DCDC变化电路课程设计.docx

湖南工程学院

课程设计任务书

课程名称： 电力电子技术

题 目：DC-DC变换电路分析

专业班级：

学生姓名： 学号：指导老师：

审 批：

任务书下达日期 2014年12 月22日

设计完成日期 2015年1 月2 日

设计内容与设计要求

设计内容与设计要求

一．设计内容：

1、分析研究BUCK型DC-DC变换电路的工作原理；

2、用MATLAB对设计的电路进行仿真；

3、参考仿真分析结果，依据理论推导电路主要元件参数；

4、完成报告撰写。

二．设计要求：

设计思路清晰，给出各种情况下的整体设计框图；

给出具体设计思路和电路；

分析各电路的原理，并进行相应的仿真；

写出设计报告；

主要设计条件

主要设计条件

1、可提供实验与仿真条件

说明书格式

课程设计封面；

任务书；

说明书目录；

每个电路总体思路，基本原理和框图；

驱动电路设计分析（驱动电路电路图）；

电路实验、仿真等。

分析总结；

附录（完整电路图）；

参考文献；

11、课程设计成绩评分表

进度安排

进度安排

第一周星期一:课题内容介绍和查找资料；星期二:熟悉基本直流斩波电路

星期三:分析计算BUCK斩波电路；星期四: 分析计算BUCK斩波电路；星期五: 设计研究BUCK斩波电路；

第二周星期一: 设计研究BUCK斩波电路

星期二：实验仿真、波形分析、参数计算等星期三~四:写设计报告，打印相关图纸；星期五:答辩及资料整理

目录

TOC\o1-1\h\z\u第1章 概述… 1

第2章 方案确定… 2

第3章 主电路设计… 4

第4章

第5章

第6章

第7章

第8章

第9章

控制电路设计… 8

驱动电路设计… 10

保护电路设计… 12

调试与仿真… 14

总结… 17

参考文献… 18

第1章概述

随着电力电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多。电子设备的小型化和低成本化使电源向轻，薄，小和高效率方向发展。开关电源因其体积小，重量轻和效率高的优点而在各种电子信息设备中得到广泛的应用。伴随着人们对开关电源的进一步升级，低电压，大电流和高效率的开关电源成为研究趋势。

开关电源分为AC/DC和DC/DC，其中DC/DC 变换已实现模块化，其设计技术和生产工艺已相对成熟和标准化。DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。斩波电路主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。斩波器的工作方式有：脉宽调制方式（Ts不变，改变ton）和频率调制方式（ton不变，改变Ts）两种。前者较为通用，后者容易产生干扰。当今世界软开关技术使得DC/DC变换器发生了质得变化和飞跃。美国VICOR公司设计制造得多种ECI软开关DC/DC变换器，最大输出功率有300W、600W、800W等，相应得功率密度为（6.2、10、17）W/cm3，效率为（80—90）%。日本NemicLambda公司最新推出得一种采用软开关技术得高频开关电源模块RM系列，其开关频率为200—300KHz,功率密度已达27W/cm3，采用同步整流器（MOS-FET代替肖特基二极管），使整个电路效率提高到90%。

IGBT降压斩波电路就是直流斩波中最基本的一种电路，是用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路，用于直流到直流的降压变换。IGBT是MOSFET与双极晶体管的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点，又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十千赫兹频率范围内，故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。所以用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路就有了IGBT易驱动，电压、电流容量大的优点。

GBT降压斩波电路由于易驱动，电压、电流容量大在电力电子技术应用领域中有广阔的发展前景，也由于开关电源向低电压，大电流和高效率发展的趋势，促进了IGBT降压斩波电路的发展。

第2章 方案确定

2.1. 课程设计目的

1、培养文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。

2、培养综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

3、通过对降压斩波电路的设计，掌握电路的工作原理，综合运用所学知识，进行buck电路和系统设计的能力

4、培养运用知识的能力和工程设计的能力。

5、提高课程设计报告撰写水平。

2.2设计思路

根据任务要求设计的降压斩波电路的结构框图如图1所示

控制电路

控制电路

(保护电路)

驱动电路

主电路

图1

在上图1结构框图中