降压斩波变换技术的工程应用

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1、目录一、引言………………………………………………………………………………3二、设计任务…………………………………………………………………………32.1.1课程设计目的…………………………………………………………………32.1.2设计的步骤……………………………………………………………………3三、设计方案选择及论证………………………………………………………………3四、总体电路设计……………………………………………………………………4五、各功能模块电路设计………………………………………………………………45.1控制电路设计……………………………

2、………………………………………45.1.1驱动电路方案选择………………………………………………………………45.1.2工作原理………………………………………………………………………55.2驱动电路设计…………………………………………………………………………65.2.1驱动电路方案选择……………………………………………………………65.2.2工作原理…………………………………………………………………………65.3保护电路设计……………………………………………………………………75.3.1过压保护电路…………………………………………………………

3、………75.3.2主电路器件保护………………………………………………………………75.3.3负载过压保护……………………………………………………………………75.3.4过流保护电路……………………………………………………………………8六、总体电路……………………………………………………………………………96.1主电路方案…………………………………………………………………………96.2工作原理………………………………………………………………………………96.3参数分析…………………………………………………………………………………11七、总结…

4、…………………………………………………………………………………11八、参考文献……………………………………………………………………………1211一、引言随着电力电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多。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。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。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

5、路，用于直流到直流的降压变换。IGBT是MOSFET与双极晶体管的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点，又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十千赫兹频率范围内，故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。所以用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路就有了IGBT易驱动，电压、电流容量大的优点。GBT降压斩波电路由于易驱动，电压、电流容量大在电力电子技术应用领域中有广阔的发展前景，也由于开关电源向低电压，大电流和高效率发展的趋势，促进了IGBT降压斩波电路的发展。二、设计任务2

6、.1.1课程设计目的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、培养运用知识的能力和工程设计的能力。4、提高课程设计报告撰写水平。2.1.2设计的步骤⑴根据给出的技术要求，确定总体设计方案⑵选择具体的元件，进行系统的设计⑶进行相应的电路设计，完成相应的功能⑷进行调试与修改⑸撰写课程设计说明书三、设计方案选择及论证斩波电路有三种控制方式（1）脉冲宽度调制（PWM）：开关周期T不变，改变开关导通时间Ton。（2）频率调制：开关导通时间不变，改变开关周期T。11（1

7、）混合型：开关导通时间和开关周期T都可控，改变占空比。本次设计采用的是脉宽调制的方法，开关选用全控型器件IGBT，它集中了电力MOSFET和GTR的优点。四、总体电路设计根据降压斩波电路设计任务要求设计主电路、控制电路、驱动及保护电路，设计出降压斩波电路的结构框图如图1所示。图1降压斩波电路结构框图在图1结构框图中，控制电路是用来产生降压斩波电路的控制信号，控制电路产生的控制信号传到驱动电路，驱动电路把控制信号转换为加在开关控制端，可以使其开通或关断的信号。通过控制开关的开通和关断来控制降压斩波电路的主电路工作。控制电路中的保护电路是用来保

8、护电路的，防止电路产生过电流现象损害电路设备。五、各功能模块电路设计5.1控制电路设计5.1.1驱动电路方案选择控制电路需要实现的功能是产生控制信号，用于控制斩波电路中主功率器件