文档介绍：湖南工学院
课程设计说明书
课题名称: 直流升压斩波电路的设计
专业名称: 自动化
学生班级: 自本0903班
学生姓名:
学生学号:
指导教师:
电力电子技术课程设计任务书
设计任务和要求
(1)熟悉整流和触发电路的基本原理,能够运用所学的理论知识分析设计任务。
(2)掌握基本电路的数据分析、处理;描绘波形并加以判断。
(3)能正确设计电路,画出线路图,分析电路原理。
(4)广泛收集相关资料。
(5)独立思考,刻苦专研,严禁抄袭。
(6)按时完成课程设计任务,认真、正确的书写课程设计报告。
二、设计内容
(1)明确设计任务,对所要设计地任务进行具体分析,充分了解系统性能,指标要求。
(2)制定设计方案。
(3)迸行具体设计:单元电路的设计;参数计算;器件选择;绘制电路原理图。
(4)撰写课程设计报告(说明书):课程设计报告是对设计全过程的系统总结。
三、技术指标
斩波电路输出电压为340±5V,直流升压斩波电路输入电压为直流流24V~60V,输出功率为100W。
目录
绪论 - 1 -
第1章直流升压斩波电路的设计思想 - 3 -
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第2章直流升压斩波电路驱动电路设计 - 5 -
第3章直流升压斩波电路保护电路设计 - 6 -
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第4章直流升压斩波电路总电路的设计 - 7 -
第5章直流升压斩波电路仿真 - 8 -
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第6章设计总结 - 10 -
参考文献 - 10 -
附录:元件清单 - 10 -
绪论
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。
主要元件介绍
1 IGBT介绍
本设计基于《电力电子技术》课程,充分使用全控型晶闸管IGBT设计电路,实现直流升压。
IGBT绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
2 驱动电路M57962L简介
M57962L是由日本三菱电气公司为驱动IGBT而设计的厚膜集成电路(Hybrid Integrated Circuit For Driving IGBT Modules) 。在驱动模块内部装有2500V高隔离电压的光电耦合器,过流保护电路和过流保护输出端子,具有封闭性短路保护功能。M57962L是一种高速驱动电路,驱动信号延时tPLH 。可以驱动600V/400V 级的IGBT模块。M57962L工作程序:当电源接通后,首先自检,检测IGBT是否过载或短路。若过载或短路, IGBT 的集电极电位升高,经外接二极管流入检测电路的电流增加,栅极关断电路动作,切断IGBT的栅极驱动信号,同时在
“8”脚输出低电平“过载/短路”指示信号。lGBT正常时,输入信号经光电耦合接口电路,再经驱动级功率放大后驱动IGBT。
3 M57962L的工作原理
M57962L采用双电源+ Vcc和VEE ,原理结构图如图1-1所示。电路组成: (1) 放大隔离电路; (2) 定时复位电路;(3) 过流检测电路; (4) 过流输出电路。
图1-1 M57962L原理机构图
第1章直流升压斩波电路的设计思想