第4章直流斩波电路2012.9

第4章 直流斩波电路

直流斩波电路是一种将电压恒定的直流电变换为电压可调的直流电的电力电子变流装置，亦称直流斩波器或DC/DC 变换器。用斩波器实现直流变换的基本思想是通过对电力电子开关器件的快速通、断控制把恒定的直流电压或电流斩切成一系列的脉冲电压或电流，在一定滤波的条件下，在负载上可以获得平均值可小于或大于电源的电压或电流。如果改变开关器件通、断的动作频率，或改变开关器件通、断的时间比例，就可以改变这一脉冲序列的脉冲宽度，以实现输出电压、电流平均值的调节。

早在1940年德国人采用机械开关通断的思想来调节直流电压以控制直流电动机的转速，1960年美国人把晶体管斩波器用于控制柴油发电机的励磁系统，1963年德国人把晶闸管斩波器用于控制蓄电池车。早期主要应用于城市电车，地铁、电动汽车等直流牵引调速控制系统中。随着自关断电力电子开关器件和脉宽调制(Pulse Width Modulation —PWM )技术的不断发展，直流斩波器具有效率高、体积小、重量轻、成本低等显著优点，广泛应用于开关电源、有源功率因数校正、超导储能等新技术领域。一般来说，直流斩波电路有两类不同的应用领域：一类负载是要求输出电压可在一定范围内调节控制，即要求电路输出可变的直流电压，例如直流电动机负载，为了改变其转速，要求可变的直流电压供电；另一类负载则要求无论在电源电压变化或负载变化时，电路的输出电压都能维持恒定不变，即输出一个恒定的直流电压，如开关电源等。这两种不同的要求均可通过一定类型的控制系统根据反馈控制原理实现。

直流斩波电路的种类较多，根据其电路结构及功能分类，主要有以下4种基本类型：降压(Buck)斩波电路、升压(Boost)斩波电路、升降压(Buck-Boost)斩波电路、丘克(Cuk)斩波电路，其中前两种是最基本的电路，后两种是前两种基本电路的组合形式。由基本斩波电路衍生出来的Sepic 斩波电路和Zeta 斩波电路也是较为典型的电路。利用基本斩波电路进行组合，还可以构成复合斩波电路和多相多重斩波电路。本章将详细介绍基本斩波电路的工作原理和稳态工作特性，对其它电路作一般性的原理分析。

为了获得各类直流斩波电路的基本工作特性而又简化分析，在本章的分析中，都假定直流斩波电路是理想的，即满足以下条件：

（1）开关器件和二极管从导通变为阻断，或从阻断变为导通的过渡时间均为零。 （2）开关器件的通态电阻为零，电压降为零。断态电阻为无限大，漏电流为零。 （3）电路中的电感和电容均为无损耗的理想储能元件，且电感量和电容量均为足够大。 （4）线路阻抗为零。无特殊说明时电源的输入功率等于输出功率。

4.1直流斩波电路的工作原理

最基本的直流斩波电路如图4.1(a)所示，图中S 是可控开关，R 为纯电阻负载。当S 闭合时，输出电压E u o =；当S 关断时，输出电压0=o u ，输出波形如图4.1(b)所示。假设开关S 通断的周期T S 不变，导通时间为on t ，关断时间为off t ，则输出电压的平均值o U 可表示为

DE E T t Edt T dt u T U S

on

t S

t o S

o on

on

==

=

=

?

?

11 （4.1）

-

E

u

(a)电路 (b)电压波形

图4.1 最简单直流斩波电路图及输出电压波形

由式（4.1）可知，在周期T S 不变的情况下，改变on t 就可以改变o U 的大小。将S 的导通时间与开关周期之比定义为占空比(Duty ratio)，用D 表示。 则

S

on

T t D =

（4.2） 由于占空D 总是小于等于1，所以输出电压o U 总是小于或等于输入电压E 。因此，改变D

值就可以改变输出电压平均值的大小。而占空比的改变可以通过改变on t 或T S 来实现。通常直流斩波电路的控制方式有三种：

(1)脉冲频率调制控制方式：即维持on t 不变，改变T S 。在这种控制方式中，由于输出电压波形的周期或频率是变化的，因此输出谐波的频率也是变化的，这使得滤波器的设计比较困难，输出波形谐波干扰严重，一般很少采用。

(2)脉宽调制控制方式：即维持T S 不变，改变on t 。在这种控制方式中，输出电压波形的周期或频率是不变的，因此输出谐波的频率也是不变的，这使得滤波器的设计变得较为容易，并得到普遍应用。常把这种调制控制方式称为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation ，PWM)。

(3)调频调宽混合控制方式：这种控制方式不但要改变on t 和也要改变T S ，其特点是：可以使大大提高输出的范围，但由于频率是变化的，也存在着设计滤波器较难的问题。 4.2

基本直流斩波电路

基本直流斩波电路是指降压(Buck)斩波电路、升压(Boost)斩波电路、升降压(Buck-Boost)斩波电路和丘克(Cuk)斩波电路。本节将对Sepic 斩波电路和Zeta 斩波电路一并给予介绍。

4.2.1降压斩波电路

降压斩波电路又称Buck 斩波电路，该电路的特点是输出电压比输入电压低，而输出电流则高于输入电流。也就是通过该电路的变换可以将直流电源电压转换为低于其值的输出直流电压，并实现电能的转换。

降压斩波电路的拓扑结构如图4.2(a)所示。图中S 是开关器件，可根据应用需要选取不同的电力电子器件，如IGBT 、MOSFET 、GTR 等。L 、C 为滤波电感和电容，组成低通滤波器，R 为负载，VD 为续流二极管。当S 断开时，VD 为L i 提供续流通路。E 为输入直流电压，o U 为输出电压平均值。当选用IGBT 作为开关器件时，降压斩波电路如图4.2(b)所示。

+

-

o U

+

-

o U

图4.2降压斩波电路的拓扑结构图

根据电路中电感电流的连续情况，可将降压斩波电路分为连续导电和不连续导电两种工作模式。

4.2.1.1电感电流连续导电模式

连续导电模式对应电感电流恒大于零的情形。设开关器件T 的控制信号为G U （G U 的波形如图4.4所示）。当G U 为高电平时T 导通，G U 为低电平时T 关断。T 导通与关断时的等效电路分别如图4.3(a)、(b)所示。

电路的工作原理是：设电路已处于稳定工作状态，在0=t 时，使T 导通，因二极管VD 反向偏置，电感两端电压为o L U E u -=，且为正。此时，电源E 通过电感L 向负载传递能量，电感中的电流L i 从1I 线性增长至2I ，储能增加。在on t t =时刻，使T 关断，而L i 不能

突变，故L i 将通过二极管VD 续流，L 储能消耗在负载R 上，L i 线性衰减，储能减少。此时

o L U u -=。由于VD 的单向导电性，L i 只能向一个方向流动，即总有 L i ≥0，从而在负载

R 上获得单极性的直流电压。选择合适的电感电容值，并控制T 周期性地开关，可控制输出电压平均值大小并使输出电压纹波在容许的范围内。显然T 导通时间愈长，传递到负载的能量愈多，输出电压也就愈高。T 导通和关断时各电量的工作波形如图4.4所示。

U o -

U o +

-

(a) T 导通VD 截止 (b) VD 导通T 截止

图4.3连续导电模式降压斩波电路等效电路图

I 2I 1u o

图4.4降压斩波电路的工作波形图

在on t 期间，T 导通，根据等效电路4.3(a)，可得出电感L 上的电压为

dt

di L

u L

L = （4.3） 由于电感和电容无损耗，电流L i 从Ｔ导通时的电流初值1I 线性增长至终值为2I ，因此上式

可写成

on

L on L o t I

L t I I L dt di L

U E ?=-==-12

则

o

L

on U E I L

t -?= （4.4）

式中12I I I L -=?为电感电流的变化量，o U 为输出电压的平均值。

在off t 期间，T 关断，VD 导通续流，根据图4.3(b)的等效电路，电流L i 从2I 线性衰减至1I ，因此有

off

L

off L o t I

L t I I L dt di L

U ?-=-==-21 即 o

L o f f U I

L t ?= （4.5）

从式（4.4）和式（4.5）消去L I ?，可得

off o on o t U t U E =-)(

即

DE

E T t

E t t t U S

on off on on o ==+=

（4.6）

事实上，由于稳态工况下的电感电压L u 波形周期性地重复，又根据假设电感为理想器

件，故电感电压的平均值在一个周期内必为零。即：

0dt u dt u dt u S

on

on S

T t L t 0

L T 0

L =+=???

这就意味着T 导通和关断的电压波形面积相等，即

)()(on S o off o on o t T U t U t U E -==- 所以有 DE E T t U S

on

o ==

（4.7）

当输入的直流电压不变时，输出直流电压随占空比线性变化，与其它电路参数无关。由于占空比D 总是小于等于1，所以输出电压o U 总是小于或等于输入电压E 。因此，这种斩波电路称为降压斩波电路。

由于不考虑电路元件的损耗，则输入功率与输出功率相等，o E P P =或o o E I U EI =，因此输入电流E I 和负载电流o I 之间的关系为 E E o o I D

I U E I 1

==

（4.8）

由图4.2可知，开关器件T 和二极管VD 承受的最大电压均为电源电压E 。

4.2.1.2电感电流断续导电模式

在电感电流连续导电模式下的整个开关周期T S 中，电感电流L i 都大于0，且介于1I 与2I 之间变化。电感电流断续导电模式是指在开关器件T 关断的off t 期间内，电感电流L i 已降为零，且保持一定时间，电路有三种工作状态，即T 导通， VD 截止；T 截止，VD 导通； T 、VD 都截止，电感电流为零。电路的工作原理是：在0=t 时，使T 导通，情况与电流连续导电模式相同，电感中的电流L i 线性增长至max L I ，储能增加。在on t t =时刻，使T 关断，

L i 通过二极管VD 续流。但在T 的下一个导通周期到来之前，L i 已衰减到零，此时续流二

极管VD 也截止，T 和VD 都截止时的等效电路如图4.5(a)所示，电感电流断续导电模式的电压电流波形如图4.5(b)所示。

U o -

I

(a)等效电路 (b)电压电流波形

图4.5 L i 断续状态的等效电路和电压电流波形图

根据图4.5的波形可以求得，当T 导通时，电感电压为

on

L L

o t I L dt di L

U E max ==- （4.9） 电流max L I 的大小与T 的导通时间on t 有关。

当T 关断时，电感电压为

'max off

L L

o t I L dt di L

U =-= （4.10） 设S off T t ?='

，则由式（4.9）和式（4.10）可求得

o S o S U T U E DT ?=-)(

即 E D D

U o ?+= （4.11） 所以 D U U E o

o

-=? （4.12）

在电感电流断续导电模式下，负载电流平均值o I 为

)

2

1

21(1max max S L S L S o T I DT I T I ?+= 即 )(2

1

max ?+=D I I L o （4.13）

将式（4.9）和式（4.12）代人式（4.13）有

)1(22-=

o

S o U E

D L ET I （4.14）

而当'

off t 等于off t 时，负载电流处于临界连续状态，电感电流L i 临界连续状态的电压电

流波形如图4.6所示。

I

图4.6 L i 临界状态的电压电流波形图

4.2.1.3输出电压纹波

在降压斩波电路中，当滤波电容C 的容量足够大时，输出电压o U 基本不变，近似为恒值。然而电容C 的容量总是有限值的，因此输出电压含有纹波分量。在连续导电模式下，假定L i 中所有纹波分量都流过电容，而其直流分量流过负载电阻。在图4.4 的L i 波形中，当L L I i <时，电容C 对负载放电；在L L I i >时，由电源为C 提供充电电流。由于流过电容C 的电流在一周期内的平均值为零，那么在T S /2时间内电容充电或放电的电荷量可用图4.4中阴影面积来表示，即

L S

L S L off on I T I T I t t Q ?=?=?+=?8

2)2(212)22(21 （4.15）

因此，电压纹波的峰—峰值o U ?为

L S

o I C

T C Q U ?=?=?8 （4.16） 根据式(4.4)和式(4.5)可求出开关周期T S 为

)(1

o o L o f f on s S U E U EL I t t f T -?=+==

（4.17） 同时考虑式(4.16)和式(4.17)，可求出

2

228)

1(8)1(8)(s o s s o o o L C f

D U L C f D ED

E LCf U E U U -=-=-=

? （4.18） 由式（4.18）可以根据电路的技术数据来选择滤波电容的参数。电流连续时的输出电压纹

波系数为

2

22))(1(28)1(s

c s o o f f D LCf D U U -=-=?π （4.19）

式中 S s T f 1=是Buck 电路的开关频率；LC

πf c 21

=为LC 低通滤波器的固有频率。

式（4.19）说明可以通过选择合适的L 、C 的值，使c f <

大小，而且纹波电压的大小与负载无关。对电流断续方式也可以进行类似的分析。 4.2.1.4临界电感平均电流与临界电感

电感电流在一个周期内的平均值与负载电流o I 相等，在电流连续时，可表示为

2

1

2I I I I L o +=

= （4.20）

由式（4.17）可求得电感电流连续工况时电流纹波的峰—峰值，即

L

f D ED LE f U E U I s s o o L )

1()(-=-=

? （4.21）

将式（4.20）和式（4.21）代入关系式12I I I L -=?，可得

)1(21D D L

ET I I S

o --= （4.22） 当电路处于临界工况时，电感电流在斩波周期结束时，恰好等于零。由图4.6知，此时

01=I ，max 2L I I =，参考式（4.4）

，则临界电感电流平均值为 )1(2)(22121D D L

E T U E L DT t L E-U I I S o S on o

Lmax LB -=-===

（4.23） 由式（4.23）可求得临界电感值为

)1(2D D I E

T L LB

S B -=

（4.24） 在5.0=D 时，电感电流最大，也即输出电流最大，即

L

E

T I S LBmax 8=

（4.25） 那么，可以根据电流的临界值来选择电流连续时的最小电感值，其大小为

LBmax

S Bmin I E

T L 8=

（4.26）

需要指出的是流过开关器件T 和二极管VD 的电流最大值就是电感电流的最大值，据此可以选择器件的电流参数。

由于降压(Buck)斩波电路电源的输入电流为断续方式，而负载侧因电感L 的存在，所以在电流连续工作情况下，输入电流脉动较大，输出电流脉动相对较小，因此其应用受到一定的限制。但由于电路结构简单，常用在要求不高的场合，如需要降压的直流开关稳压电源和小功率直流电动机的调速。

例4.1斩波电路如图4.2所示。输人电压为27V±10％，保持输出电压为15V 不变，电路的最大输出功率为120W ，最小功率为10W 。IGBT 饱和导通电阻R T ＝0.2Ω，轻载时关断时间为5μs ，忽略开通时间，若工作频率为30 kHz 。

(1)求占空比D 变化范围；

(2)保证整个工作范围内电感电流连续时的电感L 值； (3)当输出纹波电压mV U o 100=?时，求滤波电容C 值； (4)如电感临界电流的平均值I LB =4A ，求电感L B 值，并求在最小输出功率时的占空比； (5)如电感的等效电阻R L =0.025Ω，在最低输出电压最大输出功率时，求最大占空比和效率。

解：

(1)电源电压最大值7.291.02727=?+=m ax E ，最小值3.241.02727=?-=m in E ，所以占空比D 的变化范围为505.07.29/15≈=m in D 和617.03.24/15≈=m ax D 。

(2)由式（4.7）和式（4.24）可求得临界电感

)1(2)1(2)1(2)1(22

2D f P U D U I U T D E U I E T D D I E T L S

o o

o LB o S o LB S LB S B -=-=-=-=

式中，o P 为电路的输出功率，此处应取最小值10W ；S f 为开关频率30 kHz ；D 应取最小值

0.505，则

mH D f P U L S o o B 168.0505.0-110

3010215)1(23

2

2

≈???=-=）（ (3)由式（4.18）可求得

F f U L D U C s o o μ44.5510301010010618.08505.0-1158)1(3

-3-32≈??????=?-=

）

（

式中，D 应取最小值0.505。

(4) 由式（4.7）和式（4.24）可求得I LB =4A 时的临界电感

mH D f I U D D I E T L S LB o LB S B 031.0505.0-110304215

)1(2)1(23

≈???=-=-=

）（ 当电感值为0.031mH 时，若输出功率只有10W ，此时电路工作在断续状态。设断续状

态下的输出电压与输入电压之比为M ，则)/(/?+==D D E U M o 。由式（4.13）得

S o

L L o o T D D L

U E D I D I I R U )(2)(21)(21max ?+-=?+=?+?== 由式（4.9）解出得max L I ，带入上式并在等式两边同时除以E 整理可得

)1)((2E

U

D D L RT

E U o S o -?+= 解得 )

/(2?++==D D D

E U M L o τ

式中S L RT L /=τ。与)/(?+=D D M 比较，可知)/(2?+=?D L τ，解得

)18-122-=?D D L τ（

所以 2

8112

D

D D

E U M L

o τ++=

?+== 进而求得 M

M D L

-=12τ

根据已知数据得

041.010301101510031.03

2

-3

=??

?==S L RT L τ

当E ＝24.3V 时，M 取最大值 617.03.2415

==

=E U M o 所求占空比 25.0617

.0.1041

.02617.012=?=-=M M D L τ

(5)设电路工作在连续状态，此时根据有功功率恒定的原理有2

2E T o L o E I R I R P EI ++=，

而A U P I o o o 815/120/===，则222.08025.01203.24E E I I +?+=。解得A I E 23.5=，

所以

%42.9923

.53.24/(120/=?==）E o EI P η 4.2.2升压斩波电路

升压斩波电路又称Boost 斩波电路，用于将直流电源电压变换为高于其值的直流输出电压，实现能量从低压侧电源向高压侧负载的传递。采用IGBT 作为开关器件的电路拓扑结构如图4.7所示。

U O +

-

+

-u i

图4.7升压型斩波电路的拓扑结构图

4.2.2.1电感电流连续导电模式

设开关器件T 的控制信号为G U （G U 的波形如图4.9所示）。当G U 为高电平时T 导通，

G U 为低电平时T 关断。T 导通与关断时的等效电路分别如图4.8 (a)、(b)所示。

电路工作原理是：设电路已处于稳定工作状态，在0=t 时，使T 导通，二极管VD 承受反压而截止，电源电压E 全部加到电感L 上，电感中的电流L i 从1I 线性增长至2I ，储能

增加；同时由电容C 为负载R 提供能量，对应的等效电路如图4.8 (a)所示。

在on t t =时刻，使G U 为低电平，T 关断，因电感电流不能突变，L i 通过VD

将存储的能量提供给电容和负载，即电感储能传递到电容、负载侧。电感中的电流L i 从2I 线性减少至1I ，储能减少，产生的感应电势阻止电流减少，感应电势0，对应的等效电路如图4.8 (b)所示。T 导通和关断工况下各电量的工作波形如图4.9所示。

U O +

-

u

+-

U O u

(a) T 导通VD 截止 (b) VD 导通T 截止

图4.8连续导电模式升压斩波电路等效电路图

由上分析可知，在T 导通期间，即on t 期间，E u L =，因此有

on

L on L L t I

L t I I L dt di L

E u ?=-===12 （4.27）

或

E

I L

t L

on ?= （4.28） 式中12I I I L -=?为电感L 中电流的变化量。而在Ｔ关断期间，即off t 期间，o L U E u -=，

有

off

L off L o L t I

L t I I L dt di L

U E u ?-=-==-=21 即 off L o t I

L E U ?=- （4.29）

所以 L o off I E

U L

t ?-= （4.30）

从式（4.28）和式（4.30）消去L I ?，整理可得

E D

U o -=

11

（4.31）

式中占空比S on t D =，因10≤

在理想的情况下，电路的输入功率等于输出功率，即E P =o P 或o o E I U EI =。因此输 入电流E I 和负载电流o I 之间的关系为

E E o

o I D I U E

I )1(-==

（4.32）

u o

图4.9升压斩波电路的工作波形图

由图4.7可知，开关器件T 和二极管VD 承受的最大电压均为输出电压o U 。 4.2.2.2电感电流断续导电模式

与Buck 电路类似，Boost 电路的工作模式也分连续和断续两种工作状态。当电路处于断续工作状态时，在开关管T 关断的off t 期间内，输出电感电流L i 已降为零，且保持到下一个周期开始。电路同样有三种工作状态，即T 导通，VD 截止；T 截止，VD 导通； T 、VD 都截止。电路的工作原理是：电路的工作原理是：在0=t 时，使T 导通，情况与电流连续导电模式相同，电感中的电流L i 线性增长至max L I ，储能增加。在on t t =时刻，使T 关断，

L i 通过二极管VD 同时给电容C 充电和为负载R 提供能量。但在T 下一个导通周期到来之前，L i 已衰减到零，从而出现电流的断续现象，此时T 、VD 都截止。T 、VD 都截止时的等

效电路如图4.10(a)所示，电感电流断续模式下的电压电流波形如图4.10(b)所示。

o +

-

I

(a)等效电路 (b)电压电流波形

图4.10 L i 断续状态的等效电路和电压电流波形图

当T 导通时，电感电压为

on

L L

L t I L dt di L

E u max === （4.33） 式中电流max L I 为电感电流最大值，也是电感电流的增量。

当T 关断时，电感电压为

'max off

L L

o L t I L dt di L

U E u -==-= （4.34）

设S off T t ?='

，则由式（4.33）和式（4.34）可求得 E D

U o ?

+?= （4.35） 而电源E 的输入平均电流就等于电感的平均电流，通过图4.10(b)用三角形的原理得到，

即

)2

1

21(1max max S L on L S E L T I t I T I I ?+=

= （4.36）

又有由式（4.33）得

L EDT L t E

I S

on L ==max （4.37） 由式（4.37）和式（4.36）整理得

)(2?+=

=D DT L

E

I I S E L （4.38）

式（4.38）包含两个部分，第一部分为T 导通时，电感L 从电源E 获取的电流平均值，即为

S T D L E 22；第二部分则为T 关断时，流过二极管VD 的平均电流，即为S T D L

E ?2。由于在一个斩波周期T S 内，流过电容的电流平均值为零，所以在电感电流断续导电模式下，流过负载R 的平均电流就是流过二极管VD 的平均电流。因此，电路输出的平均电流为

?=

D L

ET I S

o 2 （4.39） 事实上，由图4.10(b)的电流波形可以看出，负载电流平均值为2/max ?=L o I I ，将

式（4.37）代入同样可得到式（4.39）。

在断续导电模式下，如果不能在每一个开关周期里对o U 进行控制，则从电源端供给电容和负载的能量至少为

)2/()(2/22max L EDT LI S

L =。而当负载不能吸收这些能量时，

电容电压将会升高，直到能量平衡为止。因此在轻负载时，o U 的上升可能导致电容器的击穿或出现危害性的高电压，可见这种电路不能工作于轻载或空载情况下。

当图4.10(b)中的'

off t 等于off t 时，电感电流L i 处于临界连续状态，其电压电流波形如图

4.11所示。

I

图4.11 L i 临界状态的电压电流波形图

4.2.2.3输出电压纹波

由图4.9可知，升压斩波电路在连续工作状态时输出电压的纹波为三角波，假设流过二极管VD 的纹波电流分量全部流过电容C ，而平均电流流过负载电阻R ，图中阴影部分表示电荷Q ?，输出电压纹波的峰—峰电压为

??==?=

?=?on

on t o t C C o dt I C dt i C C Q U U 0011 C

DT R U DT C I t C

I S o S o on o

?===

（4.40） 所以

C

S S o o τT D RC DT U U ==? （4.41） 式中，RC τC =为时间常数。根据电路的技术数据的要求，由式（4.41）可选择滤波电容的参数。

4.2.2.4临界电感平均电流与临界电感

从式（4.28）和式（4.30）可得

L o o off on s S I E U E L U t t f T ?-=+==

)

(1

（4.42） 则 L

f ED

LU f E U E I s o s o L =-=?)( （4.43）

式中12I I I L -=?是电感电流连续工况时电流纹波的峰—峰值。电感电流在一个斩波周期内的平均值与电源电流E I 相等，其大小为

2

1

2I I I I E L +== （4.44）

当电路处于临界工况时，01=I ，L L I I I ?==max 2，则临界电感电流平均值为

L

f ED

I I I I s L Lmax EB LB 22121=?=== （4.45）

由式（4.45）可求得电感电流临界连续时的电感值，为

LB

s B I f ED

L 2=

（4.46）

根据式（4.32），输出电流o i 的连续临界值可表示为oB I ，即

)1(2)1(D D L

f E

I D I s EB oB -=-= （4.47）

当5.0=D 时，oB I 有最大值，可表示为

L

E

T I S oBmax 8= （4.48）

由此，可以根据负载电流的临界值来选择负载电流临界连续时的最小电感值，为

LBmax

S oBmin I E

T L 8=

（4.49）

以上讨论是基于电路在输出功率减少时电源电压E 和占空比D 均保持不变的假设条件，常用于直流调速系统中，在这样的系统中，通常要求电源电压不变，而输出电压o U 则随电动机转速变化要求在大范围调整（通过改变占空比D ）。相反在常用的直流开关电源设备中，其输出电压o U 为恒值，对于这种情况，为了维持维持o U 恒定不变，在E 发生变化时，占空比D 必须随之调整。

在式（4.47）中，由于电源电压E 不变，所以输出电流o i 的连续临界值只与占空比D 有

关。如考虑维持o U 恒定不变，并将式（4.47）中的E 替换为o U 表示，则在临界连续条件下，将式（4.31）代入式（4.47）并将输出临界连续电流用BE o I 表示，可得

2)1(2D D L

f U I s o

oBE -=

（4.50） 当D=1/3时，oBE I 有最大值并可表示为 L

U T I o

S oBEmax 272=

（4.51）

在BE o o I I <输出电流断续时，将式（4.35）代入式（4.39）并参考式（4.51），整理可得

21

]/)1/)(/(27

4

[oBEmax o o o I I E U E U D -= （4.52）

由式（4.52）可见，在断续状态下，若保持E U o /为定值，占空比D 必须随o I 的变化

而调整。同样由工作波形可知，不论在电流连续还是断续的情况下，流过开关器件T 和二极管VD 电流的最大值和最小值与电感电流相同。

在升压(Boost)斩波电路中，由于电感L 的存在，输入电流连续。但在开关器件T 导通时，负载由电容C 提供电源。因此输入电流脉动较小，而输出电流脉动相对较大，通常被应用于电池供电设备中的升压开关稳压电源和功率因数校正(PFC)电路等场合。

例4.2 升压斩波电路如图4.7所示。设输人电压为27V±10％，输出电压为45V ，输出功率为750W ，效率为95%，若电感的等效电阻R L ＝0.05Ω，IGBT 为理想开关器件。

(1)求最大占空比；

(2)如要求输出电压为60V 是否可能？为什么？ 解：

(1)输入电流的平均值为E P I o E η/=，设E I 恒定不变，则)1/()(D RI E U E o --=,所以

o

o o

o o o E U E RP E U U E RP E U RI E D ηη//11+-=--=--

=

当E 取最小值时，D 为最大值，即

24.3V %102727=?-=m in E 5.045

)3.2495.0/(75005.03.2445≈??+-=max

D

(2)如果要求输出电压为60V ，此时占空比D 为

62.060

)3.2495.0/(75005.03.2460/≈??+-=+-=

o o o max U E RP E U D η

理论上说明此电路是可以输出60V 电压的。

4.2.3升降压斩波电路

升降压斩波电路又称Buck-Boost 斩波电路，它是一种既可以升压，又可以降压的变换

电路，输出电压相对于输入电压公共端为负极性输出。用IGBT 作为开关器件的电路拓扑结构如图4.12所示。

+

-U O

图4.12升降压型斩波电路的拓扑结构图

4.2.3.1电感电流连续导电模式

从图4.12可以看出，随着开关器件T 的通断，能量先存储到电感L 中，然后再由电感向负载释放。电路工作原理如下：设电路已处于稳定工作状态，在0=t 时，使T 导通，二极管VD 反偏而截止。一方面电源电压E 全部加到电感上，电感中的电流L i 从1I 线性增长至2I ，储能增加，能量从直流电源输入并存储到电感L 中；另一方面，电容C 维持输出电压基本恒定并向负载R 供电，等效电路如图4.13 (a)所示。在on t t =时刻，使T 关断，由于电感L 中的电流L i 不能突变，并产生上负下正的感应电动势L u ，当L u 大于负载电压o U

时，VD 导通，电感L 经VD 将存储的能量传递给电容C 和负载R ，等效电路如图4.13 (b)所示。可见，负载电压极性与电源电压极性相反，与降压斩波电路和升压斩波电路的情况也相反，因此该电路也称反极性斩波电路。T 导通和关断工况下各电量的工作波形如图4.14所示。

o +

-

-

U o +

-u

(a) T 导通VD 截止 (b) VD 导通T 截止

图4.13连续导电模式升降压斩波电路等效电路图

u o

图4.14升降压斩波电路的工作波形图

以上分析可知，在T 导通期间，E u L =，因此有

E

t I

L t I I L dt di L

u on

L on L L =?=-==12 （4.53） 即 on

L t I

L E ?= （4.54）

在Ｔ关断期间， o L U u -=，则有

o

off

L off L L U t I

L t I I L dt di L u -=?-=-==21 即 off

L o t I

L U ?= （4.55）

在电路稳态工作时，on t 期间电感电流的增加量等于off t 期间的减少量，由式（4.54）和式（4.55）得到

off o on t U Et = （4.56） 将S on DT t =和S off T D t )1(-=代入式（4.56），可求得输出电压平均值，为

E D

D

U o -=

1 （4.57） 当5.0=D 时，E U o =，输出电压与输入电压大小保持不变；当15.0<

E U o >，输出电压的值大于输入电压，为升压变换；当0≤D ＜0.5，E U o <，输出电

压的值小于输入电压，为降压变换。

同样在理想的情况下，电路的输入功率等于输出功率，即E P =O P ，或o o E I U EI =， 因此电源输出电流平均值E I 和负载电流平均值o I 之间的关系为 E E o o I D

D I U

E I -==1 （4.58） 负载电流o I 还可以表示为

R

E D D R U I o o -==

1 （4.59） 在图4.13 (b)中，流过二极管VD 的平均电流就是负载的平均电流，由图4.14的波形可以求得流过二极管VD 的平均电流D I ，为

R

E

D D I I D I I o D -=+-=

=1)(2121 即 R

E

D D I I 221)1(2)(-=+ （4.60）

对电源而言，只在开关器件T 导通期间输出电流，而电感在整个斩波周期都流过电流，根据图4.14所示波形，可求得电源输出电流平均值E I 和电感电流平均值L I ，分别为

R E

D D I I D I

E 2

221)1()(2-=+= （4.61） R

E

D D I I I L 221)1()(21-=+= （4.62）

容易得到E I 、o I 和L I 之间存在如下关系

L E DI I = （4.63）

和 L o I D I )1(-= （4.64）

应该指出，在电流连续模式下开关器件T 和二极管VD 的电流最大值均为2/L L I I ?+，而件T 截止时承受的电压为)1/(D E U E o -=+，随着D 的增加而增加。同样在T 导通时，VD 承受的反向电压也是o U E +。

4.2.3.2电感电流断续导电模式

在电感电流断续导电模式下，电流断续时的等效电路如图 4.15(a)所示，电压电流波形如图4.15(b)所示。

+

-

o

I

(a)等效电路 (b)电压电流波形

图4.15 L i 断续状态的等效电路和电压电流波形图

与分析Buck 电路和Boost 电路类似，根据图4.15(b)所示的波形可以求得各量之间的关

系。当T 导通和关断时，电感电压分别为

S

L on L DT I

L t I L

E max max == （4.65） 和

S

L off L o T I

L t I L U ?==max 'max （4.66）

式中max L I 为电感电流的最大值，也是增量L I ?的值，S off T t ?='

。由式（4.65）和式（4.66）

可求得

E D

U o ?=

（4.67） 并且 E o I D

I ?

= （4.68）

同样，由图4.15所示L i 的波形可求得

)(2?+=D DT L

E

I S L （4.69） 又在T 导通期间，流过电感的电流就是电源电流E i ，因此可用L i 在on t 时间段的波形来

求取电源电流的平均值E I ，可求得

S E T D L

E I 2

2=

（4.70） 由式（4.69）和式（4.70）可求得电流断续模式下E I 与L I 的关系，为

L E I D

D

I +?=

（4.71） 将式（4.71）代入式（4.68），则负载电流可表示为

L o I D I +??

=

（4.72） 当图4.15(b)中的'

off t 等于off t 时，电感电流L i 处于临界连续状态，其电压电流波形如图

4.16所示。

I

图4.16 L i 临界状态的电压电流波形图

4.2.3.3输出电压纹波

在电流连续模式下，假设流过二极管VD 的纹波电流分量全部流过电容C ，而平均电流流过负载电阻R ，图中斜线部分表示在on t 期间电容释放的电荷量Q ?，那么升降压斩波电路输出电压纹波的峰—峰电压为

??==?=?=?on

on t o t C C o dt I C dt i C C Q U U 0

011

C

DT R U DT C I t C I S o S o on o ?=== （4.73） 所以

C

S S o o τT

D RC DT U U ==? （4.74） 式中，RC τC =为时间常数。根据电路的技术数据的要求，由式（4.74）可选择滤波电容的参数。

4.2.3.4临界电感平均电流与临界电感

从式（4.54）和式（4.55）可得

L o

o off on s S I EU L U E t t f T ?+=+==

)(1

（4.75） 则 L

f ED

U E L f EU I s o s o L =+=?)( （4.76）

式中12I I I L -=?是电感电流连续工况时电流纹波的峰—峰值。

当电路处于临界工况时，01=I ，L L I I I ?==max 2，则临界电感电流平均值为

L

f ED

I I I s L Lmax LB 22121=?== （4.77）

由式（4.76）可求得电感电流临界连续时的电感值，为

LB

s B I f ED

L 2=

（4.78）

根据式（4.64），输出电流o i 的连续临界值可表示为oB I ，即

)1(2)1(D D L

f E

I D I s LB oB -=-= （4.79）

同样，在5.0=D 时，oB I 有最大值，即

L

f E

I S oBmax 8= （4.80）

由此，可以根据负载电流的临界值来选择负载电流临界连续时的最小电感值，为 LBmax

S oBmin I f E

L 8=

（4.81）

若保持输出电压o U 为恒值不变，那么在电源电压E 变化时，就需对占空比D 进行调节。

将式（4.77）和式（4.79）用输出电压o U 表示，可得到临界连续条件下电感电流平均值LBE I ，和输出电流平均值oBE I ，为

)1(2D L

f U I s o

LBE -=

（4.81）

和 2)1(2D L

f U I s o

oBE -=

（4.82） 由式（4.81）和式（4.82）可知，当0=D 时，LBE I 和oBE I 具有最大值且相等，即

L

f U I I s o

oBE LBE 2max max =

= （4.83）

在BE o o I I <输出电流断续时，将式（4.70）代入式（4.68）并考虑式（4.83）的关系，整理得

21

]/[oBEmax o o

I I E

U D = （4.84）

从Buck-Boost 斩波电路的结构可以看出，输入电流E i 是断续的，所以输入电流和输出

电流脉动都较大。但电路结构简单，通常被应用于要求输出与输入反极性且大小可高于或低于输入电压的直流稳压电源中。

4.2.4丘克斩波电路

前面介绍的升压、降压、升降压斩波电路结构简单，各有特点，都具有直流电压变换功能。但电源输入电流和负载电流或电压都含有较大的纹波，尤其在电流断续的情况下，电流脉动更大，其产生谐波使电路的变换效率降低，若是大电流的高次谐波还会产生辐射而干扰其它的电子设备，使它们不能正常工作。

丘克斩波电路又称Cuk 斩波电路，是最佳拓扑斩波电路之一。用IGBT 作为开关器件的电路拓扑结构如图4.17所示。

-o

图4.17 Cuk 斩波电路的拓扑结构图

4.2.4.1电流连续导电模式

从图4.17可以看出，Cuk 斩波电路由升压与降压斩波电路串接而成的，属于升降压斩波电路。1L 和2L 为储能电感，1L 用于形成输入电流源，2L 形成电流源输出，电路实质上可以看成是直流电流变换电路；电容1C 为存储和传递能量的耦合电容，2C 为滤波电容。设电容1C 的容量足够大，则11C C U u =基本不变。

电路工作原理如下：设电路已处于稳定工作状态，在0=t 时，使开关器件T 导通，二极管VD 因电容1C 电压反偏而截止，等效电路如图4.18(a)所示。电源E 为电感1L 补充能量，电感1L 中的电流1L i 从11I 线性增长至12I ，储能增加。T 导通时间越长，1L 储能量就越多。同时，电容1C 将已存储的能量通过T 、2L 传递给负载R 和2C ，电压1C u 略有下降，但基本保持不变。电感2L 中的电流2L i 从21I 线性增长至22I ，电感2L 储能增加，而且负载电压和电源电压反极性。在此期间，流过T 的电流为21L L T i i i +=，21L C i i =。

在on t t =时刻，使T 关断，等效电路如图4.18 (b)所示。在此期间，1L 中的感应电动势1L u 改变方向，

电源电压E 和电感电压1L u 的和大于电容电压1C u ，二极管VD 正向偏置导通，对电容1C 充电，1C u 略有上升，但基本维持不变。1L i 从12I 线性减少至11I ，储能下降。同时2L 经VD 为负载R 提供能量，2L i 从22I 线性减少至21I ，电感2L 储能减少。这样在T 导通期间，1C 向负载放电，而在T 关断期间，1C 充电，1C 起能量传递的作用。在此期间，流过VD 的电流为21L L

D i i i +=，11L C i i -=。

+

-o

-o

(a) T 导通VD 截止 (b) VD 导通T 截止

图4.18连续导电模式Cuk 斩波电路等效电路图

通过上述分析可知，Cuk 斩波电路与升降压斩波电路在结果上完全相同，但又有本质上区别。后者在开关关断期间靠电感L 为电容C 补充能量，输出电流脉动较大；而前者在斩波周期内，由电容1C 从电源端向负载端传递能量，只要1L 、2L 和1C 足够大，就可保证输入、输出电流波动较小，可以认为是无纹波的。T 导通和关断工况下各电量的工作波形如图4.19所示。

下面根据工作原理和工作波形推导电压、电流与占空比之间的关系。在稳态时，由于电容1C 上的电压保持不变，且为1C U ，则电感1L 和2L 的电压在一周期内的积分等于零。

由图4.19波形可知，在on t 期间E u L =1；在off t 期间11C L U E u -=，因而对电感1L 有

0)1)((1=--+S C S T D U E EDT （4.85）

可得 E

E U D D

-=-C11 （4.86） 所以 E D

U C -=

11

1 （4.87） 对电感2L ，在on t 期间o C L U U u -=12；在off t ，期间o L U u -=2，同样有

0)1)(()(1=--+-S o S o C T D U DT U U （4.88）

即 o

C1o 1U U U D D

-=

- （4.89） 所以 o C U D

U 1

1= （4.90）

由式（4.87）和式（4.90）得

E D

D

U o -=

1 （4.91） 假设电路所有元件无损耗，则有o E P P =或o o E I U EI =，则

E o I D

D I -=1 （4.92）

且在图4.19中，有1L E I I =，2L o I I =。

直流升压斩波电路课程设计

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、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。

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 ............................ - 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 ...................................................... - 11 - 附录：元件清单 ................................................ - 12 -

直流升压斩波电路课程设计

直流升压斩波电路课程设 计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

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： 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、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。

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，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 1 IGBT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(Hybrid Integrated Circuit For Driving IGBT Modules) 。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tPHL最大为μs。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 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

直流斩波电路设计与仿真

电力电子技术课程设计报告 姓名: 学号: 班级: 指导老师： 专业: 设计时间：

目录 .降压斩波电路............................................... ..6 .直流斩波电路工作原理及输出输入关系 (12) 三................................................................... 控制实现. (19) 四.直流斩波电路的建模与仿真 (29) 五.................................................. 课设体会与总结30 六................................................................... 参考文献 (31)

摘要 介绍了一种新颖的具有升降压功能的D(y DC变换器的设计与实现，具体地分析了该DQ7DC变换器的设计(拓扑结构、工作模式和储能电感参数设计)，详细地阐述了该DQ7 DC变换器控制系统的原理和实现，最后给出了测试结果 关键词：DC/ DC变换器，降压斩波，升压斩波，储能电感，直流开关电源，PWM 直流脉宽调速 一.降压斩波电路 1.1降压斩波原理： U o t on E t on E I U 0 E M 1 0R 式中G为V处于通态的时间；t°ff为V处于断态的时间；T为开关周期；为导通 占空比，简称占空比火导通比。 根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路有三种控制方式： 1) 保持开关周期T不变，调节开关导通时间t on不变，称为PWM 2) 保持开关导通时间t on不变，改变开关周期T,称为频率调制或调频型。 3) t on和T都可调，使占空比改变，称为混合型。 1.2工作原理 1) t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压u o二E,负载电流i o 按 指数曲线上升 2) t=t 1时刻控制V关断，负载电流经二极管V□续流，负载电压u o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接的电感L值较大基于分段线性”的思想，对降压斩波电路进行解析

湖南工程学院2014直流降压斩波电路课程设计

湖南工程学院应用技术学院课程设计 课程名称电力电子技术 课题名称DC-DC变换电路分析 专业电气工程 班级 学号 姓名 指导教师李祥来 2014 年月日

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：电气1184 学生姓名： 学号： 指导老师： 审批： 任务书下达日期2014年月日 设计完成日期2014年月日

前言 直流-直流变流电路（DC-DC Converter）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，包括直接直流变流电路和间接直流变流电路，直接直流变流电路也称斩波电路（DC Chopper）,它的功能是将直流电变为另一固定电压或者可调电压的直流电，一般是指直接将直流电变为另一直流电，这种情况下输入与输出之间不隔离。间接直流变流电路是在直流变流电路中增加了交流环节，在交流环节中通常采用变压器实现输入输出间的隔离，因此，也称为带隔离的直流-直流变流电路或直-交-直电路。习惯上，DC-DC变换器包括以上两种情况，且甚至更多地指后一种情况。 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，其中前两种是最基本的电路。一方面，这两种电路应用最为广泛，另一方面，理解了这两种电路可为理解其他的电路打下基础。 降压斩波电路（Buck Chopper）的设计与分析是接下来课程设计的主要任务。。

目录 一．降压斩波电路 (7) 1.1 降压斩波原理： (7) 1.2 工作原理 (8) 1.3 IGBT结构及原理 (8) 二．直流斩波电路的建模与仿真 (11) 2.1IGBT驱动电路的设计.................................... 错误！未定义书签。 2.2电路各元件的参数设定................................ 错误！未定义书签。 2.3元件型号选择 ............................................... 错误！未定义书签。 2.4仿真软件介绍 ............................................... 错误！未定义书签。 2.5仿真电路及其仿真结果................................ 错误！未定义书签。 2.6仿真结果分析 ............................................... 错误！未定义书签。三．课设体会与总结. (19) 四．附录（完整电路图） (19) 五．参考文献 (19) 六．课程设计成绩表 (19)

第5章 直流-直流开关型变换器 习题答案

第5章 直流-直流开关型变换器 习题 第1部分：简答题 1.开关器件的导通占空比是如何定义的？直流－直流开关型变换器有哪几种控制方式，各有何特点？其中哪种控制方式最常用，为什么？ 答：导通占空比被定义为开关期间的导通时间占工作周期的比值，即 on s t D T ， 直流－直流开关型变换器有三种控制方式： 1）脉冲宽度调制PWM ，特点为：周期不变，通过改变导通时间来调节占空比。 2）脉冲频率调制PFM ，特点为：导通时间不变，通过改变周期来调节占空比。 3）混合型调制，特点为：导通时间和周期均可改变，来调节占空比。 其中PWM 最常用，因为载波（开关）频率恒定，滤波器设计较容易，且有利于限制器件的开关损耗。 2.画出带LC 滤波的BUCK 电路结构图。并回答下列问题：实用的BUCK 电路中为什么要采用低通滤波器？为什么要接入续流二极管？设计滤波器时，滤波器的转折频率应如何选取，为什么？ 答：带LC 滤波的BUCK 电路结构图如下： 1）实用Buck 电路采用低通滤波器可以滤除高次谐波，使输出电压更接近直流。 2）续流二极管的作用是：当开关VT 断开时，构成续流回路，释放电感储能。 3）滤波器的转折频率fc 应远小于开关频率fs ，以滤除输出电压中的高次谐波。

3.画出BOOST电路结构图，并简述BOOST电路中二极管和电容的作用。 答：BOOST电路结构图如下： 二极管的作用：规定电流方向，隔离输出电压。 电容的作用：在开关断开期间，保持负载电压。 4.简述稳态电路中电感和电容上电压、电流的特点，并分析其物理意义。 答： 1）稳态时，电感上的电压在1个周期上平均值为零，即伏秒平衡。物理意义是: 稳态时电感中磁通在1个周期内净变化量为零。 2)稳态时，电容上的电流在1个周期上平均值为零，即安秒平衡。物理意义是：稳态时电容上电荷在1个周期内净变化量为零。 5.为什么BUCK电路可以看作是直流降压变压器，而BOOST电路可以看作是直流升压变压器？这种变换器与真正的变压器相比有何异同之处？ 答： 1）因为在连续导通模式下，Buck和BOOST电路都可以通过调节占空比D,使变压比Uo/Ud在0～1和大于1的范围内连续调节，因此从变压角度看，可将它们视为直流降压变压器和升压变压器。 2）和真正变压器相比，相同之处在于：Uo/Ud，Io/Id的表达式相同。 不同之处在于：对于Buck电路，尽管平均电流Id与Io之间也符合变压器的变比关系，但id瞬时值不是直流，含有与开关频率有关的脉动量。BOOST电路不能空载工作。

直流斩波电路建模仿真

目录 一、降压式直流斩波电路（Buck） (1) 1 原理图 (1) 2 建立仿真模型 (1) 3 仿真波形 (5) 4 小结 (6) 二、升压式直流斩波电路（Boost） (7) 1 原理图 (7) 2建立仿真模型 (7) 3 仿真波形 (8) 4 小结 (9)

一、 降压式直流斩波电路（Buck ） 1 原理图 在控制开关IGBT 导通t on 期间，二极管VD 反偏，电源E 通过电感L 向负载R 供电，此间i L 增加，电感L 的储能也增加，导致在电感两端有一个正向电压Ul=E-u 0，左正右负，这个电压引起电感电流i L 的线性增加。 在控制开关IGBT 关断t off 期间，电感产生感应电势，左负右正，使续流二极管VD 导通，电流i L 经二极管VD 续流，u L =-u 0，电感L 向负载R 供电，电感的储能逐步消耗在R 上，电流i L 线性下降，如此周而复始周期变化。如图1-1。 + -U0E 图1 -1降压式直流斩波电路的电路原理图 2 建立仿真模型 根据原理图用MATLAB 软件画出正确的仿真电路图，如图2。

图1-2降压式直流斩波电路的MATLAB仿真模型 仿真参数，算法（solver）ode15s，相对误差（relativetolerance）1e-3，开始时间0.0结束时间2.0如图1-3。 图1-3 仿真时间参数 电源参数，电压100v，如图1-4。

图1-4 交流电源参数晶闸管参数，如图1-5。 图1-5 晶闸管参数电感参数，如图1-6。 图1-6 电感参数电阻参数，如图1-7。

图1-7 电阻参数二极管参数设置，如图1-8。 图1-8 二极管参数电容参数设置，如图1-9。 图1-9 电容参数

基于单片机的直流斩波电路的设计说明

基于单片机的直流斩波电路的设计 本文介绍了基于单片机的直流斩波电路的基本方法，直流斩波电路的相关知识以及用单片机产生ＰＷＭ波的基本原理和实现方法。重点介绍了基于MCS 一51单片机的用软件产生PWM 信号以及信号占空比调节的方法。对于实现直流斩波提供了一种有效的途径。本次设计中以直流降压斩波电路为例。 关键词：单片机最小系统； PWM ；直流斩波： 直流降压斩波电路的原理 斩波电路的典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电池负载，两种 情况下负载中均会出现反电动势，如图3-1中Em 所示 工作原理，两个阶段 t=0时V 导通，E 向负载供电，uo=E ，io 按指数曲线上升 t=t1时V 关断，io 经VD 续流，uo 近似为零，io 呈指数曲线下降 为使io 连续且脉动小，通常使L 值较大 数量关系 电流连续时，负载电压平均值 E E T t E t t t U on off on on o α==+= a ——导通占空比，简称占空比或导通比 Uo 最大为E ，减小a ，Uo 随之减小——降压斩波电路。也称为Buck 变换器（Buck Converter ）。 负载电流平均值 R E U I m o o -= （3-2） 电流断续时，uo 平均值会被抬高，一般不希望出现 斩波电路有三种控制方式： 1）保持开关周期T 不变，调节开关导通时间t on ，称为脉冲宽度调制或脉冲 调宽型： 2）保持导通时间不变，改变开关周期T ，成为频率调制或调频型； 3）导通时间和周期T 都可调，是占空比改变，称为混合型。

其原理图为： 图3-1降压斩波电路的原理图及波形 a）电路图b）电流连续时的波形c）电流断续时的波形

升压斩波电路课程设计报告Word版

《电力电子技术课程设计》报告 设计题目：升压斩波电路的设计 英文题目：The Design of Boost Chopper 院系：电气工程与自动化 年级专业： 2011级电气工程及其自动化 姓名：） ） ） 2014年6月30日 目录 目录 (2) 1. 设计的题目 (3)

1.1引言 (3) 1.2升压斩波电路的应用 (4) 2.设计的任务： (4) 2.1 课程设计要求 (4) 2.2Boost电路技术参数及要求 (4) 3.设计的依据： (5) 3.1总体构思依据 (5) 3.2理论计算依据 (5) 4.设计的内容： (6) 4.1主电路的选择与计算过程 (6) 4.1.1直流斩波电路由直流电源、MOSFET、电感、电容、续流二极管以及负载组 成。具体原理电路图如下： (6) 4.1.2主电路的理论计算： (6) 4.1.3主电路的仿真 (7) 4.1.4主电路的仿真输出波形 (8) 4.2控制电路的选型与计算过程 (8) 4.2.1NE555的引脚图及引脚 (8) 4.2.2 NE555工作原理 (9) 4.2.3控制电路原理图 (9) 4.2.4控制电路理论计算过程 (10) 4.2.5控制电路的仿真与波形输出 (10) 4.3带tlp250光耦合器的驱动电路的选型 (11) 4.3.1 tlp250引脚图及引脚 (11) 4.3.2采用tlp250的原理 (11) 4.4绘制原理图和PCB (12) 4.4.1主电路原理图 (12) 4.4.2主电路PCB图 (13) 4.4.3 555电路图 (13) 4.4.4 光耦tlp250原理图 (13)

直流降压斩波电路的设计

直流降压斩波电路的设计 摘要: 本实验设计的是Buck降压斩波电路，采用全控型器件IGBT。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。 关键词:降压斩波，主电路、控制电路、驱动及保护电路。 引言：直流传动是斩波电路应用的传统领域，而开关电源则是斩波电路应用的新领域，是电力电子领域的一大热点。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。直流变换电路的用途非常广泛，包括直流电动机传动、开关电源、单相功率因数校正，以及用于其他领域的交直流电源。斩波器的工作方式有：脉宽调制方式，频率调制方式和混合型。脉宽调制方式较为通用。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%。 1设计目的 直流斩波电路（DC Chopper）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/DC Converter）。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，不包括直流—交流—直流的情况，其中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GTR的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点，输入阻抗高，又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。

第3章直流斩波电路答案

第3章直流斩波电路 填空题： 1.直流斩波电路完成得是直流到________的变换。 2.直流斩波电路中最基本的两种电路是________和________。 3.斩波电路有三种控制方式：________、________和________。 4.升压斩波电路的典型应用有________和________等。 5.升降压斩波电路呈现升压状态的条件为________。 斩波电路电压的输入输出关系相同的有________、________和________。 斩波电路和Zeta斩波电路具有相同的输入输出关系，所不同的是：________的电源电流和负载电流均连续， ________的输入、输出电流均是断续的，但两种电路输出的电压都为________极性的。 8.斩波电路用于拖动直流电动机时，降压斩波电路能使电动机工作于第________象限，升压斩波电路能使电动机工作于第________象限，________电路能使电动机工作于第1和第2象限。 9.桥式可逆斩波电路用于拖动直流电动机时，可使电动机工作于第________象限。 10.复合斩波电路中，电流可逆斩波电路可看作一个________斩波电路和一个________斩波电路的组合；多相多重斩波电路中，3相3重斩波电路相当于3个________斩波电路并联。

简答题： 11.画出降压斩波电路原理图并简述其工作原理。 12.画出升压斩波电路原理图并简述其基本工作原理。 13.试分别简述升降压斩波电路和Cuk斩波电路的基本原理，并比较其异同点。 14.试绘制Speic斩波电路和Zeta斩波电路的原理图，并推导其输入输出关系。 15.分析题图3-15a所示的电流可逆斩波电路，并结合题图3-15b的波形，绘制出各个阶段电流流通的路径并标 明 电 流 方 向。 16.对于题图3-16所示的桥式可逆斩波电路，若需使电动机工作于反转电动状态，试分析此时电路的工作情况，

电力电子降压斩波电路课程设计

电力电子降压斩波电路课程设计

《电力电子技术》课程设计说明书 直流降压斩波电路的设计与仿真 院、部：电气与信息工程学院 学生姓名：刘贝贝 指导教师：胡小娣职称助教 专业：电气工程及其自动化 班级：电气本1305 学号： 完成时间： 6月

湖南工学院《电力电子技术》课程设计课题任务书 学院：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化

摘要 直流斩波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斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路. 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。全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。 关键字：直流斩波，降压斩波

ABSTRACT DC chopper as DC into another fixed voltage DC voltage or adjustable in DC converter, and DC - regenerative power transmission system, charging circuit, switch power, power electronics device and all sorts of electrical equipment transformation in ordinary application. Then appeared such as step-down chopper, booster chopper, lift pressure chopper composite chopper, etc.. the commutation circuit DC chopper technology has been widely used in switching power supply and DC driver, make its smooth acceleration control, and obtain the fast response, managing electric energy effect. All-controlling power electronics device IGBT in traction power transmission and transformation of power transmission and active filter etc widely application. Keywords: DC chopping; Buck chopper

电力电子技术课后习题重点(第五章~第七章)

4-4电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？ 在电压型逆变电路中,当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。当输出交流电压和电流的极性相同时,电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压电流极性相反时,由反馈二极管提供电流通道。 4-8.逆变电路多重化的目的是什么?如何实现?串联多重和并联多重逆变电路备用于什么场合?答:逆变电路多重化的目的之一是使总体上装置的功率等级提高,二是可以改善输出电压的波形。因为无论是电压型逆变电路输出的矩形电压波,还是电流型逆变电路输出的矩形电流波,都含有较多谐波,对负载有不利影响,采用多重逆变电路,可以把几个矩形波组合起来获得接近正弦波的波形。 逆变电路多重化就是把若干个逆变电路的输出按一定的相位差组合起来,使它们所含的某些主要谐波分量相互抵消,就可以得到较为接近正弦波的波形。组合方式有串联多重和并联多重两种方式。串联多重是把几个逆变电路的输出串联起来,并联多重是把几个逆变电路的输出并联起来。 串联多重逆变电路多用于电压型逆变电路的多重化。 并联多重逆变电路多用于电流型逆变电路的多重化。 在电流型逆变电路中,直流电流极性是一定的,无功能量由直流侧电感来缓冲。当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时,电流并不反向,依然经电路中的可控开关器件流通,因此不需要并联反馈二极管。 5-1简述图5-la 所示的降压斩波电路工作原理。 答：降压斩波器的原理是：在一个控制周期中，让V 导通一段时间on t 。，由 电源E 向L 、R 、M 供电，在此期间，Uo=E 。然后使V 关断一段时间off t ，此时 电感L 通过二极管VD 向R 和M 供电，Uo=0。一个周期内的平均电压 0on off E t U t ?=?输出电压小于电源电压,起到降压的作用。 5-2．在图5-1a 所示的降压斩波电路中，已知E=200V ，R=10Ω，L 值微大，E=30V ，T=50μs ，ton=20μs ，计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o 。解：由于L 值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为 02020080()50 on t U E V T ?===输出电流平均值为 0080305()10 M U E I A R --===5-3．在图5-la 所示的降压斩波电路中，E=100V ，L=lmH ，R=0．5Ω，M E =10V ， 采用脉宽调制控制方式，T=20μs ，当on t =5μs 时，计算输出电压平均值0U ，输出电流平均值 0I ，计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。当on t =3μs 时，重新进行上述计算。 解：由题目已知条件可得：

(完整word版)直流斩波电路设计与仿真.

电力电子技术 课程设 计报告 姓名：学号： 班级：指导 老师： 专业：设计 时间：

1．降压斩波电路 一. 直流斩波电路工作原理及输出输入关系 (12) 二. D c / D C 变换器的设计 ................................... 18 三. 测试结果 .................................................. 19 六． 参考文献 目录 ..6 四． 直流斩波电路的建模与仿真 (29) 五． 课设体会与总结 (30) 31

摘要 介绍了一种新颖的具有升降压功能的 D （y DC 变换器的设计与实现，具体地分析 了该DQ7DC 变换器的设计（拓扑结构、工作模式和储能电感参数设计），详细地阐述 了该DQ7 DC 变换器控制系统的原理和实现，最后给出了测试结果 关键词：DC/ DC 变换器，降压斩波，升压斩波，储能电感，直流开关电源， PWM 直流脉宽调速 一.降压斩波电路 1.1降压斩波原理： 式中t on 为V 处于通态的时间；t off 为V 处于断态的时间；T 为开关周期；〉为导通 占空比，简称占空比火导通比。 根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路有三种控制方式: U o t on E t on t off t on

1) 2) 3) 保持开关周期T 不变，调节开关导通时间t on 不变，称为PWM 保持开关导 通时间t on|不变，改变开关周期讦f 为频率调制或调频型。 和T 都可调，使占i 比改变 Ai G t on U o 称为混合型。

直流斩波电路课设资料

电力电子技术课程设计说明书直流降压斩波电路的设计 院、部： 学生姓名： 指导教师：职称 专业： 班级： 完成时间：

摘要 直流降压斩波电路又称为Buck变换器，它对输入电压进行降压变换。通过控制电路的占空比即通过IGBT来控制降压斩波电路的输出电压。直流斩波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斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路。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。全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。 首先分析了直流斩波主电路（即Buck变换器）的工作原理，计算了电路的电压电流和IGBT承受的正反向电压，按照留有裕量的选型原则，选择了IRG4PC40U型号的IGBT，并对其参数进行了介绍。利用PWM控制芯片SG3525作为触发电路的核心部件，最后利用MATLAB建立了仿真模型，设置了模型的参数，并进行了仿真。仿真结果证明了设计的正确性。 关键字：设计；仿真；直流降压斩波；Buck

目录 1 绪论 (1) 1.1 设计的背景与意义 (1) 1.2 直流斩波发展现状 (1) 1.3 本设计主要内容 (2) 2 直流斩波主电路的设计 (3) 2.1 设计原始参数 (3) 2.2 直流斩波电路原理 (3) 2.3 主电路的设计 (4) 2.3.1 直流降压斩波电路 (4) 2.3.2 直流降压斩波电路参数计算 (4) 2.3.3 主电路参数分析 (5) 3 控制电路设计 (7) 3.1 PWM控制芯片SG3525简介及特点 (7) 3.2 SG3525内部结构及工作特性 (7) 3.3 触发电路 (9) 4 仿真调试 (10) 4.1 仿真软件的介绍 (10) 4.2 仿真模型建立 (10) 4.3 仿真结果分析 (12) 结束语 (15) 参考文献 (16) 致谢 (17) 附录 (18) 附录A：元件清单 (18) 附录B：主电路CAD图 (19)

直流斩波电路设计与仿真.

电力电子技术课程设计报告 姓名： 学号： 班级： 指导老师： 专业： 设计时间：

目录 1．降压斩波电路 (6) 一．直流斩波电路工作原理及输出输入关系 (12) 二．D c／D C变换器的设计 (18) 三．测试结果 (19) 四．直流斩波电路的建模与仿真 (29) 五．课设体会与总结 (30) 六．参考文献 (31)

摘要 介绍了一种新颖的具有升降压功能的DC ／DC 变换器的设计与实现，具体地分析了该DC ／DC 变换器的设计(拓扑结构、工作模式和储能电感参数设计)，详细地阐述了该DC ／DC 变换器控制系统的原理和实现，最后给出了测试结果 关键词：DC ／DC 变换器，降压斩波，升压斩波，储能电感，直流开关电源，PWM ；直流脉宽调速 一．降压斩波电路 1.1 降压斩波原理： R E U I E E T t t t E t U M on off on on -= ==+=000α 式中on t 为V 处于通态的时间；off t 为V 处于断态的时间；T 为开关周期；α为导通占空比，简称占空比火导通比。 根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路有三种控制方式： 1） 保持开关周期T 不变，调节开关导通时间on t 不变，称为PWM 。 2） 3） on t i E M

1.2 工作原理 1）t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压u o=E，负载电流i o 按指数曲线上升 2）t=t1时刻控制V关断，负载电流经二极管VD续流，负载电压u o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接的电感L值较大 ●基于“分段线性”的思想，对降压斩波电路进行解析 ●从能量传递关系出发进行的推导 ●由于L为无穷大，故负载电流维持为I o不变

第三章 斩波电路

第三章斩波电路 一、填空题 1.直流斩波电路完成得是直流到________的变换。 2.直流斩波电路中最基本的两种电路是________和________。 3.斩波电路有三种控制方式：________、________和________。 4.升压斩波电路的典型应用有________和________等。 5.升降压斩波电路呈现升压状态的条件为________。 6.斩波电路用于拖动直流电动机时，降压斩波电路能使电动机工作于第________象限，升压斩波电路能使电动机工作于第________象限，________电路能使电动机工作于第1和第2象限。 7.桥式可逆斩波电路用于拖动直流电动机时，可使电动机工作于第________象限。 三、简答题 1.画出降压斩波电路原理图并简述其工作原理。 2.画出升压斩波电路原理图并简述其基本工作原理。 3.试分别简述升降压斩波电路和Cuk斩波电路的基本原理，并比较其异同点。 5.分析题图3-15a所示的电流可逆斩波电路，并结合题图3-15b的波形，绘制出各个阶段电流流通的路径并标明电流方向。 6.对于题图3-16所示的桥式可逆斩波电路，若需使电动机工作于反转电动状态，试分析此时电路的工作情况，并绘制相应的电流流通路径图，同时标明电流流向。 7.多相多重斩波电路有何优点？ 四、计算题 1.在题图3-18所示的降压斩波电 路中，已知E=200V，R=10Ω，L值 极大，E M=30V，T=50μs,t on=20μs, 计算输出电压平均值U o，输出电流 平均值I o。 2.在题图3-19所示的降压 斩波电路中，E=100V， L=1mH，R=0.5Ω，E M=10V， 采用脉宽调制控制方式， T=20μs，当t on=5μs时，

boost斩波电路 升压斩波电路 电力电子技术课程设计

电力电子技术课程设计 任务书 课程名称：直流斩波电路的性能研究 学院：电气学院 专业班级：自动化10班 姓名：吴学号：31100800 张31100800 冯31100800 2013年1月

目录 摘要 ............................................................................................................................................. - 1 - 1 BOOST斩波电路工作原理.................................................................................................. - 2 - 1.1 主电路工作原理...................................................................................................... - 2 - 1.2 控制电路选择.......................................................................................................... - 2 - 2 硬件调试 ................................................................................................................................. - 4 - 2.1 电源电路设计.......................................................................................................... - 4 - 2.2 升压（boost）斩波电路主电路设计 ..................................................................... - 5 - 2.3 控制电路设计.......................................................................................................... - 6 - 2.4 驱动电路设计........................................................................................................ - 10 - 2.5 保护电路设计........................................................................................................ - 11 - 2.5.1 过压保护电路............................................................................................ - 11 - 2.5.2 过流保护电路............................................................................................ - 13 - 2.6 直流升压斩波电路总电路.................................................................................... - 13 - 3总结 ........................................................................................................................................ - 15 - 4参考文献 ................................................................................................................................ - 16 -

斩波电路Matlab仿真电力电子技术课设报告

河北科技大学 课程设计计算说明书 课程名称：电力电子技术课程设计 设计题目：斩波电路的Matlab仿真研究专业班级：电气工程及其自动化 XXX班学生姓名： XXX（XXXXXXXX） 指导老师：电力电子课程设计指导小组 XXXX年XX月XX日

说明 1．课程设计结束之前，每个学生都必须认真撰写《课程设计计算说明书》。课程设计计算说明书要求内容完整，条理清晰，书面清洁，字迹工整。 2．说明书一般包括设计任务分析、设计方案的确定、具体设计过程的描述、结论等几方面，或按照课程设计指导书及指导教师的具体要求进行撰写。 3．课程设计图纸要求布局美观，图面整洁，图表清楚，尺寸标识准确，线型及标注符合国家或行业相关标准。。 4．学生应独立完成各自设计计算说明书的写作，即使同组学生在设计过程中经过讨论得到的共同设计结果也应独立表述。 5．课程设计说明书按照封面、成绩评定表、目录、正文的次序装订成册。6．课程设计应按设计期间的工作态度和课程设计任务的完成情况，设计说明书的水平、相关知识能力的掌握情况等项目分别评定成绩。 7．各项目内容及所占比例由课程设计指导教师自行确定，并以百分制形式填入“学生成绩评定表”。总成绩采用五级分制。 8．本页采用“设计说明书”专用纸打印。 9．课程设计结束后将计算说明书交学院教学办公室保存。 学生成绩评定表

目录 一、设计的目的 二、设计的任务 三、仿真研究的内容与步骤 降压斩波电路的仿真研究。 升压斩波电路的仿真研究。 升降压斩波电路的仿真研究。 （电路结构；工作原理；基本数量关系；搭建仿真模型；取不同控制角时的波形图；结论） 四、总结 五、参考文献