文档介绍：---------------------------------校验:_____________-----------------------日期:_____________电力电子课程设计________学院____专业姓名_____学号_____………………………………(密)………………………………(封)………………………………(线)………………………………本科课程设计专用封面设计题目:Cuk变换器的设计与仿真所修课程名称:电力电子技术课程设计修课程时间:2013年06月17日至6月23日完成设计日期:2013年06月23日评阅成绩:评阅意见:评阅教师签名:)完成Cuk变换器的设计、仿真;2)设计要求:输入:DC100V;输出:DC50~,它基本可看成是升压电路和降压电路相结合产生的一种开关电路,其电原理图如图1所示图1Cuk主电路图基本工作原理为:当控制开关VT处于通态时,E—L1—V回路和R—L2—C—V回路分别流过电流。当控制开关VT处于断态时,E—L1—C—VD回路和R—L2—VD回路分别流过电流。输出电压的极性与电源电压极性相反。稳态时电容C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,即在书P127页的等效电路中,开关S合向B点时间即V处于通态的时间ton,则电容电流和时间的乘积为I2ton。开关S合向A点的时间为V处于断态的时间toff,则电容电流和时间的乘积为I1toff。由此可得从而可得:假设电容C很大使电容电压uc的脉动足够小,可得输出电压Uo与输入电压E的关系。当V导通时,即开关S合到B点时,B点电压uB=0,A点电压uA=-uc。当V截止时,即开关S合到A点时,uB=uc,uA=0,B点电压uB平均值为UB=,所以E=UB=。电感L2的电压平均值为零,A点的电压平均值为Ua=-,其输入电流和输出负载电流都是连续的,没有阶跃变化,有利于对输入输出进行滤波。、元器件选型及计算:主电路设计::直流电压源一个,电感两个,电解电容两个,电阻一个,二极管一个,一个IGBT和触发电压。图2Cuk主电路图元器件计算及选型:首先输入电流E=100V,开关频率f=20KHz,取R=10Ω。输出电压U0=Ton*E/Toff=α*E/(1-α)=×100/(1-)=。输出电流I2=U0/R==,输入电流I1=α*I2/(1-α)=。电感取值L1=l2=1mH,电解电容取值C1=C2=30uF。IGBT型号:1XGH20N60A二极管型号:D1N5823脉冲参数设置::脉冲电压波形图4Ton期间脉冲为12V,Toff期间脉冲为-1V。输入电压波形图5输出电压波形图6输出电压=100*==α*I2/(1-α)==U0/R==,菱形为二极管通过IGBI和二极管的电流(正方形为IGBT,菱形为二极管):下图所示是DC/DC变换器控制系统的控制电路。专用触发芯片SG3525所产生的仅仅只是PWM控制信号,强度不够,不能够直接去驱动IGBT,中间还需要有驱动电路。另外,主电路会产生很大的谐波,很可能影响到控制电路中PWM信号的产生。因此,还需要对控制电路和主电路进行电气隔离。,我们小组做的课题是Cuk变换器的设计与仿真。通过书本和网上资料整理出有用的信息。然后,我们通过计算,分析,分工合作以及集体讨论思考完成了此次课程设计。在这次课程设计中,遇到了不少问题。第一个问题是orCAD仿真软件的安装和使用,很不熟练,总是出现各种各样的错误,在同学的帮助下总算画好了原理图。第二个问题就是电路元器件参数和型号的确定,虽然计算出器件参数,按计算的设置好后,在仿真时却发现实际输出电压和设定的输出电压相差甚远,仿出来的波形完全不同于理论上的波形,不论怎样修改参数,输出电压Uo总是上不去,达不到50V~150V的输出要求。另外就是元件型号的确定,我们发现参数和型号的对应关系并不明显,不容易通过额定电压和额定电流来确定二极管和IGBT的型号。最后在汤老师的帮助下,将电容换成