电力电子降压斩波电路课程设计

阻抗高、开关速度快、驱动电路简单等特点,又用通态压降小、耐压高、电流大等优点。Р3.1.2 工作原理Р 根据所学的知识,直流降压斩波主电路如图3.1所示:Р Р图3.1 主电路图Р直流降压斩波主电路使用一个全控器件IGBT控制导通。用控制电路和驱动电路来控制IGBT的通断,当t=0时,驱动IGBT导通,电源E向负载供电,负载电压=E,负载电流按指数曲线上升。电路工作时波形图如图3.2所示:Р图3.2 降压电路波形图Р当时刻,控制IGBT关断,负载电流经二极管续流,负载电压近似为零,负载电流指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小,故串联L值较大的电感。Р至一个周期T结束,再驱动IGBT导通,重复上一周期的过程。当电力工作于稳态时负载电流在一个周期的初值和终值相等,负载电压的平均值为Р Р为IGBT处于通态的时间;为处于断态的时间;T为开关周期;α为导通占空比。Р通过调节占空比α使输出到负载的电压平均值最大为E,若减小占空比α,则随之减小。由此可知,输出到负载的电压平均值Uo 最大为U i,若减小占空比α,则Uo 随之减小,由于输出电压低于输入电压,故称该电路为降压斩波电路。Р3.1.3参数分析Р主电路中需要确定参数的元器件有IGBT、二极管、直流电源、电感、电阻值的确定,其参数确定如下:Р(1)电源要求输入电压为100V。Р(2)电阻由欧姆定律Р可得负载电阻值为40欧姆。Р(3)IGBT 由图3.2易知当IGBT截止时,回路通过二极管续流,此时IGBT两端承受最大正压为100V;而当=1时,IGBT有最大电流,其值为5A。故需选择集电极最大连续电流=,反向击穿电压的IGBT,而一般的IGBT都满足要求。Р (4)二极管其承受最大反压100V,其承受最大电流趋近于20A,考虑2倍裕量,故需选择,的二极管。Р(5)开关频率 f=5KHzР (6)电容设计要求输出电压纹波0.2%