直流升压斩波电路课程设计

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1、湖南工学院课程设计说明书课题名称：直流升压斩波电路的设计专业名称：自动化学生班级：自本0903班学生姓名：曾盛学生学号：09401040322指导教师：桂友超电力电子技术课程设计任务书一、设计任务和要求（1）熟悉整流和触发电路的基本原理，能够运用所学的理论知识分析设计任务。（2）掌握基本电路的数据分析、处理；描绘波形并加以判断。（3）能正确设计电路，画出线路图，分析电路原理。（4）广泛收集相关资料。（5）独立思考，刻苦专研，严禁抄袭。（6）按时完成课程设计任务，认真、正确的书写课程设计报告。二、

2、设计内容（1）明确设计任务，对所要设计地任务进行具体分析，充分了解系统性能，指标要求。（2）制定设计方案。（3）迸行具体设计：单元电路的设计；参数计算；器件选择；绘制电路原理图。（4）撰写课程设计报告（说明书）：课程设计报告是对设计全过程的系统总结。三、技术指标斩波电路输出电压为340±5V，直流升压斩波电路输入电压为直流流24V~60V，输出功率为100W。目录绪论-1-第1章直流升压斩波电路的设计思想-3-1.1直流升压斩波电路原理-3-1.2参数计算-4-第2章直流升压斩波电路驱动电路设计

3、-5-第3章直流升压斩波电路保护电路设计-6-3.1过电流保护电路-6-3.2过电压保护电路-6-第4章直流升压斩波电路总电路的设计-7-第5章直流升压斩波电路仿真-8-5.1仿真模型的选择-8-5.2仿真结果及分析-8-第6章设计总结-10-参考文献-10-附录：元件清单-10-绪论直流升压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电路、升降压电路、复合电路等多种方式

4、的变换电路。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。早期的直流装换电路，电路复杂、功率损耗、体积大，使用不方便。晶闸管的出现为这种电路的设计又提供了一种选择。晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。它电路简单体积小，便于集成；功率损耗少，

5、符合当今社会生产的要求；所以在直流转换电路中使用晶闸管是一种很好的选择。主要元件介绍1IGBT介绍本设计基于《电力电子技术》课程，充分使用全控型晶闸管IGBT设计电路，实现直流升压。IGBT绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种

6、器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。2驱动电路M57962L简介M57962L是由日本三菱电气公司为驱动IGBT而设计的厚膜集成电路(HybridIntegratedCircuitForDrivingIGBTModules)。在驱动模块内部装有2500V高隔离电压的光电耦合器，过流保护电路和过流保护输出端子，具有封闭性短路保护功能。M57962L是一种高速驱动电路，驱动信号延时tPLH和tPH

7、L最大为1.50μs。可以驱动600V/400V级的IGBT模块。M57962L工作程序:当电源接通后，首先自检，检测IGBT是否过载或短路。若过载或短路，IGBT-11-的集电极电位升高，经外接二极管流入检测电路的电流增加，栅极关断电路动作，切断IGBT的栅极驱动信号，同时在“8”脚输出低电平“过载/短路”指示信号。lGBT正常时，输入信号经光电耦合接口电路，再经驱动级功率放大后驱动IGBT。3M57962L的工作原理M57962L采用双电源+Vcc和VEE，原理结构图如图1-1所示。电路组成

8、：(1)放大隔离电路；(2)定时复位电路；(3)过流检测电路；(4)过流输出电路。图1-1M57962L原理机构图-11-第1章直流升压斩波电路的设计思想1.1直流升压斩波电路原理直流升压变流器用于需要提升直流电压的场合，其原理图如图1-2所示。在电路中V导通时，电流由E经升压电感L和V形成回路，电感L储能；当V关断时，电感产生的反电动势和直流电源电压方向相同互相叠加，从而在负载侧得到图1-1直流升压斩波电路原理图高于电源的电压，二极管的作用是阻断V导通是，电容的放电回路。调节开关器件V的通断周