1、 电力电子技术课程设计说明书电力电子技术课程设计说明书 题 目 直流斩波电路的设计 学 院:电气与信息工程学院 I 前前 言言 直流斩波器(DC Chopper)又称为截波器,它是将电压值固定的直流电,转换 为电压值可变的直流电源装置,是一种直流对直流的转换器(DC/DC Converter) 已 被 被 广 泛 使 用 , 如 直 流 电 机 之 速 度 控 制 、 交 换 式 电 源 供 应 器 (Switching-Power-Supply)等。直流斩波是将固定的直流电压变换成可变的直流电 压,也称为 DC/DC 变换。 斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式,Ts(周期)不变,改变
2、Ton (通用,Ton 为开关每次接通的时间) ,二是频率调制方式,Ton 不变,改变 Ts (易产生干扰) 。 其具体的电路由以下几类: 降压斩波器(Buck Chopper 电路) ,其输出平均电压 Uo 小于输入电压 Ui, 输出电压与输入电压极性相同。 升压斩波器(Boost Chopper 电路) ,其输出平均电压 Uo 大于输入电压 Ui, 输出电压与输入电压极性相同 降压或升压斩波器(Buck-Boost Chopper 电路) 降压或升压斩波器(Cuk Chopper 电路) Sepic 斩波电路 Zeta 斩波电路,其中前两种是最基本的电路。 复合斩波电路不同基本斩波电路组合
3、 多相多重斩波电路相同结构基本斩波电路组合 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,前者的应用是逐渐萎缩,而后者的应用方兴未艾、欣欣向荣,是电力电子领 域的一大热点。 用直流斩波器代替变阻器可节约电能(2030)%。 直流斩波器不仅能起调压的 作用(开关电源), 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。当今 软开关技术使得 DC/DC 发生了质的飞跃, 美国 VICOR 公司设计制造的多种 ECI 软开关 DC/DC 变换器,其最大输出功率有 300W、600W、800W 等,相应的功 率密度为(6、2、10、17)W/cm3,效率为(80-90)%。日本 NemicLambda 公司最 II 新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块 RM 系列,其开关频率为 (200-300)kHz,功率密度已达到 27W/cm3,采用同步整流器(MOS-FET 代替肖 特基二极管),是整个电路效率提高到 90%。 III 目目 录录 第 1 章 电路总体思路、基本结构和原理框图 1 1.1 电路总体思路 1 1.2 基本结构 1 1.3 原理框图 1 第 2 章 直流斩波电路设计方案和方案实施 3 2.1 设计方案选择 3 2.2 升压斩波电路的设计原理