电气工程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。

《电力电子课程综合实训》课程设计题目: MOSFET升压斩波电路设计专业：电气工程及其自动化班级：指导教师：2015年6月目录第一章前言...................................................................................错误!未定义书签。

1.1概述 (1)1.2 MOSFET介绍 (1)1.3 PWM控制芯片SG3525介绍 (1)第二章MOSFET升压斩波电路设计 (2)2.1 设计要求 (2)2.2设计课题总体方案介绍及工作原理说明 (2)2.1.1总体方案 (2)2.3 设计方案各电路简介 (2)2.3.1电容滤波单相不可控整流电路 (2)2.3.2 MOSFET斩波电路 (3)2.3.3触发电路 (3)2.3.3保护电路 (3)第三章MOSFET升压斩波主电路设计 (4)3.1电容滤波单相不可控整流电路 (4)3.1.1电路原理图 (4)3.1.2电路原理及其工作波形 (4)3.1.3主要的数量关系 (5)3.2 MOSFET升压斩波电路 (5)3.2.1 电路原理图 (5)3.2.2电路原理及其工作波形 (5)3.2.3主要的数量关系 (6)第四章控制电路与保护电路设计 (7)4.1 MOSFET驱动电路 (7)4.1.1驱动电路原理图 (7)4.1.2 电路工作原理 (7)4.2 保护电路 (8)4.1.1变压器的保护 (8)第五章总体电路原理图及其说明 (9)5.1总体电路原理图 (9)5.2 MATLAB仿真电路图 (9)5.3仿真波形图 (10)5.4波形分析 (11)参考文献 (13)第六章心得体会 (14)第1章前言1.1概述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。

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1.1概述 (1)1.2 MOSFET介绍 (1)1.3 PWM控制芯片SG3525介绍 (1)第二章MOSFET升压斩波电路设计 (2)2.1 设计要求 (2)2.2设计课题总体方案介绍及工作原理说明 (2)2.1.1总体方案 (2)2.3 设计方案各电路简介 (2)2.3.1电容滤波单相不可控整流电路 (2)2.3.2 MOSFET斩波电路 (3)2.3.3触发电路 (3)2.3.3保护电路 (3)第三章MOSFET升压斩波主电路设计 (4)3.1电容滤波单相不可控整流电路 (4)3.1.1电路原理图 (4)3.1.2电路原理及其工作波形 (4)3.1.3主要的数量关系 (5)3.2 MOSFET升压斩波电路 (5)3.2.1 电路原理图 (5)3.2.2电路原理及其工作波形 (5)3.2.3主要的数量关系 (6)第四章控制电路与保护电路设计 (7)4.1 MOSFET驱动电路 (7)4.1.1驱动电路原理图 (7)4.1.2 电路工作原理 (7)4.2 保护电路 (8)4.1.1变压器的保护 (8)第五章总体电路原理图及其说明 (9)5.1总体电路原理图 (9)5.2 MATLAB仿真电路图 (9)5.3仿真波形图 (10)5.4波形分析 (11)参考文献 (13)第六章心得体会 (14)第1章前言1.1概述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。

升压斩波电路课程设计一、前言1. 课程设计背景由于发展的日新月异，升压斩波电路在电子工程中扮演者越来越重要的角色。

课程设计涉及到升压斩波电路原理，结构，实际建模及仿真等。

2. 课程设计目标通过本次课程设计，学习如何使用多芯片升压斩波电路的原理，掌握斩波电路设计过程，实现多芯片升压斩波电路的建模及仿真。

二、实验原理1.电路升压机理升压斩波电路的实现就是使用振荡器对原始输入电压实现升压，利用单位增量反馈，在交流振荡器的输出再经过斩波电路，将高频振荡信号净化成较高平均值的一个电压。

2.多芯片升压斩波电路基本结构多芯片升压斩波电路的基本结构包括振荡器、斩波电路及调节路。

斩波电路为半桥简易斩波电路，斩开频率为3.3MHz，有注意的是在使用斩波电路时应注意更改斩开频率来匹配相应电路的要求；调节路由缓冲器、激励电路及Vr偏置组成，其中Vr就是用来调节升压斩波电路输出电压的量。

三、电路设计1.电路建模基于多芯片升压斩波电路基本结构，将整个电路进行建模，首先根据原理分析和实验数据，确定各元器件参数；其次，根据实际的原理图、原理分析及相应的稳健设计原则，设计振荡器、斩波电路及调节路等模块；最后，将这些模块组合成完整的电路模型。

2.仿真设计仿真是对电路建模后的进一步分析。

仿真电路的目标是：根据输入电压的大小来最大化输出电压的大小，确定整个电路能否正常运行。

为了实现这一目标，仿真设计需要利用软件工具，如PSPICE、Cadence、Psim等，进行仿真分析，确定整个电路模型及参数设置满足设计要求及特性要求。

四、实验结果1.电路振荡状态根据仿真分析结果，升压斩波电路能够正常振荡。

斩开频率可以根据实际的需求来进行调节，以及斩波线性度也可以利用调整持续偏置，达到调节输出电压的目的。

2.电路性能本次课程设计实验中，升压斩波电路的输入电压为3.2V，输出电压为4.3V。

此外，斩波电路的斩开频率和线性度均能满足要求。

五、结论本次课程设计成功完成了多芯片升压斩波电路的建模及仿真，并达到了预期的效果，证明了我们给出的设计思路的可行性。

《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 (1)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 (5)3.设计的依据： (5)3.1总体构思依据 (5)3.2理论计算依据 (6)4.设计的内容： (7)4.1主电路的选择与计算过程 (7) (7)·············································错误!未定义书签。

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升降压斩波课程设计****大学自动化学院电力电子技术课程设计报告设计题目：升降压斩波电路设计单位（二级学院）：自动化学院学生姓名：专业：电气工程及其自动化班级：学号：指导教师：设计时间：2014年 5 月目录摘要 (4)1 升降压斩波电路及基本原理 (5)2仿真分析与调试 (7)2.1 建立仿真模型 (7)2.2 仿真参数的设置 (8)2.3仿真结果分析 (8)3用芯片实现升降压 (10)3.1 LM2596降压 (10)3.2 MC34063芯片升压 (11)3.3 PCB版制作流程 (12)4心得体会 (14)5参考文献 (15)摘要20世纪80年代以来，信息电子技术和电力电子技术在各自发展的基础上相结合而产生了一代高频化、全控型的电力电子器件，典型代表有门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管。

利用全控型器件可以组成变流器。

直流-直流变换器就是其中一种，它广泛应用于通信交换机、计算机以及手机等电子设备的开关电源。

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可调电压的直流电。

本文着重介绍升降压斩波电路的原理和基于matlab的simulink的升降压斩波电路的仿真以及用一种芯片的方法实现升降压斩波。

关键词：直流—直流变流电路；升降压斩波；simulink；仿真1 升降压斩波电路及基本原理图1所示为升降压斩波电路（Buck-Boost Chopper）原理图。

电路中电感L 值很大，电容C值也很大。

因为要使得电感电流和电容电压基本为恒指。

图1 该电路的基本工作原理：当可控开关V 处于通态时，电源E 经V 向电感L 供电使其储存能量，此时电流为I 1，方向如图1所示。

同时，电容C 维持输出电压基本恒定并向负载R 供电。

电气工程boost斩波电路升压斩波电路电力电子技术课程设计目录摘要.................... 错误!未定义书签。

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寸_ 流___ 保___ 护___ 电___ 路-12 -2.6直流升压斩波电路总电路-12 -3总结 ................................. -14 -4参考文献 ............................. -14 -直流斩波电路的功能是将直流电变为另一种固定的或可调的直流电，也称为直流-直流变换器（DC/DC Converter），直流斩波电路一般是指直接将直流变成直流的情况，不包括直流-交流-直流的情况；直流斩波电路的种类很多：降压斩波电路，升压斩波电路，这两种是最基本电路。

另外还有升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Sepic斩波电路，Zeta斩波电路。

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）。

本设计是基于SG3525芯片为核心控制的脉宽调制方式的升压斩波电路和降压斩波电路，设计分为Multisim 仿真和Protel两大部分构成。

Multisim 主要是仿真分析，借助其强大的仿真功能可以很直观的看到PWh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，利用软件自带的电表和示波器能直观的分析各种输出结果。

目录摘要 (2)1.主电路设计 (3)1.1 MOSFET升压斩波电路原理图 (3)1.2 MOSFET升压斩波电路工作原理 (3)1.3 MOSFET升压斩波电路元器件选择、参数确定 (5)1.4 MOSFET升压斩波电路典型波形 (6)1.5 晶闸管的触发电路 (6)1.6 驱动电路 (8)1.7升压斩波电路的主电路设计 (9)2.控制电路设计 (10)2.1控制电路原理图 (10)2.2控制电路工作原理 (10)3.仿真结果 (12)4.心得体会 (14)5. 参考文献 (15)摘要直流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。

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。

利用不同的基本斩波电路进行组合，可构成复合斩波电路。

本文着重解决用MOSFET作开关的升压斩波电路。

1.主电路设计设计一个MOSFET 升压斩波电路（纯电阻负载）设计要求：1）输入直流电压：Ud=50V ；2）输出功率： 300W ；3）开关频率： 5KHz ；4）占空比： 10%-50%；5）输出电压脉动率：小于10%。

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》课程设计题目：升压斩波电路的实现专业：电气自动化班级： 2010级学生姓名：王小灵学号： 101401010050指导教师：祝敏老师时间：2012 年 12 月28 日----2013 年 01 月 9 日目录一．设计说明 (2)1 实现的功能 (2)2 设计目的 (2)3 设计依据 (2)二．正文 (3)1总体的电路设计 (3)2 主电路设计及原理 (4)3 参数计算 (5)4 驱动电路的设计及原理 (6)4-1 IGBT对驱动电路的选择及要求 (6)4-2 驱动电路图及工作原理 (10)5保护电路的设计及原理 (12)5-1过电压保护 (12)5-2过电流保护 (12)6 电源电路的设计 (13)7元器件清单 (13)8仿真电路 (14)三．设计总结 (15)四．参考资料 (15)一、设计说明1、实现的功能通过升压DC-DC变换电路实现低输入电压30V~80到高斩波电路输出电压为380V，输出功率1500W2、设计的目的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。

通过此次的课程设计是自己掌握以下内容：1、通过对升压斩波电路的设计，掌握升压斩波电路的工作原理。

2、理解和掌握升压斩波电路及系统的主电路，驱动电路，保护电路的设计方法，掌握元器件的选择计算方法。

3、了解电力电子电路及系统实验和调试的方法。

3设计依据（1）IGBT的选择（2）IGBT过流，过压保护（3）升压斩波电路的设计（4）驱动电路设计，驱动电路采用EXB841（5）触发电路供电电源设计二．正文1总体的电路设计如图1总体实现电路设计所示。

直流斩波实验直流斩波（DC Chopper）一、综述直流斩波电路的功能是将电压固定的直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，其种类较多，包括六种基本斩波电路：降压斩波、升压斩波、升降压斩波电路、cuk斩波电路，speic斩波电路，zeta斩波电路。

降压斩波电路降压式直流电压变换电路的输出电压平均值低于输入直流电压，该电路又叫Buck电路，主要用于直流可调电源和直流电动机驱动中。

工作原理图及工作原理：当V导通时，E向负载供电，负载电压u0=E，由于大电感L的储能作用，负载电流i0按指数曲线上升，此时续流管VD反向不导通。

当V关断时，大电感L的储能使负载电流i0经二极管VD续流，负载电压u0近似为零，负载电流i0呈指数曲线下降，为了使负载电流连续且脉动小，通常串接L值较大的电感。

一个周期T结束，再驱动V导通，重复周期。

当电路处于稳态时，负载电流在周期的初值与终值相等，负载电压的平均值为：ton ----------------V处于通态的时间；toff ----------------V处于断态的时间；T=ton+toff----------开关周期；α--------------------导通占空比。

升压斩波电路升压斩波电路使输出电压高于输入电压，也称为Boost电路。

常用于直流电动机的再生制动，也用做单相功率因数校正电路及其他直流电源中。

工作原理图及工作原理：假设L 、C 值很大。

当V 处于通态时，VD 隔离二极管处于反向阻断状态，电源E 向电感L 充电，充电电流基本恒定为I1，同时电容C 向负载R 供电，输出电压U0为恒定值。

当V 处于断态时，VD 导通，电源E 和电感L 同时向电容C 充电，并向负载提供能量。

电路数量关系：V 通态时间ton ，在此阶段电感L 上积蓄的能量为； V 断态时间toff ，在此期间电感L 上释放的能量为 稳态时 稳态时，积蓄与释放的能量相等即：T/toff 大于1，输出电压高于电源电压，升压斩波电路。