 （4）培养运用知识的能力和工程设计的能力。 （5）提高课程设计报告撰写水平。

二、设计任务 2.1、设计任务

要求设计降压斩波电路的主电路、控制电路、驱动及保护电路，稳压直流电源15V和直流电压100V的设计

2.2、设计要求

对直流降压电路的基本要求有以下几点： （1）输入直流电压：100V （2）输出电压范围：50V~80V （3）最大输出电流：5A （4）开关频率：40KHz （5）L：1mH

2.3、设计步骤

（1）根据给出的技术要求，确定总体设计方案 （2）选择具体的元件，进行硬件系统的设计 （3）进行相应的电路设计，完成相应的功能 （4）进行调试与修改

常用电容标称值

现在较为通用的容值代码表示方法为三位代码“XXY”表示法，前两位数字表示乘系数，后一位表示乘指数，单位为pF。其中一般前两位的取值范围为上述E6和E12系列，后一位数字表示乘指数10n。当Y=9时，对应前述n=-1；当Y=8时，对应前述n=-2；当Y=0，1，2，3，4，5，6，7时，Y就等于n。示例如下：

0.5pF容值代码表示为508；68pF容值代码表示为680；

1pF容值代码表示为109；120pF容值代码表示为121；

4.7pF容值代码表示为479；

2200pF容值代码表示为222；10pF容值代码表示为100；

100000pF容值代码表示为104（0.1μF）；

47μF容值代码表示为476；330μF容值代码表示为337

//--------------------------------------------------

【单位pF】

39P

82P

100P

180P

360P

470P

680P43P91P120P200P390P560P750P47P51P56P62P68P75P150P220P240P270P300P330P620P

【单位nF】

1.0

39566882

【单位uF】

0.1

电容器标称电容值

E24---E12---E

电容在电路中的作用

电容在电路中的作用：具有隔断直流、连通交流、阻止低频的特性，广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等。

(电容的作用：

滤波作用，在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容．由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰。

耦合作用：在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级电路的静态工作点相互影响，常采用电容藕合．为了防止信号中韵低频分量损失过大，一般总采用容量较大的电解电容。 电容的重要性)

1、滤波电容：它接在直流电压的正负极之间，以滤除直流电源中不需要的交流成分，使直流电平滑，通常采用大容量的电解电容，也可以在电路中同时并接其它类型的小容量电容以滤除高频交流电。

2、退耦电容：并接于放大电路的电源正负极之间，防止由电源内阻形成的正反馈而

电容在电路中的作用及电容滤波原理

电容器在电子电路中几乎是不可缺少的储能元件，它具有隔断直流、连通交流、阻止低频的特性。广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等电路中。熟悉电容器在不同电路中的名称意义，有助于我们读懂电子电路图。

1、滤波电容：接在直流电源的正、负极之间，以滤除直流电源中不需要的交流成分，使直流电变平滑。 一般采用大容量的电解电容器或钽电容，也可以在电路中同时并接其他类型的小容量电容以滤除高频交流电。

2、去耦电容：幷接在放大电路的电源正、负极之间，防止由于电源内阻形成的正反馈而引起的寄生震荡。

3、耦合电容：接在交流信号处理电路中，用于连接信号源和信号处理电路或者作两放大器的级间连接，用以隔断直流，让交流信号或脉冲信号通过，使前后级放大电路的直流工作点互不影响。

4、旁路电容：接在交、直流信号的电路中，将电容并接在电阻两端或由电路的某点跨接到公共电位上，为交流信号或脉冲信号设置一条通路，避免交流信号成分因通过电阻产生压降衰减。

5、调谐电容：连接在谐振电路的振荡线圈两端，起到选择振荡频率的作用。 6、衬垫电容与谐振电容：主电容串联的辅助性电容，调整它可使振荡信号频率

电容在电路中的作用

电容在电路中的作用：具有隔断直流、连通交流、阻止低频的特性，广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等。

(电容的作用：

滤波作用，在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容．由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰。

耦合作用：在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级电路的静态工作点相互影响，常采用电容藕合．为了防止信号中韵低频分量损失过大，一般总采用容量较大的电解电容。 电容的重要性)

1、滤波电容：它接在直流电压的正负极之间，以滤除直流电源中不需要的交流成分，使直流电平滑，通常采用大容量的电解电容，也可以在电路中同时并接其它类型的小容量电容以滤除高频交流电。

2、退耦电容：并接于放大电路的电源正负极之间，防止由电源内阻形成的正反馈而

(一) 设计任务书

题目五 降压斩波电路（Buck Chopper）的设计 通过对降压斩波电路的设计，掌握其工作原理，运用所学知识，进行降压斩波电路和系统的设计。

了解与熟悉降压斩波电路拓扑，控制方法。

理解和掌握降压斩波电路及系统的主电路、控制电路和保护电路的设计方法，掌握器件的选择计算方法。

使设计出的电路在条件（1）直流电压E=50v，R=20?,L、C值极大，Em=30v，（2）直流电压E=50V，R=20?,L=1Mh,C值极大，使电路在此两种条件下在改变占空比的情况下驱动相应的直流电动机运转。

(二) 课程设计的总体要求

1.（1）熟悉降压斩波电路的基本原理，能够运用所学的理论知识分析设计任务。

（2）掌握基本电路的数据分析、处理;描绘波形并加以判断。 （3）能正确设计电路，画出电路图，分析电路原理。 （4）按时参加课程设计指导，定期汇报课程设计进展情况。 （5）广泛收集相关技术资料。

（6）独立思考，刻苦钻研，严禁抄袭。

（7）按时完成课程设计任务，认真、正确的书写课程设计报告。 （8）培养实事求是、科学严谨的工作态度和认真的工