电力电子技术课程设计-直流升压斩波电路的设计

电力电子技术课程设计-直流升压斩波电路的设计内容摘要：

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 的通断周期，可以调整负载侧输出电流和电压的大小。 假设 L 值、 C 值很大， V 通时， E 向 L 充电，充电电流恒为 1I ，同时 C 的电压向负载供电，因 C值很大，输出电压 0u 为恒值 ,记为 0U。 设 V通的时间为 ont ，此阶段 L 上积蓄的能量为 E1I ont。 V断时， E 和 L 共同向 C 充电并向负载 R供电。 设 V 断的时间为 oft ，则此期间电感 L 释放能量为： offt10 E)I(U （ 11） 稳态时，一个周期 T中 L积蓄能量与释放能量相等 offon tIEUt 101 )(EI  （ 12） 化简得： EtTEt to ffo ffo ffon  tU 0 （ 13） 上式中 1tToff ，输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。 oftT—— 升压比，调节其即可改变 0U。 将升压比的倒数记作β ， 即 Tofft。 和导通占空比，有如下关系： 1 （ 14） 因此，式（ 12）可表示为： E1 1E1U 0   （ 15） 升压斩波电路之所以能使输出电压高于电源电压，关键有两个原因 :一是 L 4 储能之后具有使电压泵升的作用，二是电容 C可将输出电压保持住。 在以上分析中，认为 V处于通态期间因电容 C的作用使得输出电压 Uo不变，但实际上 C值不可能为无穷大，在此阶段其向负载放电， U。 必然会有所下降，故实际输出电压会略低于理论所得结果，不过，在电容 C 值足够 大时，误差很小，基本可以忽略。 参数计算 由直流斩波电路的原理可知 EtTEt t o ffo ff o ffon  tU 0 （ 16） 又输入电压为输入直流电压范围： 24V~60V，要求输出直流电压： 340V。 所以只要根据输入的电压控制全控晶闸管 IGBT 关断的时间和开通的时间比就可，即升压比就可得到所需电压。 由计算得： 173856  （ 17） 又因为要求输出功率 P=100W, 0U =340V PRU 20  （ 18） 得： R= 1156 （ 19） 5 第 2 章 直流升压斩波电路驱动电路设计 升压电路所用全控型晶闸管 IGBT 是电压型驱动器件。 IGBT 的栅射极之间有数千皮法左右的极间电容，为快速建立驱动电压，要求驱动电路具有较小的输出电阻使 IGBT 开通的栅射极间的驱动电压一般取 15— 20V。 同样，关断时施加一定幅值的负驱动电压（ 5— 15V）有利于减小关断时间和关断损耗。 在栅极串入一只低值电阻可以减小寄生振荡。 I。