dcdc升压电路设计

**大学课程设计

1 引言

斩波器的工作方式有三种：一是脉宽调制方式，保持周期T不变，改变开关导通时间onT。 二是频率调制方式，保持onT不变，改变周期T。三是混合型，onT和T都可调，使占空比改变。

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直流直流变换器 ,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。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。

**直流升压斩波电路的设计

2 1总体方案简介

1.1设计原理框图

本设计拟采用直流升压斩波电路将输入的50V直流电压进行电压抬升，调节占空比，使其为3/1时，进而使输出直流电压为V75。

图1-1 组成框图

1.2方案介绍

主电路的功能是对输入的50V的直流电压进行升压。它主要由全控型器件IGBT及电感、电容器件组成。控制电路部分则是对全控型器件IGBT的通断进行控制，来获得不同的占空比，实现不同占空比下电压的抬升。具体结构在后面将会介绍。

1.3设计结构

本设计主要包括三部分，即主电路设计、控制电路设计以及驱动电路设计。

控 制 电 路 R

L 主电路 V 1 V 2

检测电路 驱动电路

控制电路

主电路

直流斩波电路电路 输出 输入 **大学课程设计

3 2主电路设计

2.1主电路原理图

主电路采用升压斩波电路，工作波形如图所示。该电路中使用的是全控型器件IGBT。

图2-1 升压斩波电路原理及工作波形

2.2主电路工作原理

假设L值、C值很大。当V导通时，E向L充电，充电电流恒为I1，同时C的电压向负载供电，因C值很大，输出电压为恒值,记为oU。设V通的时间为ton，此阶段L上积蓄的能量为EI1ton。当V断开时，E和L共同向C充电并向负载R供电。设V断的时间为toff ，则此期间电感L释放能量为：off1otE)I-(U稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等，则有： 经过化简，可以得到输出电压的值： 因为周期T大于toff ，则输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。也称之为boost变换器。

0 电力电子技术课程设计报告

题 目： 升压斩波电路设计

学 院：

专 业：

学 号：

姓 名：

指导教师：

完成日期：

1 升压斩波电路设计

(一) 设计任务书

2

3 （二） 设计说明书

目 录

一 matlab仿真原理

1 升压斩波电路工作原理

1.1主电路工作原理

1.2 IGBT驱动电路选择

2 仿真实验

2.1仿真模型

2.2仿真实验结果及分析

2.3仿真实验结论

2.4 最优参数选择

二 硬件实验

2.1 硬件电路

2.1.1整流电路

2.1.2斩波信号产生电路

2.1.3斩波电路

2.1.4总原理图

2.1.5元器件列表

2.2 PCB印刷电路板

2.3 制造输出——final

三 课程设计总结

参考文献

4 摘要

本设计是基于SG3525芯片为核心控制的PWM升压斩波电路（Boost

chopper）.设计由Matlab仿真和Protel两大部分构成。Matlab主要是理论分析，借助其强大的数学计算和仿真功能可也很直观的看到PWM控制输出电压的曲线图。通过设置参数分析输出与电路参数和控制量的关系，最后进行了GUI编程，利用图形可视化界面的直观易懂的特点，使设计摒弃了繁琐难懂的单一波形和控制方式，从而具有友好界面，非常方便的就可进行控制参数输入，和输出图像显示。第二部分是电路板，它可以通过BluePrint、Kicad 、Protel等软件设计完成，其中Protel原理图设计系统以其分层次的设计环境，强大的元件及元件库的组织功能，方便易用的连线工具，强大的编辑功能设计检验，与印制电路板设计系统的紧密连接，自定义原理图模板高质量的输出等等优点，和丰富的设计法则，易用的编辑环境，轻松的交互性手动布线，简便的封装形式的编辑及组织，高智能的基于形状的自定布线功能，万无一失的设计检验等印制电路板设计系统的优点，使其在我们学生选用PCB电路板设计软件中占了绝大部分比重。本设计也采用Protel设计原理图，和进行PCB板布线。它是本设计从理论到实际制作的必进途径，通过设定相应的规则，足以满足设计所要求的规定。

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： **

学生学号： ***********

指导教师： *** 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。 目录

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 -

目录

1 绪论......................................................... - 1 -

1.1 课题背景与意义 ......................................... - 1 -

1.2 设计的主要内容 ......................................... - 1 -

2 直流升压斩波主电路设计....................................... - 2 -

2.1 总体设计方案 ........................................... - 2 -

2.2 电路参数计算 ........................................... - 2 -

3 驱动电路设计................................................. - 4 -

4 保护电路设计................................................. - 5 -

4.1 过电流保护电路 .......................................... - 5 -

4.2 过电压保护电路 .......................................... - 5 -

5 电路仿真..................................................... - 6 -

5.1 仿真模型的选择 ......................................... - 6 -

5.2 仿真结果及分析 ......................................... - 6 -