电力电子课程设计--mosfet升压斩波电路设计

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1、《电力电子课程综合实训》课程设计题目:MOSFET升压斩波电路设计专业：电气工程及其自动化班级：指导教师：姓名分工制作设计任务书、元器件选择、电路参数计算、波形分析仿真图线路连接、电路工作原理分析资料搜集、电路图检查2015年6月目录第一章前言11.1概述11.2MOSFET介绍11.3PWM控制芯片SG3525介绍1第二章MOSFET升压斩波电路设计22.1设计要求22.2设计课题总体方案介绍及工作原理说明22.1.1总体方案22.3设计方案各电路简介22.3.1电容滤波单相不可控整流电路22.3.

2、2MOSFET斩波电路32.3.3触发电路32.3.3保护电路3第三章MOSFET升压斩波主电路设计43.1电容滤波单相不可控整流电路43.1.1电路原理图43.1.2电路原理及其工作波形43.1.3主要的数量关系53.2MOSFET升压斩波电路53.2.1电路原理图53.2.2电路原理及其工作波形53.2.3主要的数量关系6第四章控制电路与保护电路设计74.1MOSFET驱动电路74.1.1驱动电路原理图74.1.2电路工作原理74.2保护电路84.1.1变压器的保护8第五章总体电路原理图及其说明9

3、5.1总体电路原理图95.2MATLAB仿真电路图95.3仿真波形图105.4波形分析11参考文献13第六章心得体会14第1章前言1.1概述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DC-DC变换器,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用.随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路。MOSFET升压斩波电路又称为boost变换器，它对输入电压进行升压变换。通过控制电路的占空比即通过MOSFET来

4、控制升压斩波电路的输出电压。直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中，使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。全控型电力电子器件MOSFET在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。本文设计的是一个可调的直流升压斩波电源，利用MOSFET升压直流斩波电路原理,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/DCConverter）。直流斩波电路的控制电路用PWM控制芯片SG3525为核心构成，控制电路输出占空比可调的矩形波。1.2MOSFE

5、T介绍MOSFET是金属-氧化层-半导体-场效晶体管，简称金氧半场效晶体管，是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。MOSFET依照其“通道”的极性不同，可分为N沟道型与P沟道型的MOSFET，通常又称为NMOSFET与PMOSFET，其他简称尚包括NMOSFET、PMOSFET、nMOSFET、pMOSFET等。1.3SG3525介绍随着电能变换技术的发展，功率MOSFET在开关变换器中开始广泛使用，为此美国硅通用半导体公司（SiliconGeneral）推出SG3525。SG3525是

6、用于驱动N沟道功率MOSFET。SG3525是电流控制型PWM控制器，所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环和电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型控制器。12第2章MOSFET升压斩波电路设计2.1设计要求1、输入直流电压：Ud=50V2、输出功率：300W3、开关频率

7、5KHz4、占空比10%~50%5、输出电压脉率：小于10%2.2设计课题总体方案介绍及工作原理说明2.1.1总体方案整流电路电源MOSFET斩波电路负载保护电路触发电路图1MOSFET升压斩波电路基本组成框图122.3设计方案各电路简介2.3.1电容滤波单相不可控整流电路电容滤波单相不可控整流电路常用于小功率单相交流输入场合。本设计中采用的是单相桥式接法，其作用是将直接输入的220V交流电压转变为我们所需大小的直流电压，然后提供给MOSFET升压斩波部分作为输入。2.3.2MOSFET斩波电路MOS

8、FET斩波电路是被设计的核心部分，而其核心器件又是MOSFET。本部分是通过触发电路控制MOSFET的开启与关断，再利用电感和电容的储能作用实现升压功能的。2.3.3触发电路本设计的触发电路是基于SG3525控制芯片设计的。由于SG3525的输出驱动电路是低阻抗的，而功率MOSFET的输入阻抗很高，因此输出端管脚11和输出端B管脚与MOSFET的栅极之间无须串接限流电阻和加速电容，就可以直接推动功率MOSFET。2.3.3保护电路鉴于电源电路存在一些不稳