IGBT降压斩波电路设计纯电阻负载.docx

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1、直流一直流交流电路的功能是将直流电变成另固定电压或可谓电压的直流电，包括直接直流电变流电路和间接直流电变流电路“直接直流电变流电路也称斩波电路，它的功能是将直流电变成另一固定或可谓电压的直流电，一样是指直接将直流电变成另一直流电，这种情形下输入与输出之间不隔离。间接直流变流电路在直流交流电路中增加了交流环节，通常采纳变压器实现输入输出间的隔离。本次设计将针对斩波电路实现变流。直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的I)C-DC变换器，在直潦传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装巴及各类用电设备中取得般的应用.随之显现了诸如降压斩波电路、升乐斩波电路、起落压斩波电路、史合

2、斩波电路等多种方式的变换电路“直流斩波技术已被普遍用于开关电源及直流电动机驱动中，使其操纵取得加速平稳、快速响应、节约电能的成效。全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域取得了普遍的应用.直流斩波电路种类包括六种大体斩波电路，本次设计将利用降压折波电路(BuckChopper)4关键词：直流斩波：降压斩波：IGBT摘要第一章整体设计方案1设计任芬1功能要求说明1设计方案及设计原理1设计总电路1设计电路原理1第二章电路设讨4降压斩波主电路设计4电路数学分析4参数确信5IGBT驱动电路设计666整流电路设计整Jft电路选取整潦电路分析7第三章系统仿真及结果分析8仿真软件

3、简介8仿真电路及参数设置8仿真结果及分析1114终止语参考文献附录总电路图第一章电路整体设计方案设计任务IGBT降压斩波电路设计(纯电阻负数)。功能要求说明、输入直流电压：Ud=I(X)V;二、输出功率：300W：3、开关频率5KHz：4.占空比10%90%:五、输出电压脉率：小于10%。设计方案及设计原理设计总电路确信降压斩波器电路如图所示：图降压斩波(buck)电路原理图此电路利用个全控型罂件T，图中为IGBT。并设置了续流二极管D.在T关断时给负载中电感电流提供通道。这种电路的电压源性质，负载为电源性侦。电路完成把直流电压US转换为较低的直流电压的功能。设计原理为了分析稳态特性，简化推导

4、，对图做如下假设：(1)IBGT二极管是理想元件，即能够刹时导通或截止，没有导通压降(导通时电阻为0),截止时没有漏电流。（2）电感、电容是理想元件。电感工作在线性区而未饱和，寄生电阻为零,电容的等效率联电阻为考。（3）输出电片中的坡用与输出电压的比值很小，能够忽略。那么buck电路将仃两种工作状态：（1）当IGBT导通如图（八）所示,电源Us向负载供电，续流二极管因反向偏置而被止，电容开始充电，直潦US通过电感1.向负效传递能量。现在，电感电流线性增加，贮存的琛场能量也慢慢增加。负载R流过电流/,两头输出电压上正下负。在个开关周期号内IGBT管T导通时刻为人。（2）当IGBT限断如图（b）所

5、示，由于电感电流不能突变.故通过二极管D续流。电感电流慢慢减小，电感上的能量慢慢消耗在负载匕电感电流降低，1.上储能诚小。电感电流诚小时，电感两头的电压改变极性，二极管D经受正向偏用而导通，组成续流通路，负载电压U。仍然是上正下负。当电感电流小于负载电流时，电容处于放电状态，以维持和U.不变。在个开关周期，内IGBTO）（b）图Buck电路电感电流持续的工作状态概念IGBT管的导通时刻I1,o与开关周期G的比值为占空比，用表示依照1:面的分析，绘出输入输出电压波形如图所示。那么由波形可知，BUCk电路能够实现直流输入、降压直流输出.第二章电路的设计降压斩波主电路设计降压斩波主电路如图中除电源与

6、触发电路后的部份.电路数学分析主开关导通时，BUCk电路工作于图（三）的状态。电源电压通过T加到二极管D的两头，二极管D反向截止。电流过电感，稳态时输入输出电压维持不变,那么电感两头电压的极性为左正、右负，忽略管压降有UC=US-U。.由于储能电感的时刻常数远大于开关周期，因此在该电路电压的作用下输出浦波电感中的电流乙可近似以为是线性增加，直到A时刻，乙达到最大值Aman.电感电流线性上升的增量为：吨?2g1!oI1!sIF=W=Iz-33H2505000=1.c-3F25(1.-25%)8,80.00010.00225SINADJI114NCSINOUT2trior312SINADJ2DFA

7、DJ,4IOCQSOO1.TFMB1.AS7FMISDFAD1.5T7(HU44cos2tcos2(tcos6ftv.I535”U-B1.ockParameters:SeriesR1.CBranch:sk)(1.ink)Isp1.eaentsaseriesbranchofK1.Ce1.ezents.UsetheBran三hType,paraaetertoaddorresovee1.e三entsfroathebranch.Paraaaterstype(3MMMMMMHHMH二JResistance(Cfeas):MeisurwntiBranchvo1.tagSrsR1.CBrancftaask(

8、1.ink?=p1.c=cnts2seriesbranchofR1.C1.e2nts.UsetheBrancftTyp*paazetertoaddorreaovee1.csnsfro三thebranch.B1.ockParameters:CSoriosR1.CBranchssk)(1.ink)=p1.=ntsaseriesBranchofJJ1.C1.c=nts.UsetheBranchTypcPar=QB=toaddorrsovoC1.ezentsfroathebranch.PArasarorstype：IHHuHHMuHHHHHHHHHuU;C&pacit&nce(P):-3-SttheInitia1.capacitorvo1.tageMasuraentsXonVjDe01CSCawo川GOIGS9169O1.X900oZ6IJ5MO9U1.OO1.(90oo09UOH.ZoKxizxcxsvy1./、1/、_/1、1./J、1.4001Q2030405Q607080.913TWwotfw1.2311MiO%*Ud=DC*5De火力UCD火以UCDCUd力UDDe火力u,DCU1.1.UdUprotc1.99绘制总电路图如下:总电路图