大连理工大学电源技术大作业-升压斩波电路分析
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大工19秋《电源技术》大作业题目及要求 答案
大连理工大学电源技术大作业姓名：学号：学习中心：大工19秋季《电源技术》大作业及要求题目三：升压斩波电路分析总则：围绕升压斩波电路，介绍其工作原理、主要参数及对应计算方法，并简述其在实际中的应用。
撰写要求：（1）介绍基本斩波电路的分类。
（2）介绍升压斩波电路的工作原理、主要参数及对应计算方法。
（3）简述升压斩波电路在实际中的应用。
（4）学习心得（为区分离线作业是否独立完成，请写些自己对该题目相关的想法或者学习心得，学习心得严禁抄袭！）作业具体要求：1. 封面格式封面名称：大连理工大学电源技术大作业，字体为宋体加黑，字号为小一；姓名、学号、学习中心等字体为宋体，字号为小三号。
2. 文件名大作业上交时文件名写法为：[姓名学号学习中心]（如：戴卫东101410013979浙江台州奥鹏学习中心[1]VIP）；以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在10M以内），选择已完成的作业（注意命名），点提交即可。
如下图所示。
截止时间：2020年X月X日前。
3. 正文格式作业正文内容统一采用宋体，字号为小四，字数在2000字以上。
注意：作业应该独立完成，不准抄袭其他网站或者请人代做，如有雷同作业，成绩以零分计。
引用他人文章的内容，需在文中标注编号，文章最后写出相应的参考文献。
引用内容不得超过全文的20%。
鼓励大家对本地区的相关政策制定及实施情况进行调查了解，给出相关数据，进而有针对性的提出自己的看法。
升压斩波电路分析一、介绍基本斩波电路的分类。
随着电力电子技术的迅速发展，高压开关稳压电源已广泛用于计算机、通信、工业加工和航空航天等领域。
所有的电力设备都需要良好稳定的供电，而外部提供的能源大多为交流，电源设备担负着把交流电源转换为电子设备所需的各种类别直流任务。
但有时所供的直流电压不符合设备需要，仍需变换，称为DC/DC 变换。
直流斩波电路作为直流电变成另一种固定电压的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。
升压斩波电路原理
升压斩波电路原理
升压斩波电路是一种常见的电路，用于将输入电压提升到较高的输出电压。
该电路主要由三个部分组成：升压变压器、整流滤波电路和斩波电路。
升压变压器是升压斩波电路的核心部分。
它由一个原/输入线圈和一个副/输出线圈组成。
输入电压通过原线圈产生磁场，进而通过电磁感应作用在副线圈上产生输出电压。
输出电压的大小与线圈的匝数比有关，一般情况下副线圈的匝数要大于原线圈，从而实现电压的升高。
整流滤波电路用于将变压器输出的交流电压转换为直流电压。
它通常包括一个整流器和一个滤波器。
整流器主要有二极管和整流管，用于将输入交流电压转换为单向的脉冲电压。
滤波器主要由电容器和电感器组成，用于平滑输出电压，减小波动。
斩波电路主要用于调节输出电压的大小。
常见的斩波电路有单向斩波电路和双向斩波电路。
单向斩波电路通过开关控制电源连接和断开，将输出电压调节为所需值。
双向斩波电路通过两个相互控制的开关，可以实现输入电压的升高或降低。
通过以上三个部分的协同作用，升压斩波电路可以将输入电压经过变换和整流滤波处理，得到升高的输出电压。
这种电路常用于需要较高电压供电的应用，如电子设备、通信设备等。
升压斩波电路
5.1.2 升压斩波电路
数量关系
设V通态的时间为ton，此阶段L上积蓄的能量为 EI1ton
设V断态的时间为toff，则此期间电感L释放能量为Uo EI1toff
稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等：
EI1ton (Uo E)I1toff
化简得：U o
ton toff toff
Io
1
b2
E R
(5-25) (5-26)
3-3
5.1.2 升压斩波电路
2) 升压斩波电路典型应用
一是用于直流电动机传动 二是用作单相功率因数校正（PFC）电路 三是用于其他交直流电源中
用于直流电动机传动
再生制动时把电能回馈
a)
给直流电源。
uo
E
uo
E
电动机电枢电流连续和
O
t
O
t
断续两种工作状态。
E
T toff
E
（5-20） （5-21）
T/toff>1，输出电压高于电源电压，故为升压斩波电路。
T
/ toff
——升压比；升压比的倒数记作b
，即
b
toff T
。
b和a的关系： a为 U o
1
b
E 1
1a
E
（5-25）
3-2
5.1.2 升压斩波电路
直流电源的电压基本是 恒定的，不必并联电容
i
i1
i2
io
I
I
20
I
10
10
i1
i2
I 20
O
t on
toff
T
t
大工17秋《电源技术》离线作业答案
对降压斩波电路进行解析
基于分时段线性电路这一思想，按V处于通态和处于断态两个过程来分析，初始条件分电流连续和断续。
电流连续时得出
（1-3）
（1-4）
上式中：
I10和I20分别是负载电流瞬时值的最小值和最大值。
把式（1-3）和式（1-4）用泰勒级数近似，可得
（1-5）
平波电抗器L为无穷大，此时负载电流最大值、最小值均等于平均值。
直流变换技术已被广泛的应用于开关电源及直流电动机驱动中，如不间断电源（UPS）、无轨电车、地铁列车、蓄电池供电的机动车辆的无级变速及20世纪80年代兴起的电动汽车的控制。从而使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。直流变换系统的结构如下图-1所示。由于变速器的输入是电网电压经不可控整流而来的直流电压，所以直流斩波不仅能起到调压的作用，同时还能起到有效地抑制网侧谐波电流的作用。
当 时，电路为电流断续工作状态， 是电流断续的条件，即
输出电压平均值为
负载电流平均值为
根据上式可对电路的工作状态做出判断。该式也是最优参数选择的依据。
三、直流斩波电路的应用
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。
大连理工大学电源技术大作业
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题目三：降压斩波电路分析
基于分时段线性电路这一思想，按V处于通态和处于断态两个过程来分析，初始条件分电流连续和断续。
电流连续时得出
（1-3）
（1-4）
上式中：
I10和I20分别是负载电流瞬时值的最小值和最大值。
把式（1-3）和式（1-4）用泰勒级数近似，可得
（1-5）
平波电抗器L为无穷大，此时负载电流最大值、最小值均等于平均值。
直流变换技术已被广泛的应用于开关电源及直流电动机驱动中，如不间断电源（UPS）、无轨电车、地铁列车、蓄电池供电的机动车辆的无级变速及20世纪80年代兴起的电动汽车的控制。从而使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。直流变换系统的结构如下图-1所示。由于变速器的输入是电网电压经不可控整流而来的直流电压，所以直流斩波不仅能起到调压的作用，同时还能起到有效地抑制网侧谐波电流的作用。
当 时，电路为电流断续工作状态， 是电流断续的条件，即
输出电压平均值为
负载电流平均值为
根据上式可对电路的工作状态做出判断。该式也是最优参数选择的依据。
三、直流斩波电路的应用
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。
大连理工大学电源技术大作业
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题目三：降压斩波电路分析
电力电子技术课程设计--升压斩波电路的实现
电力电子技术课程设计--升压斩波电路的实现
随着工业的日益发展和人们的生活水准的提高，电力电子技术已经成为当今社会发展不可或缺的重要部分。
其中，变压器是电力电子设备中的重要组成部分，它可以使电压和电流发生变化。
电力电子技术课程设计中，我们可以研究如何实现升压斩波电路。
升压斩波电路可以将抽头输入的低压直流电信号用单晶片变换为输出范围内（一般在2V--30V之间）的稳定的直流电压。
升压斩波电路是把单相或多相源电压转变为较高的稳态电压的一种电路。
其分为应用层（接口层）和控制层（控制层）两部分，应用层实现对输入电压的检测和消隐，控制层根据输入的而实现外部稳定器的控制。
实现升压斩波电路的具体方法是：首先，采用单片机、可控硅芯片、斩波器元件以及其他常用电子元件，根据电路原理搭建原理图，并绘制PCB板布线图。
然后，组装PCB板上的元件，对其进行焊接。
当PCB组装完毕后，可以对电路进行试验调试，根据输出的空载电压，确定控制回路的输入电压及功率。
最后，根据试验结果调整参数，以达到设计目标。
通过实现升压斩波电路，可以将抽头输入的低压直流电信号用单晶片变换为输出范围内（一般在2V--30V之间）的稳定的直流电压。
同时，也可以将满足电子设备工作需求的高压电信号输入，有助于设备的高效工作。
因此，升压斩波电路在电力电子技术课程设计中也具有重要的意义。
升压斩波(boost+chopper)电路设计
电力电子技术课程设计报告题目：升压斩波（boost chopper）电路设计学院：专业：学号：姓名：指导老师：时间：目录前言******************************************************* ****2MATlAB仿真设计***********************************************6硬件实验******************************************************* **14参考文献******************************************************* **19附录一设计任务书*************************************20 附录二PROTEL简介****************************************21 附录三MATLAB简介****************************************24升压斩波电路（Boost Chopper ）设计 一、前言1.Boost Chopper 工作原理：图 1.1升压斩波电路图图 1.1中假设L 值、C 值很大，V 通时，E 向L 充电，充电电流恒为I 1，同时C 的电压向负载供电，因C 值很大，输出电压u o 为恒值，记为U o 。
设V 通的时间为t o n ，此阶段L 上积蓄的能量为E I 1t o nV 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t o f f ，则此期间电感L 释放能量为()o f f o t I E U 1- 稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等()off o on t I E U t EI 11-=化简得：E t T E t t t U offoffoffon o =+=（1）1/≥off t T ，输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。
大连理工大学《电源技术》大作业离线作业答案
大连理工大学电源技术大作业姓名：学号：学习中心：题目三：正激电路分析总则：围绕正激电路，介绍其工作原理、主要参数及对应计算方法，并简述其在实际中的应用。
撰写要求：（1）介绍基本斩波电路的分类。
（2）介绍正激电路的工作原理、主要参数及对应计算方法。
（3）简述正激电路在实际中的应用。
（4）学习心得一、工作原理如图：Q1导通时，副边二极管D1导通，D2截止，电网通过变压器T1向负载RL输送能量，此时输出滤波电感L储存能量。
当Q1截止时，电感的储能通过续流二极管D2向负载释放，D1截止。
N3与二极管D3串联起到去磁复位的作用。
注意：复位绕组对变压器工艺的要求，要求耦合好又要绝缘好。
还有其它形式复位电路如RCD复位电路LCD复位电路输出电压V0= NS×TON×ENPTNS /NP为副边原边匝比TON/T为导通时间与周期的比，即导通占空比E为原边绕组电压二、正激电路的设计设计前我们要给定电路设计的一些指标参数，总结为：1、开关频率2、输入电压范围:Vin min—Vin max3、输出负载范围:Io min—Io max4、输出电压范围:Vo min—Vo max5、滤波电感电流的纹波: △ILf6、输出电压纹波:△Vo第一步：工作频率的确定工作频率对电源体积以及特性影响很大，必须很好地选择。
工作频率高时，输出滤波器和输出变压器可小型化，过渡响应速度快。
但主开关元件、输出二极管、输出电容以及输出变压器的磁芯，还有电路设计等都受到限制。
另外，还要注意输出变压器绕组匝数。
第二步：最大导通时间（Ton max）的确定。
Ton max=T×Dmax对于正向激励D选为0.4~0.45较适宜。
Dmax是设计电路时的一个重要参数，它对主开关元件，输出二极管的耐压与输出保持时间，输出变压器以及输出滤波器的大小，变换效率等都有很大影响。
第三步：变压器次级输出电压的计算Vs min= （Vo max＋VL ＋VF）×TTon maxVs min：变压器次级最低电压Vo max：最大输出电压VL：电感线圈压降VF：输出侧二极管的正向压降第四步：变压器匝比N的计算N= Vin minVs minVin min: 变压器初级最低电压Vs min：变压器次级最低电压第五步：变压器初级绕组匝数的计算因为作用电压是一个方波，一个导通期间的伏秒值与初级绕组匝数关系NP= Vin min ×Ton max×108(Bm－Br)×SNP：初级绕组匝数Vin min：变压器初级最低电压Ton max：最大导通时间Bm－Br：磁感应强度S：磁芯有效截面积第六步：次级绕组匝数的计算Ns=Np/NN为匝比第七步：输出滤波电感的计算L=Vs min－（VF＋Vo max）×Ton max△IL△IL 为IO的15%—20%另外，功率开关器件电流电压耐量的确定，变压器原副边绕组线径的确定。
大连理工大学电源技术大作业-软开关有源校正主电路的分析
大连理工大学电源技术大作业-软开关有源校正主电路的分析大连理工大学电源技术大作业姓名:学号:学习中心:大工17春《电源技术》大作业题目五:软开关有源校正主电路的分析1.1软开关有源校正主电路的基本原理功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。
基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因数值越大，代表其电力利用率越高。
开关电源供应器上的功率因数校正器的运作原理是去控制调整交流电电流输入的时间与波型，使其与直流电电压波型尽可能一致，让功率因数趋近于。
这对于电力需求量大到某一个水准的电子设备而言是很重要的, 否则电力设备系统消耗的电力可能超出其规格，极可能干扰铜系统的其它电子设备。
PFC的英文全称为“Power Factor Correction”，意思是“功率因数校正”，功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。
基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因素值越大，代表其电力利用率越高。
计算机开关电源是一种电容输入型电路，其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失，此时便需要PFC电路提高功率因数。
目前的PFC有两种，一种为被动式PFC(也称无源PFC)和主动式PFC(也称有源式PFC)。
1.1.1拓扑选择的一般方法由于输入端存在电感，升压转换器是提供高功率因数的方法。
此电感使输入电流整形与线路电压同相。
但是，可以采用不同的方案来控制电感电流的瞬时值，以获得功率因数校正。
a(临界导电模式(CRM)PFC——由于控制的设计较为简单，而且可与较低速升压二极管配合使用，所以在较低功率应用中通常采用此方法。
b(不连续导电模式(DCM)PFC——此创新的方案延承了CRM 的优点，并消除了若干限制。
c(连续导电模式(CCM)PFC——由于这种方案恒频且峰值电流较小，是较高功率(>250 W)应用的首选方案。
电力电子升压斩波电路
直流升压变换器仿真实验
111300203 曾聪杰
一、实验原理图
二、实验数据与波形分析
1、R=10Ω时
开关管的电流、电压波形
二极管的电流电压、波形
负载电阻两端的电流和电压波形
滤波电感电压和电流波形
输出直流电压值
2、R=1Ω时
开关管的电流、电压波形
二极管的电流电压、波形
负载电阻两端的电流和电压波形
滤波电感电压和电流波形
输出直流值变化情况
三、实验结论
1、当R=10Ω时，傅里叶计算得平均直流电压为211v。
此时对应的是负载较轻，即R较大的情况。
此时，电感电流会出现断续现象，负载电流较小，电容充电电流大于放电电流，负载端会出现泵升电压，因此会出现一段大于210v的阶段，这也解释了为何总的平均直流电压会略大于200v的现象。
电压其后随着晶体管的开关，电容的充放电，负载两端的电压会趋于平缓，并接近200v。
2、当R=1Ω时，傅里叶计算得平均直流电压为166.3v。
此时，电感电流是连续的。
由其对应的输出直流电压波形可以看出，输出电压在电路启动时开始对电容充电，此时储能电感和储能电容两者的储能值还较小，在频繁的关断与开启中，电容两端的的电压趋于平衡，即接近200v，但可能由于负载电容不够大，使得输出电压在平缓时仍然有较大的波动，加上前期的启动过程，因此总的平均直流电压小于200v。
大连理工大学14春电源技术大作业
网络教育学院《电源技术》大作业题目：开关电源变压器的设计方法学习中心：浙江桐庐奥鹏学习中心[24]层次：高中起点专科专业：电力系统自动化技术年级： 2013年春季学号： 201303563528学生姓名：王正兴大工14春《电源技术》大作业及要求题目二：开关电源变压器的设计方法总则：对开关电源变压器的设计要求及方法进行论述。
撰写要求：（1）介绍高频开关变压器的特点和基本参数。
（2）介绍高频开关变压器的设计内容。
（3）论述高频开关电源变压器的具体设计方法。
（4）总结（需要说明的问题）。
（5）为区分离线作业是否独立完成，请写些自己对该课程的想法或者学习心得。
我们以输出功率为5瓦以下的开关电源为例，讲解一下开关电源变压器的设计。
1 电气要求：1、输入电压：AC 90-264V/50-60HZ2、输出电压：5±0.2 V3、输出电流：1A2 设计流程介绍：2.1 线路图如下：说明：W1，W3是做屏蔽用的，对EMI有作用；Np是初级线圈(主线圈)；Nb是辅助线圈；Ns次级线圈（二次侧圈数）。
2.2 变压器计算:2.2.1 变压器的参数说明:依据变压器计算公式B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss)⌝Lp = 一次侧电感值(uH)⌝Ip = 一次侧峰值电流(A)⌝Np = 一次侧(主线圈)圈数⌝Ae = 铁心截面积(cm2)⌝B(max)⌝依铁心的材质及本身的温度来决定，以浙江东磁公司的DMR40为例，100℃时的B(max)为4000 Gauss，设计时应考虑零件误差，所以一般取3000~3600 Gauss之间，若所设计的power为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss左右，以避免铁心因高温而饱合，一般而言铁心的尺寸越大，Ae越高，所以可以做较大瓦数的Power。
2.2.2 决定占空比:由以下公式可决定占空比，占空比的设计一般以50%为基准，占空比若超过50%易导致振荡的发生。
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大连理工大学电源技术大作业升压斩波电路分析（1）介绍基本斩波电路的分类。
随着电力电子技术的迅速发展，高压开关稳压电源已广泛用于计算机、通信、工业加工和航空航天等领域。
所有的电力设备都需要良好稳定的供电，而外部提供的能源大多为交流，电源设备担负着把交流电源转换为电子设备所需的各种类别直流任务。
但有时所供的直流电压不符合设备需要，仍需变换，称为DC/DC 变换。
直流斩波电路作为直流电变成另一种固定电压的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运用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、有源滤波能领域得到了广泛的应用。
但以IGBT为功率器件的直流斩波电路在实际应用中需要注意以下问题：1：系统损耗的问。
2：栅极电阻。
3：驱动电路实现过流过压保护的问题。
直流斩波电路实际上采用的就是PWM技术，这种电路把直流电压斩成一系列脉冲，改变脉冲的占空比来获得所需要的输出电压。
PWM控制方式是目前才用最广泛的一种控制方式，它具有良好的调整特性。
随电子技术的发展，近年来已发展各种集成式控制芯片，这种芯片只需外接少量元器件就可以工作，这不但简化设计，还大幅度的减少元器件数量、连线和焊点（2）介绍升压斩波电路的工作原理、主要参数及对应计算方法。
假设L 和C 值很大。
V 处于通态时，电源E 向电感L 充电，电流恒定I1，电容C 向负载R 供电，输出电压Uo 恒定。
V 处于断态时，电源E 和电感L 同时向电容C 充电，并向负载提供能量。
图1.1 升压斩波电路主电路图首先假设电感L 值很大，电容C 值也很大。
当V-G 为高电平时，Q1导通，12V 电源向L 充电，充电基本恒定为1I ,同时电容C 上的电压向负载R 供电，因C 值很大，基本保持输出电压o u 为恒值，记为o U 。
设V 处于通态的时间为on t ，此阶段电感L 上积储的能量为1on EI t 。
当V 处于段态时E 和L 共同向电容C 充电，并向负载R 提供能量。
设V 处于段态的时间为off t ，则在此期间电感L 释放的能量为01()off U E I t -。
当电路工作于稳态时，一个周期T 中电感L 积储的能量于释放的能量相等，即101()on off EI t U E I t =- （1-1） 化简得 on off 0off off t t T U E E t t +=＝ （1-2）上式中的off /1T t ≥，输出电压高于电源电压。
式（1-1）中o f f /T t 为升压比，调节其大小即可改变输出电压o U 的大小。
2)数量关系设V 通态的时间为t on ，此阶段L 上积蓄的能量为：E m I 1T on设V 断态的时间为t off ，则此期间电感L 释放能量为：（E -E m ）I 2T off 稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等：（1-3）T/t off >1，输出电压高于电源电压，故为升压斩波电路。
T/t off －升压比;升压比的倒数记为β，即β=T t off 。
又因为α+β=1。
所以： U 0=β1E=α-11 E （1-4）电压升高得原因：电感L 储能使电压泵升的作用，电容C 可将输出电压保持住。
（3）简述升压斩波电路在实际中的应用。
图2.1用于直接电动机回馈能量的升压斩波电路图通常用于直流电动机再生制动时把电能回馈给直流电源 实际L 值不可能为无穷大，因此有电动机电枢电流连续和断续两种工作状态电机反电动势相当于图 1.1中的电源，此时直流电源相当于图 1.1中的负载。
由于直流电源的电压基本是恒定的，因此不必并联电容器。
基于“分段线性”的思想进行解析V 处于通态时，设电动机电枢电流为i 1，得下式m E Ri ti L =+11d d （2-1）式中R 为电机电枢回路电阻与线路电阻之和。
设i 1的初值为I 10，解上式得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=--ττt mte R E e I i 1101 （2-2） 当V 处于断态时，设电动机电枢电流为i 2，得下式：E E Ri ti L m -=+22d d （2-3） 设i 2的初值为I 20，解上式得：⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=--ττt m te R E E e I i 1202（2-4） 用于直流电动机回馈能量的升压斩波电路波形：图2.2电流连续升压斩波电路波形图2.3电流断续升压斩波电路波形当电流连续时，从图1.3的电流波形可看出，t =t o n 时刻i 1=I 20，t =t o f f 时刻i 2=I 10，由此可得：R E e e m R E e e R E I T t m off ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=----ρβρττ111110 （2-5） R E e e e m R E e e e R E I T T t m on ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=------ρραρτττ1120 （2-6）把上面两式用泰勒级数线性近似，得()RE m I I β-==2010 （2-7） 该式表示了L 为无穷大时电枢电流的平均值I o ，即()RE E R E m I m o ββ-=-= （2-8） 对电流断续工作状态的进一步分析可得出：电流连续的条件为ρβρ----<ee m 11 （2-9） 根据此式可对电路的工作状态作出判断。
设计内容及要求1、输入直流电压：U d =50V ；2、输出功率：150W ；3、开关频率：10kHz ；4、占空比：0.1~0.5；5、电阻性负载；6、输出电压脉率：小于10%。
输出值的计算由电路原理分析可知：V V 100502DU U d 2=⨯==考虑1000的裕量:110V 1.1U U 02==Ω===81150110P U R 222 1.36A 81110R U I 22=== 0.136A 1.360.1I 10I 200L =⨯=≤∆控制电路图4.1 SG35251 脚：误差放大器的反相输入端；2 脚：误差放大器的同相输入端；3 脚：同步信号输入端， 同步脉冲的频率应比振荡器频率fS 要低一些；4 脚：振荡器输出；5 脚：振荡器外接电容CT 端，振荡器频率fs ＝1／CT （0.7RT+3R0）,R0为5脚与7脚之间跨接的电阻，用来调节死区时间，定时电容范围为0.001～0.1 μF ；6 脚：振荡器外接定时电阻RT 端，RT 值为2～150 k Ω；7 脚：振荡器放电端，用外接电阻来控制死区时间，电阻范围为0～500 Ω； 8 脚：软启动端，外接软启动电容，该电容由内部Vref 的50μA 恒流源充电；9 脚：误差放大器的输出端；10脚：PWM信号封锁端，当该脚为高电平时，输出驱动脉冲信号被封锁，该脚主要用于故障保护；11脚：A路驱动信号输出；12脚：接地；13脚：输出集电极电压；14脚：B路驱动信号输出；15脚：电源，其范围为8～35 V；16脚：内部＋5 V基准电压输出。
控制电路需要实现的功能是产生PWM信号，用于可控制斩波电路中主功率器件的通断，通过对占空比α的调节，达到控制输出电压大小的目的。
此外，控制电路还具有一定的保护功能。
被实验装置的控制电路采用控制芯片SG3525为核心组成。
芯片的输入电压为8V到35V。
它的振荡频率可在100HZ到500KHZ的范围内调节。
在芯片的CT 端和放电端间串联一个电阻可以在较大范围内调节死区时间。
此外此外，其软起动电路非常容易设计，只需外部接一个软起动电容即可。
图4.2 控制电路的protel设计触发电路和主电路：外接220V交流电压经过变压器T1和不控整流电路得到50V的直流电压E 作为Boost Chopper 的输入电压给Boost Chopper供电。
为使IGBT在过压时不至于损害和抑制IGBT的电流变化过快及其两端电压变化过快而给IGBT带来的损害，在主电路中为其加入缓冲电路和过压保护电路是必要的。
触发电路以专用的PWM控制芯片SG3525为核心构成，控制电路输出占空比可调的矩形波形，占空比受Uco的控制（如图1-13）。
触发电路输出的矩形波经光耦合驱动电路控制主电路中I GBT的开通和关断。
电路设计好后主电路中的电感电容值已确定，此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。
电路设计好后主电路中的电感电容值已确定，此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。
占空比越大，Boost Chopper的输出电压值越大.图4.3 boost chopper触发电路及主电路图元器件的选取及计算本硬件试验中缓冲电路选取的是充放电型RCDH缓冲电路，也是一种耗能型缓冲电路。
其中应用元件需要要结合实际的情况进行选择。
其中的吸收电容错误！未找到引用源。
的选择可以采用一下公式：（4-1）电路中的电阻Rs不宜过大，如太大错误！未找到引用源。
放电时间过长，电不能完全放掉。
但Rs太小，在器件导通时，Rs错误！未找到引用源。
放电电流过大、过快，可能危及器件的安全，也可能引起振荡。
一般的，电阻选择参考下面的公式：（4-2）其中 Ls—主电路电感，主要是没有续流时的杂散电感；错误！未找到引用源。
上的最大充电电压；错误！未找到引用源。
—电源电压； Io-负载电流;错误！未找到引用源。
—开关频率。
需要注意的是，电容应该选择无感电容；电阻要注意它的功耗，应选择相应的功率电阻；吸收模块的制作要注意绝缘。
IGBTG过压保护电路、触发电路和驱动电路中元器件的选取可才参照电力电子设备设计和应用技术手册等相关电力电子设计手册也可以在后面参考文献列出的相关手册中查找。
仿真主电路原理图如图5.1所示其工作原理，前言中已说明，这里再补充说明电路中的几个模块。
IGBT用理想的方波发生器触发，周期设为0.0001s，最大值设为10V，通过调占空比来调输出电压。
其保护电路，触发电路将在protel中实现。
示波器用来观察电感电流，电源电压波形和负载电压输出波形。
图5.1主电路原理图占空比为30%，电感为27e5-H,电容为375e6-F,电阻为81Ω：图5.2 脉冲、电感电流和负载电压仿真图1占空比为40%，电感为27e5-H,电容为375e6-F,电阻为81Ω：图5.3 脉冲、电感电流和负载电压仿真图2占空比为50%，电感为27e5-H,电容为375e6-F,电阻为81Ω：图5.4 脉冲、电感电流和负载电压仿真图3结果分析从计算公式及仿真图分析得出：1)占空比α越大负载输出电压越大，调节时间越长；2)电容C值越大峰值时间越大，第一个峰值越大；3)电感L值越大峰值时间越大，调节时间越大。