文档介绍：电力电子技术课程设计报告
题目:升压斩波(boost chopper)电路设计
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目录
前言***********************************************************2
MATlAB仿真设计***********************************************6
硬件实验*********************************************************14
参考文献*********************************************************19
附录一设计任务书*************************************20
附录二 PROTEL简介****************************************21
附录三 MATLAB简介****************************************24
升压斩波电路(Boost Chopper)设计
一、前言
Chopper工作原理:
、C值很大,V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,此阶段L上积蓄的能量为EI1ton
V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
化简得:
(1)
,输出电压高于电源电压,故称升压斩波电路。也称之为boost变换器
——升压比,调节其即可改变Uo。将升压比的倒数记作b,即。b和导通占空比a有如下关系:
(2)
因此,式(1)可表示为
(3)
升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的原因:L储能之后具有使电压泵升的作用,电容C可将输出电压保持住。
:
直流电动机传动
单相功率因数校正(Power Factor Correction—PFC)电路
用于其他交直流电源中
用于直流电动机传动时
通常用于直流电动机再生制动时把电能回馈给直流电源
实际L值不可能为无穷大,因此有电动机电枢电流连续和断续两种工作状态
,。由于直流电源的电压基本是恒定的,因此不必并联电容器。
电路分析
基于“分段线性”的思想进行解析
V处于通态时,设电动机电枢电流为i1,得下式
(5)
式中R为电机电枢回路电阻与线路电阻之和。
设i1的初值为I10,解上式得
(6)
当V处于断态时,设电动机电枢电流为i2,得下式:
(7)
设i2的初值为I20,解上式得:
(8)
用于直流电动机回馈能量的升压斩波电路波形:
当电流连续时,,t=ton时刻i1=I20,t=toff时刻i2=I10,由此可得:
(9)
(10)
把上面两式用泰勒级数线性近似,得
(11)
该式表示了L为无穷大时电枢电流的平均值Io,即
(12)
对电流断续工作状态的进一步分析可得出:电流连续的条件为
(13)
根据此式可对电路的工作状态作出判断。
通过对Boost Chopper电路的设计,掌握Boost Chopper电路的工作原理,综合运用所学知识,进行Boost Chopper电路和系统设计的能力。
了解与熟悉Boost Chopper电路拓扑、控制方法。
理解合掌握Boost Chopper电路及系统的主电路、控制电路和保护电路的设计方法,掌握元器件的选择计算方法。
遇有一定的电力电子电路及系统实验和调试的能力
对Boosr Chopper电路的主电路和控制电路进行设计。参数如下:
直流电压E=50V,负载中R=20Ω,L、C值极大,EM=30V
设计要求:
理论设计:了解掌握Boost Chopper电路的工作原理,设计Boost Chopper电路的主电路和控制电路。包括:
IGBT电流、电压额定的选择
驱动、保护电路的设计
画出完整的主电路原理图和控制电路原理图
列出主电路所用元器件的明细表
仿真实验:利用Matlab仿真软件对Boost Chopp