PWM控制斩波电路及仿真.doc
《PWM控制斩波电路及仿真.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《PWM控制斩波电路及仿真.doc(17页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、 辽 宁 工 业 大 学电力电子技术课程设计(论文) 题目:PWM控斩波电路的设计 院(系): 工程技术学院 专业班级: 电气121 学 号: 121902020 学生姓名: 指导教师: (签字) 起止时间:2010-12-15至2011-12-26课程设计(论文)任务及评语院(系):工程技术学院 教研室:电气教研室 学 号121902020学生姓名韩铎专业班级电气121课程设计(论文)题目PWM控制斩波电路的设计课程设计(论文)任务课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数实现功能PWM控制部分为主电路部分提供脉冲信号,控制全控器件IGBT的导通和关断,实现整个系统的运行。设计任务1、方案的经
2、济技术论证。2、主电路设计。3、通过计算选择整流器件的具体型号。4、确定变压器变比及容量。5、触发电路设计或选择。6、绘制相关电路图。7、完成4000字左右说明书。要求1、 1、文字在4000字左右。2、 2、文中的理论分析与计算要正确。3、 3、文中的图表工整、规范。4、元器件的选择符合要求。技术参数1、开关管的开关频率fs=40KHz。2、最大占空比,选择Dmax=50%。3、电容选取两个470uf/25V的电容并联。4、电阻取用0.4欧姆的电阻。5、根据实际工作情况,最小控制角取20300左右。进度计划第1天:集中学习;第2天:收集资料;第3天:方案论证;第4天:主电路设计;第5天:选择
3、器件;第6天:确定变压器变比及容量;第7天:确定平波电抗器;第8天:触发电路设计;第9天:总结并撰写说明书;第10天:答辩。指导教师评语及成绩平时: 论文质量: 答辩: 总成绩: 指导教师签字: 年 月 日注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算。摘要 提出一个基于PWM控制的斩波电路控制系统,本课程设计主要应用了MATLAB软件及其组件之一SIMULINK进行系统的设计,PWM控制部分为主电路部分提供脉冲信号,控制全控器件IGBT的导通和关断,实现整个系统的运行。用SIMULINK提供的示波器观察波形,进行相应的电压和电流等的计算,最后进行总结,完成整个BUCK变换器的
4、研究与设计。关键词:PWM;buck电路;控制;SIMULINK 目 录第1章 绪论.1 1.1 电力电子技术概况.1 1.2 本文研究内容.1第2章 PWM控制斩波电路的设计.22.1 PWM控制斩波电路总体设计方案.22.2 具体电路设计.22.2.1 主电路设计.22.2.2 控制设计.32.2.3 保护电路设计.52.3 BUCK主电路参数设计.5 2.3.1参数设计原理.8 2.3.4采样电阻的选.82.4 原件型号选择.8 2.4.1元件清单及参数设置.8 2.4.2电力二级管模式.9 2.4.3电压电流测量模块.10 2.4.4示波器模块.10 2.4.5PWM脉冲模块.102.
5、5系统仿真.11 2.5.1主电路框图.11 2.5.2仿真波形.11第3章 课程设计总结.123.1心得体会.123.2设计总结.12参考文献.13第1章 绪论1.1电力电子技术概况直流斩波电路(DCChopper)的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电,也称为直接直流-直流变换器(DC/DCConverter)。直流斩波电路一般是指直接将直流电变为另一直流电的情况,不包括直流-交流-直流的情况。习惯上,DC-DC变换器包括以上两种情况。直流斩波电路的种类较多,包括6种基本斩波电路:降压斩波电路,升压斩波电路,升降压斩波电路,Cuk斩波电路,Sepic斩波电路和Zeta斩波电路,
6、其中前两种是最基本的电路。一方面,这两种电路应用最为广泛,另一方面,理解了这两种电路可为理解其他的电路打下基础。利用不同的基本斩波电路进行组合,可构成复合斩波电路,如电流可逆斩波电路、桥式可逆斩波电路等。利用相同结构的基本斩波电路进行组合,可构成多相多重斩波电路。直流斩波电路广泛应用于直流传动和开关电源领域,是电力电子领域的热点。全控型器件选择绝缘栅双极晶体管(IGBT)综合了GTR和电力MOSFET的优点,具有良好的特性。目前已取代了原来GTR和一部分电力MOSFET的市场,应用领域迅速扩展,成为中小功率电力电子设备的主导器件。MATLAB是矩阵实验室MatrixLaboratory的简称,
7、是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,SIMULINK是MATLAB软件的扩展它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包,本课程设计的仿真即需要在SIMULINK中来完成电路的仿真与计算。通过系统建模和仿真,掌握和运用MATLAB/SIMULINK工具分析系统的基本方法。1.2本文研究内容本课程设计主要应用了MATLAB软件及其组件之一SIMULINK进行系统的设计与仿真系统主要包括:BUCK降压斩波主电路部分、PWM控制部分和负载。BUCK降压斩波主电路部分拖动带反电动势的电阻负载,模拟现实中一般的负载,若实
8、际负载中没有反电动势,只需令其为零即可1。PWM控制部分为主电路部分提供脉冲信号,控制全控器件IGBT的导通和关断,实现整个系统的运行。在SIMULINK中完成各个功能模块的绘制后,即可进行仿真和调试,用SIMULINK提供的示波器观察波形,进行相应的电压和电流等的计算,最后进行总结,完成整个BUCK变换器的研究与设计2。第2章 PWM控制斩波电路的设计2.1PWM控制斩波电路总体设计方案.本课程设计主要应用了MATLAB软件及其组件之一SIMULINK进行系统的设计与仿真系统主要包括:BUCK降压斩波主电路部分、PWM控制部分和负载。BUCK降压斩波主电路部分拖动带反电动势的电阻负载,模拟现
9、实中一般的负载,若实际负载中没有反电动势,只需令其为零即可1。PWM控制部分为主电路部分提供脉冲信号,控制全控器件IGBT的导通和关断,实现整个系统的运行。在SIMULINK中完成各个功能模块的绘制后,即可进行仿真和调试,用SIMULINK提供的示波器观察波形,进行相应的电压和电流等的计算,最后进行总结,完成整个BUCK变换器的研究与设计2。系统框图如图2.1所示: 图2.1 BUCK变换器系统结构总框图2.2具体电路设计2.2.1主电路设计 BUCK变换器的基本原理:BUCK电路是由晶体开关管V、续流二极管VD和LC输出滤波器组成,图中RL表示负载。其电路图如图2.2: 图2.2 BUCK降
10、压斩波电路图稳态时,V周期性的导通和关断,将直流输入电压斩波、生成脉宽为TON的矩形波脉冲电压;然后再由LC滤波器滤波,当LC足够大时输出电压的纹波足够小,可以认为是平滑直流电压,稳态时根据电感电流是否连续,BUCK变换器有连续和不连续两种工作模式。IGBT的等效电路如图2.3所示。由图可知,若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则IGBT导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则IGBT截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止5。图2.3 IGBT的等效电路由此可知,IGBT的安全可靠与否主要由以下因素决
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- PWM 控制 电路 仿真
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-4144206.html