1、 电力电子课程设计电力电子课程设计 学院：学院：电气信息工程学院电气信息工程学院 专业：专业：电气电气 1001 学号：学号： 姓名：姓名： 一一 设计要求设计要求 根据给定指标，设计根据给定指标，设计 BOOST 电路参数电路参数 根据给定指标，设计根据给定指标，设计 CUK 电路参数电路参数 利用利用 Simulink 软件，对上述电路进行验证软件，对上述电路进行验证 在实验平台上，进行实验，观察重要参数在实验平台上，进行实验，观察重要参数 撰写课程设计报告撰写课程设计报告 二二 电路原理电路原理 BOOST 电路图电路图 BoostBoost 基本工作原理基本工作原理: : BoostB
2、oost 电路可称为升压斩波电路，电路可称为升压斩波电路，假设电路中电感假设电路中电感 L L 值很大，电容值很大，电容 C C 值也很大。 当值也很大。 当 V V 处于通态处于通态时，电源时，电源 E E 向电感向电感 L L 充电，充电电流基本恒充电，充电电流基本恒 定为定为 I I1 1, ,同时同时 C C 上的电压向负载上的电压向负载 R R 供电，因为供电，因为 C C 也很大，基本保持输也很大，基本保持输 出电压为恒值出电压为恒值 U U0 0. .设设 V V 通态时间为通态时间为 t ton on , ,此阶段此阶段 L L积蓄能量为积蓄能量为 E IE I1 1t ton
3、 on 。 当当 V V 处于断态时处于断态时 E E 和和 L L 共同向共同向 C C 充电，并向负载充电，并向负载 R R 提供能量。设提供能量。设 V V 处于断态时间为处于断态时间为 t toff off, ,则这期间电感则这期间电感 L L 释放能量为（释放能量为（U U0 0- -E E）I I1 1t toffoff. .一周一周 期期 T T中， 电感中， 电感 L L积蓄的能量和释放的能量相等， 即积蓄的能量和释放的能量相等， 即 E IE I1 1 t tonon = = （U U0 0- -E E） I I1 1t toff off 化简得：化简得： U U0 0=T/
4、 t=T/ toff off E E 输出电压高于电源电压。输出电压高于电源电压。 CUK 电路图电路图 CukCuk 基本工作原理基本工作原理: : 当可控开关当可控开关 V V 处于通态时，处于通态时， E E- -L1L1- -V V 回路和回路和 R R- -L2L2- -C C- -V V 回路分别流过电回路分别流过电 流。 当流。 当 V V 处于断态时，处于断态时， E E- -L1L1- -C C- -VDVD 回路和回路和 R R- -L2L2- -VDVD 回路分别流过电流。回路分别流过电流。 输出电压的极性与电源电压极性相反。 该电路的等效电路相当于开关输出电压的极性与电
5、源电压极性相反。 该电路的等效电路相当于开关 S S 在在 A A、B B 两点之间交替切换。两点之间交替切换。 在该电路中，稳态是电容在该电路中，稳态是电容 C C 的电流在一周期内的平均值应为零，的电流在一周期内的平均值应为零， 也就是其对时间的积分为零。也就是其对时间的积分为零。 其中：其中：I I2 2 t ton on = I= I1 1 t toffoff 所以：所以： I I2 2/ I/ I1 1= t= toff off/ t/ tonon=(1=(1- -)/ )/ 可以得到输出电压与电源电压的关系为：可以得到输出电压与电源电压的关系为： U U0 0= t= tonon/
6、 t/ toff off E=/(1E=/(1- -) E) E 三、三、参数计算参数计算 1.1.BoostBoost 电路电路: : 输入电压输入电压: :40V40V 输出电压：输出电压：100V100V 工作频率：工作频率：50KHZ 50KHZ D=60% R=1000 欧姆欧姆 I1I1=10%*I1=10%*I1 U0=%10*U0 L=(Ud D)/( (f f I1)I1)= =19.219.2mHmH C=(I0D)/(fU0)=)=0.120.12uFuF 2.2.CukCuk 电路电路: : 输入电压输入电压：80V80V 输出电压：输出电压：53.3353.33 V V 工作频率：工作频率：50KHZ 50KHZ D=40% R=1000 欧姆欧姆 I1I1=10%*I1=10%*I1 U0=10%*U0 Uc1=10%*Uc1 Uc2=10%*Uc2 L1=L2=(UdD)/(fI1)=0.)
