电气与电子信息工程学院
课程设计报告
设计：电力电子装置设计与制作
专业名称：电气工程及其自动化
班级：2011级电气工程及其自动化专升本班
学号：
姓名：
指导教师：
设计时间：2012/12/03～2012/12/14
设计地点：K2-电力电子实验室
完成时间：2012年12月14日
电力电子装置设计与制作程设计成绩评定表
指导教师签字：
《电力电子装置设计与制作》课程设计任务书
2012～2013学年第一学期
学生姓名：专业班级：
指导教师：工作部门：
一、课程设计题目：电力电子装置设计与制作
二、课程设计内容
根据题目选择合适的输入输出电压进行电路设计，在Protel或OrCAD软件上进行原理图绘制；满足设计要求后，再进行硬件制作和调试。如实验结果不满足要求，则修改设计，直到满足要求为止。
设计题目：开关直流升压电源(BOOST)设计
主要技术指标：
1）输入交流电压220V（可省略此环节）。2）输入直流电压在8-18V之间。3）输出直流电压10-25V，输出电压相对变化量小于2%。4）输出电流1A。
5）采用脉宽调制PWM电路控制。
三、进度安排
四、基本要求
1、独立设计原理图各部分电路的设计；
2、制作硬件实物，演示设计与调试的结果。
3、写出课程设计报告。内容包括电路图、工作原理、实际测量波形、调试分析、测量精度、结论和体会。
4、写出设计报告：不少于3000字，统一复印封面并用Ａ4纸写出报告。
○1封面、课程设计任务书
○2摘要，关键词（中英文）
○3方案选择，方案论证
○4系统功能及原理。（系统组成框图、电路原理图）
○5各模块的功能，原理，器件选择
○6实验结果以及分析
○7设计小结
○8附录---参考文献
目录
引言..................................... 错误!未定义书签。
1 升压斩波工作原理....................... 错误!未定义书签。
1.1 主电路工作原理................... 错误!未定义书签。
2 升压斩波电路的典型应用................. 错误!未定义书签。
3 设计内容及要求......................... 错误!未定义书签。
3．1输出值的计算..................... 错误!未定义书签。4硬件电路............................... 错误!未定义书签。
4.1控制电路.......................... 错误!未定义书签。
4.2 触发电路和主电路.................. 错误!未定义书签。
4.3.元器件的选取及计算................ 错误!未定义书签。
5.仿真................................... 错误!未定义书签。6．结果分析............................. 错误!未定义书签。7．小结.................................. 错误!未定义书签。
8.参考文献............................... 错误!未定义书签。
引言
近几年来电力电子技术迅速的发展，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。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
1 系统方案设计
1.1系统方框图
Boost电路又称为升压型斩波器，是一种直流- 直流变换电路,用于将直流电源电压变换为高于其值的直流电压，实现能量从低压侧电源向高压侧负载的传递。整个系统包括BOOST主电路、为了更好的控制开关频率，还增加了闭环调节模块和电压反馈模块。系统方框图如图1-1所示：
Boost升压电路
闭环调节
直流电源电压反馈
图1-1 系统方框图
1.2boost升压电路工作原理。
在电路中IGBT导通时，电流由E经升压电感L和V形成回路，电感L储能；当IGBT关断时，电感产生的反电动势和直流电源电压方向相同互相叠加，从而在负载侧得到高于电源的电压，二极管的作用是阻断IGBT导通是，电容的放电回路。调节开关器件V的通断周期，可以调整负载侧输出电流和电压的大小。负载侧输出电压的平均值为:
（3-1）式（3-1）中T为开关周期, 为导通时间，为关断时间。
升压斩波电路之所以能使输出电压高于电源电压，关键有两个原因:一是L储能之后具有使电压泵升的作用，二是电容C可将输出电压保持住。在以上分析中，认为开关处于通态期间因电容C的作用使得输出电压不变，但实际上C值不可能为无穷大，在此阶段其向负载放电，必然会有所下降，故实际输出电压会略低于理论所得结果，不过，在电容C值足够大时，误差很小，基本可以忽略。
