(4)提高课程设计报告撰写水平。
2降压斩波电路设计的基本要求
对Buck降压电路的基本要求有以下几点:1输入直流电压:Ud100V2开关频率40KHz3输出电压范围50V80V4输出电压纹波:小于15最大输出电流:5A(在额定负载下)6具有过流保护功能,动作电流:6A7具有稳压功能8效率不低于70
3总体电路框图
电力电子器件在实际应用中,一般是由控制电路,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。由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。来完成整个系统的功能。因此,一个完整的降压斩波电路也应包括主电路,控制电路,驱动电路和保护电路这些环节。
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图1所示。
f图1电路框图在图1结构框图中,控制电路是用来产生IGBT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IGBT控制端和公共端之间,可以使其开通或关断的信号。通过控制IGBT的开通和关断来控制IGBT降压斩波电路的主电路工作。保护电路是用来保护电路的,防止电路产生过电流、过电压和欠电压等现象损害电路设备。
4降压斩波主电路的设计41BUCK降压斩波主电路:
在电力系统中,直接承担电能的变换或控制任务的电路称为主电路。IGBT降压斩波电路的主电路图如下图2所示。它是一种降压型变换器,其输出电压平均值U,总是小于输入电压Ud。该电路使用一个全控型器件V,为IGBT。在V关断时,为了给负载中电感电流提供通道,设置了续流二极管VD。
图2降压斩波主电路图
42电路工作原理分析:
直流降压斩波主电路使用一个全控电压驱动器件IGBT。用控制电路和驱动
f电路来控制IGBT的导通或关断。当t0时,V管被激励趋于导通,VD管要承受反压。在V管接通的t1时间内,开关管V流过的电流就是电感电流,电感L中电流直线上升,能量存储于电感中。电源E向负载供电,负载电压u0E,负载电流i0按指数曲线上升。电路工作时波形图如图3(b)所示:
图3电路工作时的电流波形图当tt1时刻V管关断,由于电感储能作用,电感电流必须要按某一路径流通,能量要释放。其中二极管VD势必导通,电感电流可通过负载,VD形成通电回路。电流经二极管VD续流,负载电压u0近似为零,负载电流指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小,故应串联较大的电感r