基于Matlab的降压直流斩波电路设计

毕业论文（设计）

论文题目：

基于UC3842的直流降压斩波电路设计

学生姓名： 学 号： 所在院系： 专业名称： 届 次： 指导教师：

范俊 0908020269 电气工程学院

自动化 2013届 刘团结

目 录

前言 .................................................................. 3 1 方案选择与论证 ...................................................... 3 2 系统设计 ............................................................ 5

2.1 系统设计要求 .................................................. 5 3 硬件电路设计 ........................................................ 6

3.1 输入模块设计 .................................................. 6 3.2 反激式变

1 绪论

电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。伴随着人们对开关电源的进一步升级，低电压，大电流和高效率的开关电源成为研究趋势。电子设备的小型化和低成本化使电源向轻，薄，小和高效率方向发展。开关电源因其体积小，重量轻和效率高的优点而在各种电子信息设备中得到广泛的应用。

直流斩波电路（DC Chopper）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/DC Converter）。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，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。

其中IGBT降压斩波电路就是直流斩波中最基本的一种电路，是用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路，用于直流到直流的降压变换。IGBT是MOSFET与GTR的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点，输入阻抗高，又具有功率晶体管

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

第一章 电路总体思路，基本结构和原理框图

1.1 电路总体思路

直流斩波电路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。

在设计直流斩波电路过程中，日常所用的电源一般都是220V交流电，在设计中首先通过变压器降压，然后用整流电路将交流电转变为直流电，经过绿波电路滤掉高次谐波，从而获得直流斩波电路的输入电压。控制和驱动电路，采用直接产生PWM的专用芯片SG3525，该芯片的外围电路只需简单的连接几个电阻电容，就能产生特定频率的PWM波，通过改变IN+输入电阻就能改变输出PWM波的占空比，故在IN+端接个可调电阻就能实现PWM控制。为了减少不同电源之间的相互干扰，SG3525输出的PWM经过光电耦合之后才送至驱动电路，通过驱动电路对信号进行放大，放大后的电压可以直接驱动IGBT。此电路具有信号稳定，安全可靠等优点。因此他适用于中小容量的PWM斩波电路。过压和过流保护电路，均采用反馈控制,将过流过压信号反馈到芯片SG3525的输入，从而起到调节保护作用。 1.2 基本结构

直流斩波电路一般主要可分为主电路模块，控制电路模块和驱动电路模块三部分组成。

主电路模块， 主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和直流斩

第一章 电路总体思路，基本结构和原理框图

1.1 电路总体思路

直流斩波电路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。

在设计直流斩波电路过程中，日常所用的电源一般都是220V交流电，在设计中首先通过变压器降压，然后用整流电路将交流电转变为直流电，经过绿波电路滤掉高次谐波，从而获得直流斩波电路的输入电压。控制和驱动电路，采用直接产生PWM的专用芯片SG3525，该芯片的外围电路只需简单的连接几个电阻电容，就能产生特定频率的PWM波，通过改变IN+输入电阻就能改变输出PWM波的占空比，故在IN+端接个可调电阻就能实现PWM控制。为了减少不同电源之间的相互干扰，SG3525输出的PWM经过光电耦合之后才送至驱动电路，通过驱动电路对信号进行放大，放大后的电压可以直接驱动IGBT。此电路具有信号稳定，安全可靠等优点。因此他适用于中小容量的PWM斩波电路。过压和过流保护电路，均采用反馈控制,将过流过压信号反馈到芯片SG3525的输入，从而起到调节保护作用。 1.2 基本结构

直流斩波电路一般主要可分为主电路模块，控制电路模块和驱动电路模块三部分组成。

主电路模块， 主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和直流斩

摘 要

20世纪80年代以来 ，信息电子技术和电力电子技术在各自发展的基础上相结合而产生了一代高频化、全控型的电力电子器件，典型代表有门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管。

利用全控型器件可以组成变流器。直流-直流变换器就是其中一种，它广泛应用于通信交换机、计算机以及手机等电子设备的开关电源。直流—直流变流电路（DC-DC Converter）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，包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。直接直流变流电路也称斩波电路（DC Chopper），它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。本文着重介绍升降压斩波电路的原理和基于matlab的simulink的升降压斩波电路的仿真以及用一种芯片的方法实现升降压斩波。

关键词: 直流—直流变流电路；升降压斩波；Simulink；仿真

I

目 录

1 绪论........................................................... 1 1.1电力电子技术的概况 ......................................... 1 1.2电力电子技术的

辽 宁 工 业 大 学

电力电子技术课程设计（论文）

题目：升降压直流斩波实验装置

院（系）： 电气工程学院 专业班级： 电气 学 号： 学生姓名： 指导教师：

起止时间：2015-12-24至2016-1-3

本科生课程设计（论文）

课程设计（论文）任务及评语

院（系）：电气工程学院 教研室：电气

学 号 课程设计 学生姓名 专业班级 升降压直流斩波实验装置 课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数 实现功能 为了电力电子技术课程的教学实验，设计此装置，使学生通过该装置测试、观察升降压直流斩波电路的各个参数及波形，应用此装置可验证升降压压斩波的相关理论知识。 设计任务 1、方案的经济技术论证。2、整流电路设计。3、通过计算选择整流器件的具体型号。4、斩波电路设计。5、驱动电路设计或选择。6、绘制相关电路图。7、进行matlab仿真。8、完成设计说明书。 要求 1、文字在4000字左右。 2、文中的理论分析与计算要正确。 3、文中的图表工整、规范。 4、元器件的选择符合要求。 技术参数

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

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一． 引言

高频开

电子电力技术课程设计------

升压直流斩波电路中斩波器的设计及其重要性

学生姓名： 杨冰清 学 号： 0915140132 学 院： 工程学院 专业年级： 09电本

题 目：升压直流斩波电路中斩波器的设计及其重要性 指导教师：

完成时间：

2011年 12月 18日

升压直流斩波电路中斩波器的设计及其重要性 电力电子电路的基本作用是进行电能的变换与控制，即将一定形式的输入电能变换成另外一种形式的电能输出，从而满足不同负载的要求。电能的形式可以分为交流和直流两种类型，因此根据输入、输出的不同形式，可将电力电子电路分为四大类型，即AC－DC变换器、DC－AC变换器、DC－DC变换器、AC－AC变换器，本文主要介绍其中的DC－DC变换器，有时也称为直流斩波器。本文主要叙述了斩波的概念、基本原理、电路原理以及它的应用。

关键词： 斩波；斩波器；升压式变换器

前言：

斩波（Chopper），将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，也称为直流--直流变换器（DC/DC Converter）。一般指直接将直流电变为另一直流电，不包括直流—交流—直流。

斩波简介：

直流斩波电路（DC Chopper）