直流变换器课程设计报告.doc

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1、.目录第一章．设计概要1.1技术参数1.2设计要求第二章．电路基本概述第三章. 电力总体设计方案第三章.电力总体设计方案3.1电路的总设计思路3.2电路的设计总框图第四章BUCK主电路设计4.1Buck变换器主电路原理图4.2Buck变换器电路工作原理图4.3主电路保护（过电压保护）4.4Buck变换器工作模态分析4.5主电路参数分析第五章控制电路5.1控制带你撸设计方案选择5.2SG3525控制芯片介绍5.3SG3525各引脚具体功能5.4SG3525内部结构及工作特性5.5SG3525构成的控制电路单元电路图第六章驱动电路原理与设计6.1驱动

2、电路方案设计与选择6.2驱动电路工作分析第七章附录第八章设计心得..第一章．设计概要1.1技术参数：输入直流电压Vin=25V，输出电压Vo=10V，输出电流Io=0.5A，最大输出纹波电压50mV，工作频率f=30kHz。1.2设计要求：（1）设计主电路，建议主电路为：采用BUCK变换器，大电容滤波，主功率管用MOSFET；（2）选择主电路所有图列元件，并给出清单；（3）设计MOSFET驱动电路及控制电路；（4）绘制装置总体电路原理图，绘制：MOSFET驱动电压、BUCK电路中各元件的电压、电流以及输出电压波形（波形汇总绘制，注意对应关系）；（

3、5）编制设计说明书、设计小结。第二章．电路基本概述直流斩波电路（DCChopper）的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，也称为直接直流-直流变换器（DC/DCConverter）。直流斩波电路一般是指直接将直流电变为另一直流电的情况，输入与输出不之间不隔离。直流斩波电路的种类较多，包括6种基本斩波电路：降压斩波电路，升压斩波电路，升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Sepic斩波电路和Zeta斩波电路。Buck电路作为一种最基本的DC/DC拓扑，结构比较简单，输出电压小于输入电压，广泛用于各种电源产品中。根据对输出电压平均值进行调制的

4、方式不同，斩波电路可以分为脉冲宽度调试、频率调制和混合型三种控制方式，Buck电路的研究对电子产品的发展有着重要的意义。MOSFET特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。功率MOSFET的种类：按导电沟道可分为 P 沟道和N沟道。按栅极电压幅值可分为；耗尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型；对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道，功率MOSFET主要是N沟道增强型。第三

5、章.电力总体设计方案3.1电路的总设计思路Buck变换器电路可分为三个部分电路块。分别为主电路模块，控制电路模块和驱动电路模块。主电路模块，由MOSFET的开通与关断的时间占空比来决定输出电压u。的大小。控制电路模块，可用SG3525来控制MOSFET的开通与关断。驱动电路模块，用来驱动MOSFET。3.2电路设计总框图电力电子器件在实际应用中，一般是有控制电路，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。有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

6、系统的功能。因此，一个完整的降压斩波电路也应该包括主电路，控制电路，驱动电路和保护电路致谢环节。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下图所示。..第四章BUCK主电路设计4.1Buck变换器主电路原理图降压斩波电路的原理图以及工作波形如图3.1所示。该电路使用一个全控型器件V，图中为MOSFET。为在MOSFET关断时给负载中电感电流提供通道，设置了续流二极管VD。斩波电路主要用于电子路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。4.2Buck变换器电路工作原理图直流降压斩波电路使用

7、一个全控型的电压驱动器件MOSFET，用控制电路和驱动电路来控制MOSFET的导通或关断。当t=0时MOSFET管被激励导通，电源U向负载供电，负载电压为Uo=U,负载电流io按指数曲线上升；当t=t1时控制MOSFET关断负载电流经二极管VD续流负载电压Uo近似为零，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小通常使串联的电感L较大。电路工作时的波形图如图4.2所示。..4.3主电路保护（过电压保护）本次设计的电路要求输出电压为12V，所以当输出电压设定时，一旦出现过电压，为了保护电路和期间，应立刻将电路断开，及关断MOSFET的脉冲，使

8、电路停止工作。以为芯片SG3525的引脚10端为外部关断信号输入端，所以可以利用SG3525的这个特点进行过电压保护。当引脚10端输入的