1、题目：题目：MOSFET升降压斩波电路设计升降压斩波电路设计 一一课程设计的目的课程设计的目的 1. 电力电子技术的课程设计是 电力电子技术 课程的一 个重要的实践教学环节。 它与理论教学和实践教学相配 合，可使我们在理论联系实际，综合分析，理论计算， 归纳整理和实验研究方面得到综合训练和提高， 从而培 养学生独立解决实际问题的能力。 2. 加深理解电力电子技术的课程内容， 建立正确的设计思 想， 熟悉工程设计的顺序和方法， 提高正确使用技术资 料，标准，手册等的独立工作能力。 3. 为后续课程的学习打下坚实的基础。 二二设计的技术数据及要求设计的技术数据及要求 1、交流电源：单相 220V；
2、 2、前级整流输出输电压： Ud=50V80V； 3、输出功率：300W； 4、开关频率 5KHz； 5、占空比 10%90%； 6、输出电压脉率：小于 10%。 三三、设计内容及要求、设计内容及要求 一方案的论证及方案的选择； 1. 方案一： 升降压斩波电路图原理图： 升降压斩波电路的输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压 值，这种电源具有一个相对于输入电压公共端为负极性的输出电 压。升降压电路可以灵活的改变电压的高低，还可以改变电压的 极性，因此常用于电池供电设备中产生负电源的设备和各种开关 稳压器。其原理图即为降压与升压斩波电路串联而成的。 一一MOSFET 降压斩波电路图如下：降压斩
3、波电路图如下： 图中 L、R 为负载电机的等效电路，负载电压的平均值为 ，因此称为降压斩波电路。若负 载中 L 值较少， 或 ton 较小， 或 E 较小，则在可控器件 V 关断后， 到了 t2 时刻，负载电流已衰减至零会出现负载电流断续的情况。 下图中表明了电流连续和断续时的波形情况。 二二MOSFET 降压斩波电路图如下：降压斩波电路图如下： 假 设 L 值 、 C 值很 大 MOSFET 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 uo为恒值， 记 为 Uo。设 V 通 的 时间 为 ton，
4、此 阶段 L 上 积蓄 的 能量 为 EI1ton MOSFET 关 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 toff， 则 此 期间 电 感 L 释 放 能量 为 稳 态 时 ， 一 个 周 期 T 中 L 积蓄 能 量与 释 放能 量 相等 （ 3-20） 化 简 得 ： （ 3-21） ，输 出 电压 高 于电 源 电压 ，故称升 压 升 压 斩波 电 路。 三三将升压斩波和降压斩波电路串联接成升降压斩波电路将升压斩波和降压斩波电路串联接成升降压斩波电路 电力电子器件在实际应用中，一般是由控制电路、驱动电路、保护电 路及以电力电子器
5、件为核心的主电路组成一个系统。 由信息电子电路 组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号， 通过驱动电路去 控制主电路中电路电子器件的导通或者关断，来完成整个系统的功 能。 根据 MOSFET 升降压斩波电路设计任务要求设计主电路、驱动控制 电路。其结构框图如下 （1） 整流电路设计 整流电路尤其是单相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为 重要，也是应用最为广泛的电路。不仅应用于工业，也广泛应用于交 通运输，电力系统，通信系统，能源系统等其他领域。本实验装置采 用单相桥式全控整流电路（所接负载为纯电阻负载） 。 在单项桥式全控整流电路中，晶闸管 VT1 和 VT4 组成一对桥 单相桥式整流
6、电路 臂，VT2 和 VT3 组 成另一对桥臂。在 u2 正半周（即 a 点电位高 于 b 点电位） ，若 4 个晶闸管均不导 通，负载电流 id 为零，ud 也为零，VT1、VT4 串联承受电压 u2，设 VT1 和 VT4 的漏电 阻相 等，则各承受 u2 的一半。若在触发角处给 VT1 和 VT4 加触发脉 冲， VT1、 VT4 即导通， 电流从 a 端经 VT1、 R、 VT4 流回电源 b 端。 当 u2 为零时，流经晶闸管 的电流也降到零，VT1 和 VT4 关断。 在 u2 负半周，仍在触发延迟角处触发 VT2 和 VT3（VT2 和 VT3 的=0 处为 t=） ， VT2 和 VT3 导通， 电流从电源的 b 端 流出，经 VT3、R、VT2 流回电源 a 端。 到 u2 过零时，电流又降为零，VT2 和 VT3 关断。此后又是 VT1 和 VT4 导通。如此循环工作下去。晶闸管承受的最大正向电压和反向电 压分别为 2 2 U2 和2U2。 整流电压平均
