湖南工程学院2014直流降压斩波电路课程设计
降压斩波电路课程设计
降压斩波电路-课程设计1000字IntroductionThe purpose of this project is to design a low power supply voltage chopping circuit. It is important to have a stable voltage supply, especially for electronic equipment.Without a stable voltage, the device may not work correctly or could be damaged. This project demonstrates how todesign a voltage chopping circuit and its applications.DesignTo design a low power supply voltage chopping circuit, the following steps are followed:1) Determine the requirements of the circuit2) Choose the circuit components3) Design the circuit4) Test the circuitRequirementsThe circuit must meet the following requirements:1) Input voltage range of 5V to 15V2) Output voltage range of 1V to 5V3) Output current range of 1mA to 10mA4) Low power consumption5) Stable output voltageComponentsThe following components were chosen for the circuit design:1) NE555 timer IC2) LM386 op-amp3) Capacitors4) Inductors5) Resistors6) DiodesCircuit DesignThe circuit was designed in the following way:1) The NE555 timer IC was set up as an astable multivibrator, which produced a square wave output of a certain frequency.2) The output of the NE555 timer IC was fed into an inductor and a capacitor, forming a series resonant LC circuit. The LC circuit was tuned to the frequency of the square wave output of the NE555 timer IC.3) The output of the LC circuit was fed into the LM386 op-amp, which provided a low output impedance amplifier.4) The output of the LM386 op-amp was fed back to the input of the NE555 timer IC, which controlled the duty cycle of the square wave output.TestingThe circuit was tested by applying different input voltages and measuring the output voltage and current. The results showed that the circuit was able to produce a stable output voltage within the desired range and current range. The output voltage was also adjustable depending on the duty cycle of the NE555 timer IC. The low power consumption of the circuit was also verified.ConclusionThe low power supply voltage chopping circuit designed in this project is useful in situations where a stable voltage supply is required for electronic equipment. The circuit was able to meet the requirements set out in the designphase and was successfully tested. The circuit design could also be modified to cater for different voltage and current ranges, making it versatile for a range of applications.。
直流降压斩波电路的设计.
直流降压斩波电路的设计摘要: 本实验设计的是Buck降压斩波电路，采用全控型器件IGBT。
根据降压斩波电路设计任务要求设计主电路、控制电路、驱动及保护电路。
关键词:降压斩波，主电路、控制电路、驱动及保护电路。
引言：直流传动是斩波电路应用的传统领域，而开关电源则是斩波电路应用的新领域，是电力电子领域的一大热点。
DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。
直流变换电路的用途非常广泛，包括直流电动机传动、开关电源、单相功率因数校正，以及用于其他领域的交直流电源。
斩波器的工作方式有：脉宽调制方式，频率调制方式和混合型。
脉宽调制方式较为通用。
当今世界软开关技术使得DC/DC变换器发生了质得变化和飞跃。
美国VICOR公司设计制造得多种ECI软开关DC/DC 变换器，最大输出功率有300W、600W、800W等，相应得功率密度为（6.2、10、17）W/cm3，效率为（80—90）%。
日本NemicLambda公司最新推出得一种采用软开关技术得高频开关电源模块RM系列，其开关频率为200—300KHz,功率密度已达27W/cm3，采用同步整流器（MOS-FET代替肖特基二极管），使整个电路效率提高到90%。
1设计目的直流斩波电路（DC Chopper）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/DC Converter）。
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，其中IGBT 降压斩波电路就是直流斩波中最基本的一种电路，是用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路，用于直流到直流的降压变换。
IGBT是MOSFET与GTR的复合器件。
它既有MOSFET 易驱动的特点，输入阻抗高，又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。
其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十千赫兹频率范围内，故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。
电力电子课程设计--直流降压斩波电路
.湖南工程学院课 程 设 计课程名称 电力电子技术 课题名称 直流降压斩波电路专 业 自 动 化班 级 1201学 号 201201020117姓 名 李慧红指导教师唐勇奇2015年1月3 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称：电力电子技术题目：直流降压斩波电路专业班级：自动化1201学生姓名：李慧红学号：201201020117 指导老师：唐勇奇审批：汪超任务书下达日期2014 年12 月24 日设计完成日期2015 年 1 月 3 日目录第1章总体方案 (7)第2章主电路设计 (8)2.1 工作原理 (8)2.2 参数分析 (9)2.3 元件型号选择 (10)第3章控制电路设计 (10)3.1 控制电路方案选择 (10)3.2 工作原理 (12)第4章驱动电路设计 (13)4.1 驱动电路方案选择 (13)4.2 工作原理 (14)第5章保护电路设计 (15)5.1 过压保护电路 (15)5.2 过流保护电路 (17)第6章系统仿真 (18)6. 1 电路总图 (18)6.2MATLAB的仿真结果 (19)6.3 仿真结果分析 (20)第7章课程设计总结 (20)第8章参考文献 (21)第1章总体方案电力电子器件在实际应用中，一般是由控制电路，驱动电路，保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。
由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断来完成整个系统的功能，当控制电路所产生的控制信号能够足以驱动电力电子开关时就无需驱动电路。
根据降压斩波电路设计任务要求设计主电路、控制电路、驱动及保护电路，设计出降压斩波电路的结构框图如图1所示。
图1降压斩波电路结构框图在图1结构框图中，控制电路是用来产生降压斩波电路的控制信号，控制电路产生的控制信号传到驱动电路，驱动电路把控制信号转换为加在开关控制端，可以使其开通或关断的信号。
通过控制开关的开通和关断来控制降压斩波电路的主电路工作。
(完整word版)湖南工程学院2014直流降压斩波电路课程设计..
湖南工程学院应用技术学院课程设计课程名称电力电子技术课题名称DC-DC变换电路分析专业电气工程班级学号姓名指导教师李祥来2014 年月日湖南工程学院课程设计任务书课程名称：电力电子技术题目：DC-DC变换电路分析专业班级：电气1184学生姓名：学号：指导老师：审批：任务书下达日期2014年月日设计完成日期2014年月日前言直流-直流变流电路（DC-DC Converter）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，包括直接直流变流电路和间接直流变流电路，直接直流变流电路也称斩波电路（DC Chopper）,它的功能是将直流电变为另一固定电压或者可调电压的直流电，一般是指直接将直流电变为另一直流电，这种情况下输入与输出之间不隔离。
间接直流变流电路是在直流变流电路中增加了交流环节，在交流环节中通常采用变压器实现输入输出间的隔离，因此，也称为带隔离的直流-直流变流电路或直-交-直电路。
习惯上，DC-DC变换器包括以上两种情况，且甚至更多地指后一种情况。
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，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。
降压斩波电路（Buck Chopper）的设计与分析是接下来课程设计的主要任务。
目录一．降压斩波电路 (7)1.1 降压斩波原理： (7)1.2 工作原理 (8)1.3 IGBT结构及原理 (8)二．直流斩波电路的建模与仿真 (11)2.1IGBT驱动电路的设计...................................... 错误!未定义书签。
2.2电路各元件的参数设定.................................. 错误!未定义书签。
2.3元件型号选择 ................................................. 错误!未定义书签。
直流降压斩波电路课程设计
直流降压斩波电路课程设计引言直流降压斩波电路是电子电路领域中一种常见的电路，它主要用于将高压直流电源降压为所需的低压直流电源，并通过斩波电路消除输出信号的脉动。
本文将详细介绍直流降压斩波电路的设计原理、实施步骤和实际应用。
设计原理直流降压斩波电路的设计原理基于基础的电路理论知识。
在设计中，需要考虑以下几个方面的内容：输入电压和输出电压的关系根据设计的需求，需要确定输入电压和输出电压的关系。
通常情况下，输出电压要低于输入电压。
这个关系对于电路的元件选择和参数确定非常重要。
电路拓扑结构根据输入输出电压的关系，可以选择不同的电路拓扑结构。
常见的直流降压斩波电路拓扑有BUCK和BOOST两种。
BUCK电路用于输出电压小于输入电压的情况，BOOST电路用于输出电压大于输入电压的情况。
斩波电路设计斩波电路的设计是直流降压斩波电路设计中的重要部分。
斩波电路的作用是消除输出信号的脉动，使输出电压更加稳定。
常见的斩波电路包括电容滤波、电感滤波等。
根据设计需求，选择合适的斩波电路并计算电路参数。
控制电路设计直流降压斩波电路通常需要控制电路来调整输出电压。
控制电路可以通过开关元件的开关频率和工作占空比来实现电压调节。
控制电路的设计需要考虑开关元件的特性和相关电路参数。
实施步骤针对以上设计原理，可以按照以下步骤进行直流降压斩波电路的设计：1.确定输入输出电压的关系，并计算所需降压比例。
2.根据电压关系选择合适的电路拓扑结构，BUCK或BOOST。
3.根据拓扑结构选择合适的元件并计算参数，包括开关元件、电容和电感等。
4.设计斩波电路，选择合适的斩波电路拓扑和计算电路参数。
5.设计控制电路，选择合适的控制策略和计算相关参数。
6.综合考虑各个部分的设计结果，进行仿真验证。
7.制作电路原型并进行实际测试，调整和优化电路参数。
8.编写电路设计报告，包括设计原理、步骤、仿真结果和实际测试结果等。
实际应用直流降压斩波电路在实际应用中有广泛的应用。
直流降压斩波电路课程设计
直流降压斩波电路课程设计一、设计背景直流降压斩波电路是电子工程中常见的一种电路，其作用是将高压的直流电源转换为低压的直流电源，以满足不同设备对电压的需求。
本次课程设计旨在通过设计一个直流降压斩波电路来加深学生对该电路原理和应用的理解，并提高学生的实践能力。
二、设计要求1. 输入电压：24V DC2. 输出电压：12V DC3. 输出电流：最大2A4. 效率：不低于80%5. 稳定性：输出稳定性好，纹波小于100mV三、设计原理1. 直流降压原理直流降压是指通过变换器将输入端直流高压转换成输出端所需的较低直流电源。
通常情况下，使用变换器将输入端高频交变成矩形波进行输出，再通过滤波器进行平滑处理，从而得到稳定的直流输出。
2. 斩波原理斩波是指将交流信号转化为脉冲信号输出。
在斩波过程中，通过改变占空比（即高电平时间与周期时间之比）可以调节输出脉冲宽度，从而实现对输出电压的调节。
3. 直流降压斩波电路原理直流降压斩波电路是将直流高压输入信号通过变换器转化为高频交流信号，再通过斩波电路将其转化为脉冲信号输出。
最后通过滤波器对输出信号进行平滑处理，得到稳定的直流低压输出。
四、设计方案1. 变换器选择变换器是直流降压斩波电路中最关键的部分之一。
在本次设计中，我们选择使用UC3845作为变换器控制芯片，并搭配IRF540N MOSFET管进行驱动。
同时，我们还需要根据输入和输出电压的不同来选择合适的变压器。
2. 斩波电路设计在本次设计中，我们选择使用NE555作为斩波芯片，并根据输入和输出电压的不同来计算出合适的占空比。
同时，在斩波过程中还需要注意控制脉冲宽度以保证输出稳定性。
3. 滤波器设计滤波器是直流降压斩波电路中用于平滑处理输出信号的部分。
在本次设计中，我们选择使用L-C滤波器进行滤波处理，以保证输出电压的稳定性和纹波小于100mV。
4. 控制电路设计为了保证直流降压斩波电路的稳定性和安全性，我们还需要设计一个控制电路来监测输入和输出电压，并对变换器进行合适的控制。
降压斩波电路课程设计
降压斩波电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解降压斩波电路的基本原理，掌握其电路构成及工作过程。
2. 使学生掌握降压斩波电路中关键元件的作用，并能解释其对电路性能的影响。
3. 帮助学生掌握降压斩波电路的数学模型，并能运用相关公式进行计算。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单的降压斩波电路的能力。
2. 让学生学会使用相关仪器和设备进行降压斩波电路的搭建和调试。
3. 培养学生分析和解决降压斩波电路实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术学科的兴趣，激发学生的学习热情。
2. 培养学生的团队协作精神，使学生学会在团队中共同解决问题。
3. 强化学生的环保意识，使学生关注电力电子技术在节能减排方面的应用。
课程性质分析：本课程为电子技术专业课程，旨在帮助学生掌握降压斩波电路的基本原理和应用。
课程内容具有较强的理论性和实践性，要求学生在理解理论知识的基础上，能够动手实践，解决实际问题。
学生特点分析：学生为高中年级学生，具备一定的电子技术基础，但对降压斩波电路的了解有限。
学生对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践，但可能缺乏系统的分析问题和解决问题的能力。
教学要求：1. 结合学生特点，采用理论教学与实践教学相结合的方法，使学生充分理解并掌握降压斩波电路的相关知识。
2. 注重培养学生的动手能力和实际操作技能，提高学生的实际问题解决能力。
3. 通过小组讨论、实验操作等形式，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
二、教学内容1. 降压斩波电路基本原理：讲解降压斩波电路的定义、工作原理及其在电力电子技术中的应用。
教材章节：第二章第二节“降压斩波电路”2. 电路构成及关键元件：分析降压斩波电路的组成部分，介绍关键元件（如开关器件、二极管、电感、电容等）的功能和选型。
教材章节：第二章第三节“降压斩波电路的构成及关键元件”3. 数学模型与公式：推导降压斩波电路的数学模型，讲解相关公式及其应用。
降压斩波电路课程设计 湖南工程学院
一：整体设计思路：电力电子器件在实际应用中，主要包括控制电路、驱动电路、主电路以及必要的保护电路组成的一个系统。
由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的开通与关断完成整个电路的功能，当控制电路所产生的控制信号足以驱动电力电子开关工作后就无需驱动电路。
（主电路核心器件为MOSFET V，利用控制电路的控制信号来控制其开通关断，获得不同的占空比从而得到所需的电压；控制电路核心元件为SG3525，该元件可产生占空比可调的矩形波，用以控制MOSFET V的通断；驱动电路主要是光电耦合电路，连接控制部分和主电路的桥梁。
）根据降压斩波电路设计要求设计出主电路、控制电路、驱动电路框图如下所示：二：电路的设计1：主电路的设计直流降压斩波电路主电路使用一个全控型器件IGBT 控制导通，利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，电源向负载供电，负载电压为电源电压时，负载电流io 按指数曲线上升。
当t=t1时刻控制IGBT 关断负载电流经二极管续流，负载电压uo 近似为零，负载电流呈指数曲线下降。
其中电感L 值较大。
至一个周期结束，在驱动IGBT 导通，重复上述过程当电路工作稳定时，负载电压的平均值为（加书上120页B 图）式中，Ton 为IGBT 开通时间，Toff 为IGBT关断时间，α为导通占空比，简称占空比或导通比。
α的减小Uo随之减小，因此该电路称为降压斩波电路（buck电路）。
直流降压斩波主电路图如下所示：MOSFET V的G和S端与驱动电路连接2：控制电路设计控制电路需要实现的功能是产生控制信号，用于控制斩波电路中主功率器件的通断，通过对占空比的调节达到控制输出电压大小的目的。
斩波电路的控制方式包括脉冲宽度调制、频率调制（调频型）和混合型三种，此处用到的是PWM（脉冲宽度调制）来控制IGBT的通断。
PWM控制就是对脉冲宽度进行调制的技术，通过改变脉冲的占空比来获得所需的输出电压。
降压斩波电路课程设计
降压斩波电路课程设计一、设计任务与要求设计一个降压斩波电路，将直流电源的电压降低到所需电压值，并实现稳定的输出。
具体要求如下：1.输入直流电源电压范围为0-100V。
2.输出电压可调，范围为0-50V。
3.输出电流最大值为5A。
4.实现恒压输出，即输出电压稳定不变。
5.电路效率高，损耗小。
6.考虑电路的安全性，添加必要的保护措施。
二、电路设计降压斩波电路主要由电源、开关管、电感、二极管和负载组成。
其工作原理是利用开关管在斩波周期内反复通断，控制电感电流的平均值，从而达到降低输出电压的目的。
1.电源：采用0-100V的直流电源，满足输入电压范围要求。
2.开关管：选择合适的开关管，如MOSFET或IGBT等，根据输入电压和电流要求进行选择。
3.电感：选择适当的电感值，以保证电路的稳定性和效率。
4.二极管：选择合适的整流二极管，如肖特基二极管或快恢复二极管等，以保证电路的稳定性和效率。
5.负载：根据设计要求，选择适当的负载电阻或负载电容等。
三、电路原理图设计根据以上分析，可以设计出降压斩波电路的原理图。
在原理图中，需要标明各元件的参数和连接方式，并注意电路的安全性和可靠性。
例如，为保护开关管和二极管，可以在电路中添加限流电阻或温度保护元件等。
四、仿真与测试在完成原理图设计后，需要进行仿真和测试，以验证设计的正确性和可靠性。
可以使用仿真软件如Multisim进行仿真分析，并根据测试结果对电路参数进行调整。
实际测试时，可以使用电子负载仪等设备进行测试，并记录测试数据和波形。
五、总结与反思在完成降压斩波电路课程设计后，需要对整个设计过程进行总结和反思。
总结设计的优点和不足之处，提出改进方案和优化措施，为今后的课程设计和工程实践提供有益的参考和借鉴。
降压直流斩波电路设计课程设计论文
《电力电子技术》课程设计说明书降压直流斩波电路设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
降压直流斩波电路设计
降压直流斩波电路设计一、背景介绍高血压是目前全球性的公共卫生问题，长期高血压会增加心脑血管疾病的风险，因此对高血压患者进行有效的降压治疗非常重要。
目前常见的降压药物有利尿剂、β受体阻滞剂、钙通道阻滞剂等，但这些药物也会带来一定的副作用。
因此，设计一种可靠、安全、无副作用的降压方法对于人类健康具有重要意义。
二、直流斩波电路原理直流斩波电路是一种将直流电转换为交流电的电路。
其基本原理是通过切换开关将直流电源分时段地斩断，使得输出信号呈现出交变特性。
在实际应用中，直流斩波电路可以通过调节开关频率和占空比来控制输出信号的幅值和频率。
三、降压直流斩波电路设计1. 电源部分：由于直流斩波电路需要稳定的直流供电，因此需要设计一个稳定可靠的电源模块。
常见的供电方式包括单相整流桥式电路、双向开关稳压电源等。
在设计时需要考虑到电源的输出电压和电流，以及对于直流斩波电路的影响。
2. 斩波部分：直流斩波电路的核心是斩波部分，其主要由开关管、滤波器和负载组成。
在设计时需要考虑到开关管的导通损耗和关断损耗，以及滤波器的参数选择和负载的匹配问题。
常见的开关管包括MOSFET、IGBT等。
3. 控制部分：为了实现对输出信号幅值和频率的精确控制，需要设计一个可靠的控制模块。
常见的控制方式包括PWM控制和SPWM控制等。
在设计时需要考虑到控制信号的精度和稳定性。
四、降压直流斩波电路应用降压直流斩波电路可以广泛应用于医疗、工业自动化、能源等领域。
在医疗领域中，可以通过调节输出信号幅值和频率来实现对高血压患者血压的精确调节；在工业自动化领域中，可以用于驱动各种类型的负载；在能源领域中，可以用于太阳能、风能等新能源的转换和控制。
五、总结降压直流斩波电路具有可靠、安全、无副作用等优点，可以广泛应用于医疗、工业自动化、能源等领域。
在设计时需要考虑到电源部分、斩波部分和控制部分的参数选择和匹配问题，以实现对输出信号的精确控制。
降压式直流斩波电路设计
降压式直流斩波电路设计第三章降压式直流斩波电路设计3.1 降压式设计原理降压式直流斩波电路是一种用来连接电源和负载，能够有效降低电源输出电压，同时保持电源工作电压及负载工作电压在允许范围内的电路。
由于降压式直流斩波电路有双极半桥，可以有效减少电源输出电压，并且保证电源工作电压和负载工作电压的稳定性。
一般来说，降压式直流斩波电路的运行原理如下：当电源输出电压大于负载工作电压时，双极半桥由负极起动，电源输出电压会被半桥放电，电流不断流入负载，从而使电源输出电压降低；当电源输出电压低于负载工作电压时，双极半桥由正极起动，电源输出电压被半桥吸收，电流向负载输出，从而使电源输出电压增加。
3.2 降压式斩波电路设计降压式直流斩波电路的设计主要包括以下几个方面：（1）选择合适的电路板尺寸：首先，根据电路的尺寸要求，为降压式直流斩波电路板选择合适的尺寸。
（2）安装合适的电路板模块：其次，根据不同设计要求，需要安装合适的模块，比如双极半桥和稳压模块等。
（3）选择合适的参数：最后，为了确保电路的正确运行，还需要根据电路应用场景选择合适的参数，比如电源电压、斩波电压、负载最大输出电流等。
3.3 降压式斩波电路实验为了检测降压式直流斩波电路的设计是否符合设计要求，我们进行了实验检验。
实验内容如下：（1）电源输出电压：我们采用WZT-30-2L-24电源，在实验室测试，电源输出电压为24V±1V。
（2）负载工作电压：我们在实验室测试，负载工作电压稳定在5V±0.1V。
（3）负载最大输出电流：我们在实验室测试，负载最大输出电流为4A。
实验结果表明，设计的降压式直流斩波电路符合设计要求，可以正常运行。
降压直流斩波电路课程设计
降压直流斩波电路课程设计
降压直流斩波电路是一种基本的电子电路，它可以将高电压的直流电源降压为合适的电压，以满足电子设备的需求。
以下是一个简单的降压直流斩波电路的课程设计：
1.电路原理：降压直流斩波电路主要由变压器、桥式整流电路、
电容和负载组成。
变压器将高电压的直流电源降压，桥式整流电路将交流输出转换为直流输出，电容平滑输出电压，负载则是电路的输出部分。
2.设计要求：设计一个输出电压为12V，输出电流为1A的降压直
流斩波电路。
3.设计步骤：
（1）计算变压器的变比。
因为输出电压为12V，变压器的变比为Vin/Vout=36/12=3。
（2）选择变压器。
根据变比选择合适的变压器。
（3）设计桥式整流电路。
选择合适的整流二极管和滤波电容。
（4）计算电容容值。
根据输出电流和输出电压计算电容的容值。
（5）确定负载。
根据输出电流和输出电压确定负载的电阻值。
（6）进行电路仿真。
使用电路仿真软件进行电路仿真，验证电路的性能是否符合设计要求。
4.实验步骤：
（1）搭建电路。
根据设计要求，搭建电路。
（2）连接电源。
将电源连接到电路上，调整电源输出电压。
（3）测量输出电压和输出电流。
使用万用表测量输出电压和输出电流，检查是否符合设计要求。
（4）观察电路波形。
使用示波器观察电路各部分的电压和电流波形，检查是否正常。
5.实验结果：
经过实验测量和仿真验证，输出电压为12V，输出电流为1A，符合设计要求。
湖南工程学院2014直流降压斩波电路课程设计..
等级: 湖南工程学院应用技术学院课程设计课程名称电力电子技术课题名称DC-DC变换电路分析专业电气工程班级学号姓名指导教师李祥来2014 年月日湖南工程学院课程设计任务书课程名称：电力电子技术题目：DC-DC变换电路分析专业班级：电气1184学生姓名：学号：指导老师：审批：任务书下达日期2014年月日设计完成日期2014年月日设计内容与设计要求一．设计内容：1、分析研究DC-DC变换电路（Buck电路）；2、用MATLAB对设计的电路进行仿真；3、根据仿真结果分析，电路各元件参数选择依据；4、完成报告撰写。
二．设计要求：1．设计思路清晰，给出各种情况下的整体设计框图；2．给出具体设计思路和电路；3．分析各电路的原理，并进行相应的仿真；4．写出设计报告；主要设计条件1、可提供实验与仿真条件说明书格式1．课程设计封面；2．任务书；3．说明书目录；4．每个电路总体思路，基本原理和框图；5．驱动电路设计分析（驱动电路电路图）；6．电路实验、仿真等。
7．分析总结；8．附录（完整电路图）；9．参考文献；11、课程设计成绩评分表前言直流-直流变流电路（DC-DC Converter）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，包括直接直流变流电路和间接直流变流电路，直接直流变流电路也称斩波电路（DC Chopper）,它的功能是将直流电变为另一固定电压或者可调电压的直流电，一般是指直接将直流电变为另一直流电，这种情况下输入与输出之间不隔离。
间接直流变流电路是在直流变流电路中增加了交流环节，在交流环节中通常采用变压器实现输入输出间的隔离，因此，也称为带隔离的直流-直流变流电路或直-交-直电路。
习惯上，DC-DC变换器包括以上两种情况，且甚至更多地指后一种情况。
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，其中前两种是最基本的电路。
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降压直流斩波电路课程设计降压直流斩波电路是一种通过控制开关器件的通断来实现电压降低的电路。
它常常用于直流电源电压的调节应用中，可以将高电压调节为所需的低电压。
为了实现这一设计目标，我们可以选择适合的开关器件和控制电路，并进行合适的参数计算。
我们需要选择适合的开关器件。
常用的开关器件有晶体管和MOSFET。
晶体管适合小功率的应用，而MOSFET则适用于大功率的应用。
根据实际需求，我们可以选择合适的开关器件。
然后，我们需要设计合适的控制电路。
控制电路可以通过驱动开关器件的通断来实现降压功能。
常用的控制电路有基于555定时器的触发器电路和基于微控制器的数字控制电路。
我们可以选择适合的控制电路来实现所需的功能。
在进行参数计算之前，我们需要确定所需的输入电压和输出电压范围。
根据这些参数，我们可以计算出所需的变压比。
变压比等于输出电压与输入电压之比，可以通过变压器来实现。
接下来，我们可以进行参数计算。
参数计算包括开关频率、工作周期、电感值和电容值的选取。
开关频率通常选择在几十kHz或者百kHz范围内，工作周期一般在0.3-0.6之间。
而电感和电容的值可以通过如下公式计算得出：L = (Vin - Vout) * （1-D） / （I * ΔIL）C = （Vin - Vout） / （I * ΔV）其中，L为所需的电感值，C为所需的电容值，Vin为输入电压，Vout为输出电压，D为工作周期，I为负载电流，ΔIL为电感电流波动范围，ΔV为输出电压波动范围。
我们可以进行电路的搭建和测试。
在搭建电路时，需要注意器件的选取和元件的连接方式。
然后，我们可以通过测试来验证电路的性能和工作状态。
测试包括输入输出电压的测量、工作频率的测量和效率的计算等。
综上所述，降压直流斩波电路设计涉及到开关器件的选择、控制电路的设计、参数的计算、电路的搭建和测试等方面。
通过合理的设计和参数计算，我们可以实现所需的降压功能，并保证电路的稳定和高效性。
降压直流斩波电路设计课程设计论文
《电力电子技术》课程设计说明书降压直流斩波电路设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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降压直流斩波电路设计 课程设计
降压直流斩波电路设计课程设计《电力电子技术》课程设计说明书降压直流斩波电路设计学院：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：董恒职称/学位硕士专业：电气工程及其自动化班级：电气本1202学号： **********完成时间： 2015年6月湖南工学院电力电子课程设计课题任务书学院：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化专业指导教师董恒学生姓名龙中辉课题名称降压直流斩波电路设计内容及任务一、设计任务设计一个降压直流斩波电路，已知交流电源：单相220V，前级整流输出电压限制在50V以内，斩波输出电流最大值2A，纯电阻负载，斩波输出直流电压在10～40V可调。
二、设计内容1、关于本课程学习情况简述；2、主电路的设计、原理分析和器件的选择；3、控制电路的设计；4、保护电路的设计；5、利用Matlab软件对自己的设计进行仿真。
主要参考资料[1] 王兆安,王俊编.电力电子技术(第5版).北京:机械工业出版社,2012[2] 黄俊,秦祖荫编.电力电子自关断器件及电路.北京:机械工业出版社,1991[3] 李序葆,赵永健编.电力电子器件及其应用.北京:机械工业出版社,1996教研室意见教研室主任：（签字）年月日摘要直流-直流变流电路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，包括直接直流电变流电路和间接直流电变流电路。
直接直流电变流电路也称斩波电路，它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，一般是指直接将直流电变为另一直流电，这种情况下输入与输出之间不隔离。
间接直流变流电路是在直流变流电路中增加了交流环节，在交流环节中通常采用变压器实现输入输出间的隔离，因此也称带隔离的直流-直流变流电路或直-交-直电路。
直流斩波电路的种类有很多，包括六种基本斩波电路：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，利用不同的斩波电路的组合可以构成符合斩波电路，如电流可逆斩波电路，桥式可逆斩波电路等。
电力电子降压斩波电路课程设计
湖南工程学院课程设计任务书课程名称电力电子技术题目直流降压斩波器的设计专业班级电气工程1181-1183学生姓名周晖指导老师杨青审批谢卫才任务书下达日期2014年5月26日设计完成日期2014 年6月6日目录1 绪论 (14)2 设计要求与方案 (2)2.1 设计要求 (2)2.2 方案确定 (2)3 主电路设计 (3)3.1 主电路方案 (3)3.2 工作原理 (4)3.3参数分析 (4)4 控制电路设计 (5)4.1 控制电路方案选择 (5)4.2 工作原理 (6)4.3 控制芯片介绍 (7)5 驱动电路设计 (9)5.1 驱动电路方案选择 (9)5.2工作原理 (10)6 保护电路设计 (11)6.1 过压保护电路 (11)6.1.1 主电路器件保护 (11)6.1.2 负载过压保护 (11)6.2 过流保护电路 (13)7 系统仿真及结论 (14)7.1 仿真软件的介绍 (14)7.2仿真电路及其仿真结果 (14)8 设计体会 (17)9 参考文献 (18)1 绪论现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。
电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。
八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
直流斩波电路（DC Chopper）的功能是将直流电变为另一种固定的或可调的直流电，也称为直流-直流变换器（DC/DC Converter），直流斩波电路（DC Chopper）一般是指直接将直流变成直流的情况，不包括直流-交流-直流的情况；直流斩波电路的种类很多，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，Zeta斩波电路，前两种是最基本电路。
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湖南工程学院应用技术学院课程设计课程名称电力电子技术课题名称DC-DC变换电路分析专业电气工程班级学号姓名指导教师李祥来2014 年月日湖南工程学院课程设计任务书课程名称：电力电子技术题目：DC-DC变换电路分析专业班级：电气1184学生姓名：学号：指导老师：审批：任务书下达日期2014年月日设计完成日期2014年月日前言直流-直流变流电路（DC-DC Converter）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，包括直接直流变流电路和间接直流变流电路，直接直流变流电路也称斩波电路（DC Chopper）,它的功能是将直流电变为另一固定电压或者可调电压的直流电，一般是指直接将直流电变为另一直流电，这种情况下输入与输出之间不隔离。
间接直流变流电路是在直流变流电路中增加了交流环节，在交流环节中通常采用变压器实现输入输出间的隔离，因此，也称为带隔离的直流-直流变流电路或直-交-直电路。
习惯上，DC-DC变换器包括以上两种情况，且甚至更多地指后一种情况。
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，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。
降压斩波电路（Buck Chopper）的设计与分析是接下来课程设计的主要任务。
目录一．降压斩波电路 (7)1.1 降压斩波原理： (7)1.2 工作原理 (8)1.3 IGBT结构及原理 (8)二．直流斩波电路的建模与仿真 (11)2.1IGBT驱动电路的设计.................................... 错误！未定义书签。
2.2电路各元件的参数设定................................ 错误！未定义书签。
2.3元件型号选择 ............................................... 错误！未定义书签。
2.4仿真软件介绍 ............................................... 错误！未定义书签。
2.5仿真电路及其仿真结果................................ 错误！未定义书签。
2.6仿真结果分析 ............................................... 错误！未定义书签。
三．课设体会与总结. (19)四．附录（完整电路图） (19)五．参考文献 (19)六．课程设计成绩表 (19)一．降压斩波电路1.1 降压斩波原理降压斩波电路（Buck Chopper ）的原理图及工作波形如下图所示。
该电路使用一个全控器件V ，图中为IGBT ，也可使用其他器件，若采用晶闸管，需设置是晶闸管关断的辅助电路。
图中，在为V 关断时给负载中的电感电流提供通道，设置了续流二极管VD 。
斩波电路的典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电池负载，两种情况下负载中均会出现反电动势，如图中EM 所示。
若负载中无反电动势时，只需令EM=0.以下的分析及表达式均可适用。
由图b 中V 的栅射电压UGE 波形可知，在t=0时刻驱动V 导通，电源E 向载提供电，负载电压U0=E ，负载电流I0按指数曲线上升。
负载电压的平均值，和负载电流的平均值：RE U I EE Ttt t E t U Mon off on on -===+=000α式中on t 为V 处于通态的时间；off t 为V 处于断态的时间；T 为开关周期；α为导通占空比，简称占空比或导通比。
根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路有三种控制方式：1） 保持开关周期T 不变，调节开关导通时间on t ，称为PWM 。
2） 保持开关导通时间on t 不变，改变开关周期T ，称为频率调制或调频型。
3） on t 和T 都可调，使占空比改变，称为混合型。
1.2 工作原理1）t =0时刻驱动V 导通，电源E 向负载供电，负载电压u o=E ，负载电流i o 按指数曲线上升。
2）t =t 1时刻控制V 关断，负载电流经二极管VD 续流，负载电压u o 近似为零，负载电流呈指数曲线下降。
为了使负载电流连续且脉动小通常使串接的电感L 值较大 。
3）t =t2时刻，再次驱动V 导通，重复上述过程。
i E M● 基于“分段线性”的思想，对降压斩波电路进行解析 ● 从能量传递关系出发进行的推导●由于L 为无穷大，故负载电流维持为I o 不变 ●电源只在V 处于通态时提供能量，为E 0I on t●在整个周期T 中，负载消耗的能量为（R 0I T+M E 0I T ）一周期中，忽略损耗，则电源提供的能量与负载消耗的能量相等RE U I EE Ttt t E t U Mon off on on -===+=000α输出功率等于输入功率，可将降压斩波器看作直流降压变压器该电路使用一个全控器件V ，途中为IGBT ，也可使用其他器件，若采用晶闸管，需设置晶闸管关断的辅助电路。
为在V 关断时给负载的电感电流提供通道，设置了续流二极管VD 。
斩波电路的典型用途之一个拖动直流电动机，也可以带蓄电池负载，两种情况均会出现反电动势。
1.3 IGBT 结构及原理IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET 的高输入阻抗和GTR 的低导通压降两方面的优点。
GTR 饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET 驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。
IGBT 综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。
非常适合应用于直流电压为600V 及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
方法IGBT是将强电流、高压应用和快速终端设备用垂直功率MOSFET的自然进化。
由于实现一个较高的击穿电压BVDSS需要一个源漏通道，而这个通道却具有很高的电阻率，因而造成功率MOSFET具有RDS(on)数值高的特征，IGBT消除了现有功率MOSFET的这些主要缺点。
虽然最新一代功率MOSFET 器件大幅度改进了RDS(on)特性，但是在高电平时，功率导通损耗仍然要比IGBT 技术高出很多。
较低的压降，转换成一个低VCE(sat)的能力，以及IGBT的结构，同一个标准双极器件相比，可支持更高电流密度，并简化IGBT驱动器的原理图。
导通IGBT硅片的结构与功率MOSFET 的结构十分相似，主要差异是IGBT增加了P+ 基片和一个N+ 缓冲层(NPT-非穿通-IGBT技术没有增加这个部分)。
如等效电路图所示(图1)，其中一个MOSFET驱动两个双极器件。
基片的应用在管体的P+和 N+ 区之间创建了一个J1结。
当正栅偏压使栅极下面反演P基区时，一个N 沟道形成，同时出现一个电子流，并完全按照功率 MOSFET的方式产生一股电流。
如果这个电子流产生的电压在0.7V范围内，那么，J1将处于正向偏压，一些空穴注入N-区内，并调整阴阳极之间的电阻率，这种方式降低了功率导通的总损耗，并启动了第二个电荷流。
最后的结果是，在半导体层次内临时出现两种不同的电流拓扑：一个电子流(MOSFET 电流)；一个空穴电流(双极)。
关断当在栅极施加一个负偏压或栅压低于门限值时，沟道被禁止，没有空穴注入N-区内。
在任何情况下，如果MOSFET电流在开关阶段迅速下降，集电极电流则逐渐降低，这是因为换向开始后，在N层内还存在少数的载流子(少子)。
这种残余电流值(尾流)的降低，完全取决于关断时电荷的密度，而密度又与几种因素有关，如掺杂质的数量和拓扑，层次厚度和温度。
少子的衰减使集电极电流具有特征尾流波形，集电极电流引起以下问题：功耗升高；交叉导通问题，特别是在使用续流二极管的设备上，问题更加明显。
鉴于尾流与少子的重组有关，尾流的电流值应与芯片的温度、IC 和VCE密切相关的空穴移动性有密切的关系。
因此，根据所达到的温度，降低这种作用在终端设备设计上的电流的不理想效应是可行的。
二．直流斩波电路的建模与仿真2.1 IGBT驱动电路的设计IGBT的驱动是矩形波，所以我选择了由比较器LM358产生矩形波。
图2.1.1 LM358的引脚图LM358简介：LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
图2.1.2 比较器产生方波电路图其中2、3口是输入口4、6接直流电源电压1为输出口。
2.2 电路各元件的参数设定1. IGBT的参数设定图2.2.1 IGBT的简化等效电路以及电气图形符号表2.2.2 IGBT模块的术语及其说明图2.2.3 降压斩波电路电路图图2.2.4 降压斩波总电路图由图3.2所示此次设计的电源电压为220V ，当二极管VD 导通时V 的C 和E 两端承受的电压为电源电压，因此U CE =220V 。
图2.2.5 IGBT 的转移特性和输出特性U GE(th)随温度的升高略有下降，温度每升高1°C ，其值下降5mV 左右。
在+25°C 时，U GE(th)的值一般为2-6V 。
参考电力电子技术课本可得：R E m e e R E R E e e I m T t )11()11(//min1---=---=ρσρττ 式 3.1R Em e e R E R E e e I m T t )11()11(//max1---=---=----ρσρττ 式 3.2式中，τρ/T =；E E m m /=；αρττ==TT t t 11/。
若取R 为10Ω，则：A R I 22/220max == 2. 续流二极管VD 的参数设定VD 所承受的最大反向电压是当IGBT 导通时的电源电压100V 。
所承受的最大电流是当IGBT 关断瞬间电感L 作用在VD 上的电流，此电流为A I 22max =。
3. 电感的参数设定由于电感L 要尽量大一些否则会出现负载电流断续的情况，所以选择L 的值为1mH 。
2.3元件型号选择考虑其安全裕度则IGBT 的额定电压可以为2-3倍峰值电压，所以额定电压可为440V -660V .额定电流33A -44A ，二极管VD 与其类似，VD 的最大反向电压为220V 。