电力电子技术课程设计报告

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1、电力电子技术课程设计报告直流斩波电路的性能研究――升压斩波电路（BoostChopper）设计专业班级：姓名学号：指导老师：2013年1月8日摘要：本设计是基于TL494CN芯片为核心控制的PWM升压斩波电路（Boostchopper）.设计由Matlab仿真和Protel两大部分构成。Matlab主要是理论分析，借助其强大的数学计算和仿真功能可也很直观的看到PWM控制输出电压的曲线图。通过设置参数分析输出与电路参数和控制量的关系，最后进行了GUI编程，利用图形可视化界面的直观易懂的特点，使设计摒弃了繁琐难懂的单一波形和控制方式，从而具有友好界面，非常方便的就可进行控制参数输入

2、，和输出图像显示TL494是一种性能优良的电压型PWM控制器。电压型PWM控制器的原理是将电源输出电压Uo与基准值比较,得到误差电压Ue,该误差电压送入调节器,由调节器输出控制电压U,控制电压与锯齿波发生器产生的锯齿波信号进行比较,改变PWM的输出占空比,进而控制开关管的通断改变输出电压。本系统利用TL494作为电源核心控制器件,通过对输出电压采样,经计算后利用单片机给出控制电压,调节TL494输出占空比,从而控制后级Boost升压电路的输出,构成反馈回路达到稳压输出的目的关键字：升压斩波TL494CNMOSFET整流目录一设计要求与方案……………………………………………………

3、……………4二设计原理分析……………………………………………………………………42.1总体结构分分析…………………………………………………………42.2直流电源设计…………………………………………………………52．3主电路工作原理······……………………………………………………62.4触发电路设计………………………………………………………102.5过压过流保护原理与设计…………………………………………………15三仿真分析与调试……………………………………………………………173.1Matlab仿真图…………………………………………………………173.2仿真结果…………………

4、………………………………………183.3仿真实验结论……………………………………………………………24元器件列表····…………………………………………………………………24设计心得……………………………………………………………………………25参考文献……………………………………………………………………………25致谢………………………………………………………………………………26一．设计要求与方案供电方案有两种选择。一，线性直流电源。线性电源（Linearpowersupply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电

5、压的直流电压。要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电源进行稳压。线性电源体积重量大，很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端，不易实现隔离，只能降压，不能升压。二，升压斩波电路。由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的，实现升压型DC-DC变换器，输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。因此选择方案二。设计要求：设计要求是输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器，这里为升压斩波电路。由于这些电路中都需要直流电源，所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。MOSFET的通断用PWM控制，用PWM方式来控制MOSFET的通

6、断需要使用脉宽调制器TL494来产生PWM控制信号。设计方案：1、电源电路电源电路采用电容滤波的二极管不控整流电路，220V单相交流电经220V/24V变压器，降为24V交流电，再经二极管不控整流电路及滤波电容滤波后，变为平直的直流电，其幅值在22V~36V之间。2、主电路2.1主电路选用升压斩波电路，开关管选用电力MOSFET。2.2Boost电路的负载为110V、25W白炽灯，2.3boost电路中，占空比不要超过65%，否则电压大于100V。3、控制电路的选择与确定3.1脉冲发生器TL4943.2驱动电路IR2110二．设计原理分析2．1总体结构分析电力电子器件在实际应用

7、中，一般是由控制电路，驱动电路，保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断。来完成整个系统的功能。因此，一个完整的降压斩波电路也应包括主电路，控制电路，驱动电路和保护电路这些环节。直流斩波电路由电源、变压器、整流电路、滤波电路、主电路、控制和驱动电路及保护电路组成。如图—1所示：电源变压器整流电路升压斩波电路滤波电路控制和驱动电路保护电路图(2-1)2.2直流电源设计小功