降压斩波电路

摘要

直流斩波电路是将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC变换器 , 如果改变开关的动作频率，或改变直流电流接通和断开的时间比例，就可以改变加到负载上的电压、电流平均值。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斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波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。

全控型电力电子器件MOSFET在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。

关键词：Buck Chopper MOSFET Simulink 高频开关

目录

1 降压斩波电路主电路基本原理 (1)

2 MOSFET基本性能简介 (5)

2.1 电力MOSFET的结构和工作原理 (5)

2.1.1 电力MOSFET的结构 (5)

2.1.2 功率MOSFET的工作原理 (6)

2.2 功率MOSFET的基本特性 (6)

2.2.1 静态特性 (6)

2.2.2 动态特性 (7)

2.3 电力MOSFET的主要参数 (8)

3 电力MOSFET驱动电路 (9)

3.1 MOSFET的栅极驱动 (9)

3.2 MOSFET驱动电路介绍及分析 (9)

3.2.1 不隔离的互补驱动电路 (9)

3.2.2 隔离的驱动电路 (10)

3.2.3 驱动电路的设计方案比较 (13)

4 保护电路设计 (15)

4.1 主电路的保护电路设计 (15)

4.2 MOSFET的保护设计 (15)

5 仿真结果 (17)

心得体会 (23)

参考文献 (24)

武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书

1 降压斩波电路主电路基本原理

高频开关稳压电源已广泛运用于基础直流电源、交流电源、各种工业电源，通信电源、通信电源、逆变电源、计算机电源等。它能把电网提供的强电和粗电，它是现代电子设备重要的“心脏供血系统”。BUCK变换器是开关电源基本拓扑结构中的一种，BUCK变换器又称降压变换器，是一种对输入输出电压进行降压变换的直流斩波器，即输出电压低于输入电压，由于其具有优越的变压功能，因此可以直接用于需要直接降压的地方。

降压斩波电路主电路原理图如图1所示。

图1降压斩波电路主电路原理图

t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压u0=E，负载电流i0按指数曲线上升。

t=t1时控制V关断，二极管V D续流，负载电压u0近似为零，负载电流i0呈指数曲线下降。

通常串接较大电感L使负载电流连续且脉动小。

至一个周期T结束，再驱动V导通，重复上一周期过程。当电路工作稳定时，负载电流在一个周期的初值和终值相等，如图2所示。