电力电子直流斩波电路实验
直流斩波电路建模仿真实训报告新颖完整
直流斩波电路建模仿真实训报告新颖完整直流斩波电路是一种常用的电路拓扑,可用于将直流电转换为可调节的脉冲电压输出。
其在电力电子领域有着广泛的应用,例如交流电压变换、电流控制等。
本文将对直流斩波电路进行建模仿真,并详细介绍其原理和性能特点。
一、直流斩波电路的原理直流斩波电路主要由稳压电源、开关器件(如功率MOS管)、电流传感器、电感、电容、负载等组成。
稳压电源提供稳定的直流电压作为输入,开关器件通过控制开关时间和频率来调节输出波形。
电流传感器用于感应电流变化并反馈给控制电路,使控制电路能够根据需要来调整开关器件的导通时间,以达到输出波形的调节目的。
电感和电容则用来平滑输出波形。
直流斩波电路的工作原理是通过开关器件的周期性导通和截止来实现对直流电压的切割,进而产生脉冲电压输出。
当开关器件导通时,输入电压被加到负载上,电流开始增加;而当开关器件截止时,负载上的电流被切断,负载上的电压下降,电流开始减小。
通过改变开关器件的导通和截止时间,可以改变输出脉冲的宽度和频率。
二、直流斩波电路的性能特点1.可调节输出:直流斩波电路能够灵活地调节输出脉冲的宽度和频率,从而实现对输出脉冲电压的精确控制。
2.高效能转换:直流斩波电路能够将输入直流电转换为高频脉冲电压输出,具有高效的能量转换特性,可以提高系统的能量利用率。
3.电压稳定性好:直流斩波电路通过电感和电容来平滑输出波形,从而提高输出电压的稳定性,在脉动和噪声方面有较好的表现。
4.小型化设计:直流斩波电路由于结构简单,元件少,可以实现小型化设计,满足电子设备对体积的要求。
三、直流斩波电路的建模仿真首先,在LTspice中绘制直流斩波电路的原理图,包括稳压电源、开关器件、电流传感器、电感、电容、负载等。
然后,设置元件的参数,例如输入电压、负载电阻、开关器件的导通时间和截止时间等。
接下来,设置仿真的条件,例如仿真时间、步长等。
进行仿真分析时,可以观察直流斩波电路的输出波形,例如输出脉冲的宽度、频率、占空比等。
电力电子技术实验指导书(1).docx
《电力电子技术》实验指导书电力电子实验室编华北电力大学二00六年十月1. 实验总体目标《电力电子技术》是电气工程及其自动化专业必修的专业基础课。
本实验是《电力电子技术》课程内实验,实验的主要目的是使学生在学习的过程屮通过实验环节进一步加深对电力电子电路工作原理的认识和理解,掌握测试电力电子电路的技能和方法,为后续课程打好基础。
2. 适用专业电气工程及其自动化以及和关各专业本科3・先修课程模拟电子技术基础,数字电子技术基础4.实验课时分配5. 实验环境实验室要求配有电力电子专用实验台,示波器,万用表等实验设备。
6. 实验总体要求掌握电力电子电路的测试和实验方法,拿握双踪示波器的使用方法;通过对实验电路的波形分析加深对电力电子电路工作原理的理解,建立电力电子电路的整体概念。
7. 本实验的重点、难点及教学方法建议《电力电子技术》实验的重点是:熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法;掌握常用电力电子电路的拓扑、工作原理、控制方法和实验方法。
《电力电子技术》实验的难点是:电力电子电路的工作原理的理解和示波器的使用方法。
教学方法建议:在开始实验之前,通过多媒体设备对实验原理及实验方法进行讲解,同时对示波器的使用方法进行详细的讲解,对以通过实验演示的形式加深学牛对于实验内容的理解。
实验一、电力电子器件特性实验 (4)实验二、整流电路实验 (8)实验三、直流斩波电路实验(一)11实验四、直流斩波电路实验(二)14实验五、SPWM逆变电路实验17实验一、电力电子器件特性实验一、实验目的1 •熟悉MOSFET主要参数与开关特性的测童方法2.熟悉IGBT主要参数与开关特性的测试方法。
二、实验类型(验证型)木实验为验证型实验,通过实验对MOSFET和IGBT的主要参数和特性的测量,验证其开关特性。
三、实验仪器1 • MCL-07电力电子实验箱中的MOSFET与IGBT器件及英驱动电路部分2.双踪示波器3.毫安表4.电流表5.电压表四.实验原理MOSFET主要参数的测量电路原理图如图所示。
电力电子技术实验报告--直流斩波电路的仿真
实验报告(理工类)
通过本实验,加深对直流斩波电路工作原理的理解,并学习采用仿真软件来研究电力电子技术及相关控制方法。
二、实验原理
V L/R
¥GVD u 。
图2.1直流降压电路原理图
直流降压变流器用于降低直流电源的电压,使负载侧电压低于电源电压,其原理电路如图2.1所示。
U 。
=
&E=『E=aE (2-1) 4>n+^off /
式(2-1)中,T 为V 开关周期,%为导通时间,为占空比。
在本实验中,采用保持开关周期T 不变,调节开关导通时间&I 的脉冲宽度调制方式来实验对输出电压的控制。
仿真的模型线路如下图所示。
开课学院及实验室:
实验时间:年月日 一、实验目的
图2.2降压斩波电路仿真模型
在模型中采用了IGBT,IGBT的驱动信号由脉冲发生器产生,设定脉冲发生器的脉冲周期和脉冲宽度可以调节脉冲占空比。
模型中连接多个示波器,用于观察线路中各部分电压和电流波形,并通过傅立叶分析来检测输出电压的直流分量和谐波。
三、实验设备、仪器及材料
PC机一台、MATLAB软件
四、实验步骤(按照实际操作过程)
1.打开MATLAB,点击上方的SimUlink图标,进入SimUIinkLibraryBroWSer模式O
2.新建model文件,从SimulinkLibraryBrowser选择元器件,分别从sinks和SimPowerSystems 中选择,powergui单元直接搜索选取
3.根据电路电路模型正确连线
五、实验过程记录(数据、图表、计算等)
六、实验结果分析及问题讨论。
电力电子课程设计直流斩波电路优秀设计
课程设计汇报课题名称:直流斩波电路旳设计电力电子技术课程设计任务书系:电气与信息工程系年级:专业:自动化直流斩波电路旳功能是将直流电变为另一种固定旳或可调旳直流电,也称为直流-直流变换器(DC/DC Converter),直流斩波电路一般是指直接将直流变成直流旳状况,不包括直流-交流-直流旳状况;直流斩波电路旳种类诸多:降压斩波电路,升压斩波电路,这两种是最基本电路。
此外尚有升降压斩波电路,Cuk斩波电路,Sepic斩波电路,Zeta斩波电路。
斩波器旳工作方式有:脉宽调制方式(Ts不变,变化ton)和频率调制方式(ton不变,变化Ts)。
本设计是基于SG3525芯片为关键控制旳脉宽调制方式旳升压斩波电路和降压斩波电路,设计分为Multisim仿真和Protel两大部分构成。
Multisim重要是仿真分析,借助其强大旳仿真功能可以很直观旳看到PWM控制输出电压旳曲线图,通过设置参数分析输出与电路参数和控制量旳关系,运用软件自带旳电表和示波器能直观旳分析多种输出成果。
第二部分是硬件电路设计,它通过Protel等软件设计完毕。
关键字:直流斩波;PWM;SG35251 直流斩波主电路旳设计 (1)1.1 直流斩波电路原理 (1)直流降压斩波电路 (1)直流升压斩波电路 ........................................... 错误!未定义书签。
1.2 主电路旳设计.............................................................. 错误!未定义书签。
直流降压斩波电路 ........................................... 错误!未定义书签。
直流降压斩波电路参数计数 ........................... 错误!未定义书签。
直流升压斩波电路 ........................................... 错误!未定义书签。
直流斩波电路设计
一、设计项目与要求1、输入直流电压U i=60V,R=8Ω;2、输出电压范围为0-100V,试选用合适斩波电路;3、计算占空比α=23%和α=59%时,负载两端输出电压和电流;4、画出α=23%和α=59%时斩波电路的电压电流波形分析图;5、IGBT的工作特性分析。
二、电路原理图设计2.1主电路的设计斩波电路:将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。
也称为直流-直流变换器(DC/DCConverter)。
一般指直接将直流电变为另一直流电,不包括直流-交流-直流。
升降压斩波斩波电路结构Boost型升降压斩波变换器的特点是输出电压可以低于电源电压,也可以高于电源电压,是将降压斩波和升压斩波电路结合的一种直接变换电路。
主要由功率开关、二极管、储能电感、输出滤波电容等组成。
本次课题是在输入直流电压为60V时,想要输出电压的范围为0-100V,故而要选择的斩波电路应为升降压斩波斩波电路。
图1升降压斩波电路原理图2.2触发电路设计斩波器触发电路由三部分组成,图2为斩波器触发电路的原理图。
第一部分为由幅值比较电路U1和积分电路U2组成一个频率和幅值均可调的锯齿波发生器。
电位器RP1用来调节锯齿波的上下位置,电位器RP2用来调节锯齿波的频率,频率从100到700Hz可调。
由于晶闸管的开关速度及LC振荡频率所限,所以在斩波实验中我们一般选用200Hz这一范围。
第二部分是比较器部分。
比较器U3输入的一路是锯齿波信号,另一路是给定的电平信号,输出为前沿固定后沿可调的方波信号。
改变输入的电平信号的值,则相应改变了输出方波的占空比。
第三部分是比较器产生的方波送到4098双单稳电路U4,单稳电路则在方波的前沿和后沿分别产生两个脉冲,如图4所示,其后沿脉冲随方波的宽度变化而移动,前沿脉冲相位则保持不变,输出的脉冲经三极管放大通过脉冲变压器输出。
将上述两脉冲分别送至主晶闸管及辅助晶闸管,其中方波前沿触发脉冲G1、K1接主晶闸管VT1,而后沿触发脉冲G2、K2接辅助晶闸管VT2。
直流斩波电路实验报告电力电子技术实验报告
直流斩波电路实验报告电力电子技术实验报告导读:就爱阅读网友为您分享以下“电力电子技术实验报告”的资讯,希望对您有所帮助,感谢您对的支持! 实验二直流斩波电路的性能研究一.实验目的熟悉降压斩波电路(Buck Chopper)和升压斩波电路(Boost Chopper)的工作原理,掌握这两种基本斩波电路的工作状态及波形情况。
二.实验内容1.SG3525芯片的调试。
2.降压斩波电路的波形观察及电压测试。
3.升压斩波电路的波形观察及电压测试。
三.实验设备及仪器1.电力电子教学实验台主控制屏。
2.MCL-16组件。
3.MEL-03电阻箱(900/0.41A)或其它可调电阻盘。
4.万用表。
5.双踪示波器6.2A直流安培表(MCL-Ⅱ2A直流毫安表为数字式仪表,MCL-Ⅲ2A直流安培表为指针式仪表,其他型号可能为MEL-06)。
四.实验方法1.SG3525的调试。
原理框图见图2-4。
将扭子开关S1打向“直流斩波”侧,S2电源开关打向“ON”,将“3”端和“4”端用导线短接,用示波器观察“1”端和左侧地之间的输出电压波形应为锯齿波,并记录其波形的频率和幅值。
f=27.40kHz,幅值为3.30V扭子开关S2扳向图2-4 PWM波形发生“OFF”,用导线分别连接“5”、“6”、“9”,再将S2扳向“ON”,用示波器观察“5”端波形,并记录其波形、频率、幅度。
调节“脉冲宽度调节”电位器,记录其最大占空比和最小占空比。
Dmax=77.7%,Dmin=9.5%,波形为方波,f=27.86kHz,幅度为14.0V2.实验接线图见图2-5。
(1)将“主电源2”的“2”端和“直流斩波电路”的“2”端相连,将“PWM波形发生”的“7”、“8”端分别和直流斩波电路VT1的G1、S1端相连,“直流斩波电路”的“4”、“5”端串联MEL-03电阻箱(将两组900Ω/0.4lA的电阻并联起来,逆时针旋转调至阻值最大约450Ω),和直流安培表(将量程切换到2A挡)。
电力电子技术直流斩波电路的性能研究实验报告
电力电子技术直流斩波电路的性能研究实验总结
备注:序号(一)、(二)、(三)、(四)为实验预习填写项。
五、实验内容与步骤
图1 降压斩波电路的原理图及波形
图2 升压斩波电路的原理图及波形
图3 升降压斩波电路的原理图及波形
1、控制与驱动电路的测试
(1)启动实验装置电源,开启PE-19 控制电路电源开关。
(2)调节PWM 脉宽调节电位器改变Ur,用数字存储示波器分别观测SG3525 的第11 脚与第14 的波形,观测输出PWM 信号的变化情况。
(3)用示波器分别观测A、B 和PWM 信号的波形,记录其波形、频率和幅值。
(4)用数字存储示波器的两个探头同时观测11 脚和14 脚的输出波形,调节PWM 脉宽调节电位器,观测两路输出的PWM 信号,测出两路信号的相位差,并测出两路PWM 信号之间最小的“死区”时间。
2、直流斩波器的测试
斩波电路的输入直流电压Ui 由三相调压器输出的单相交流电经DJK20 挂箱上的单相桥式整流及电容滤波后得到。
接通交流电源,观测Ui 波形,记录其平均值。
直流升压斩波电路
安阳师范学院课程实践报告书电力电子课程实践——直流升压斩波电路作者系(院)物理与电气工程学院专业电气工程及其自动化(专升本)年级 2014级学号指导教师日期 2014摘要直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC变换器,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IGBT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:直流;升压斩波;IGBT目录摘要 (1)1 升压斩波电路 (3)1.1 升压斩波电路的基本原理 (3)1.2 斩波电路的控制方式 (4)2.升压斩波电路的典型应用 (5)3 结果分析 (9)4 小结 (10)参考文献 (11)1 升压斩波电路1.1 升压斩波电路的基本原理升压斩波电路(Boost Chopper)的原理及工作波形如图1-1所示。
该电路中也是一个全控型器件。
图1-1直流升压斩波电路原理图首先假设电路中电感L值很大,电容C值也很大,当可控开关V处于通态时,电源E向电感L充电,充电电流基本恒定为I1,同时电容C上的电压向负载R供电,因C值很大,基本保持输出电压uo为恒定值。
记为U。
设V处于通态的时间为ton,此阶段电感L上积蓄的能量为EI1ton。
当V处于断态时,电源E和电感L同时向电容C充电并向负载提供能量。
设V处于断态的时间为toff,则此期间电感L释放能量为:(U-E)I1toff。
当电路工作与稳态时,一个周期T中电感L积蓄能量与释放能量相等,即EI1ton=(U-E)I1toff(1-1)化简得U 0 = ( t on + t off /t off ) E= ( T /t off ) E (1-2)式中 T /t off >= 1 ,输出电压高于电源电压,故称该电路升压斩波电路。
直流斩波电路实验报告
直流斩波电路实验报告实验目的,通过实验,掌握直流斩波电路的工作原理和特性,了解斩波电路在电力电子中的应用。
实验器材,示波器、直流电源、电阻、电容、开关管等。
实验原理,直流斩波电路是一种将直流电压转换为脉冲或方波电压的电路。
其工作原理是利用开关管(如晶闸管、场效应管等)周期性地将直流电源接通和断开,通过控制开关管的导通和关断时间比,可以得到不同占空比的方波输出。
直流斩波电路的输出波形可以通过控制开关管的导通和关断来实现调制,从而实现对电压的调节和控制。
实验步骤:1. 搭建直流斩波电路。
将直流电源、开关管、电阻和电容按照电路图连接起来,并接上示波器。
2. 调节开关管的导通和关断时间比。
通过改变开关管的导通和关断时间比,观察输出波形的变化。
3. 测量电压和电流。
利用示波器和万用表测量输出波形的电压和电流值。
4. 分析实验结果。
根据实验数据和波形图,分析直流斩波电路的工作特性和输出波形的变化规律。
实验结果与分析:通过实验,我们得到了不同占空比的方波输出波形,并测量了相应的电压和电流值。
实验结果表明,随着开关管导通时间比的增加,输出波形的占空比也相应增加,电压值随之变化。
当导通时间比为50%时,输出波形的占空比为50%,电压值为直流电源的一半。
当导通时间比为100%时,输出波形为直流电压。
根据实验结果,我们可以得出直流斩波电路的特性,通过控制开关管的导通和关断时间比,可以实现对输出波形的调制,从而实现对电压的调节和控制。
直流斩波电路在电力电子中有着广泛的应用,如变频调速、逆变器等领域。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了直流斩波电路的工作原理和特性,掌握了斩波电路的搭建和调节方法。
实验结果表明,直流斩波电路可以实现对电压的调节和控制,具有广泛的应用前景。
在今后的学习和工作中,我们将进一步深入研究电力电子领域,不断提高自己的专业能力。
以上就是本次实验的全部内容,希望对大家有所帮助。
感谢大家的阅读!。
电力电子技术I-实验1-直流斩波电路
电力电子技术I-实验1-直流斩波电路-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII实验报告课程名称:电力电子技术指导老师:马皓成绩:__________________实验名称:直流斩波电路的研究实验类型:_________________同组学生姓名:___________一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的1、熟悉六种直流斩波电路(Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk、Sepic、Zeta)的工作原理与特点;2、掌握六种直流斩波电路在负载电流连续工作时的工作状态以及负载波形。
二、实验内容1、分别按照六种直流斩波电路的结构分别连接对应的试验电路;2、分别观察六种不同直流斩波电路在电路不同占空比的PWN波时的工作情况,并记录负载电压,与理论值进行比较,分析实验结果。
三、主要实验设备与仪器1、MPE-I电力电子探究性实验平台2、NMCL-22H直流斩波电路3、NMCL-22H-CK直流斩波电路插卡4、NMCL-50数字直流表5、示波器四、实验线路1、Buck chopper降压斩波电路(1)将PWN波形发生器的占空比调节电位器左旋到底(使占空比最小),输出端“VG-T”端接到斩波电路中IGBT管VT的”G“端,将PWN的”地“接到斩波电路中IGBT的”E“端,按照下图接成Buck chopper斩波器;(2)检查电路无误后,闭合电源开关,用示波器观察PWN输出波形,调节PWN触发器的电位器RP1,即改变触发脉冲的占空比记录占空比10%~80%实际负载电压,观察PWN占空比分别为10%、50%、80%下的负载电压波形。
2、Boost chopper升压斩波电路(1)按照下图接成Boost chopper电路,电感电容任选,负载电阻为R;(2)参照Buck chopper斩波电路,改变触发脉冲的占空比记录占空比10%~80%实际负载电压;(3)观察PWN占空比分别为10%、50%、80%下的负载电压波形。
直流斩波电路分析_电力电子技术
(3-16)
e a - 1 m e -1
第十一讲
直流斩波电路分析
直流斩波电路(DC Chopper)
– 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) – 一般是指直接将直流电变为另一直流电,不包括直流—交流—直流 – 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
11.1.1 11.1.2 11.1.3 11.1.4 降压斩波电路 升压斩波电路 升降压斩波电路和Cuk斩波电路 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路
返回
11.1.1 降压斩波电路
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
工作原理
I 20 1 - e -t1 / 1 - e -T /
;
ea - 1 E e -1 - m R
(3-9)
E EM 1 - e -a E m - R R R 1- e
;
(3-10)
式中:
。由图3-1b可知, t1 T t1 / a 分别是负载电流瞬时值的最小值和最大值。 T / m EM / E I10和I20 T
降压斩波电路
11.1.2 升压斩波电路
11.1.3 升降压斩波电路和Cuk斩波电路
11.1.4 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路
11.2
复合斩波电路和多相多重斩波电路
11.2.1 电流可逆斩波电路 11.2.2 桥式可逆斩波电路 11.2.3多相多重斩波电路
11.1
基本斩波电路
实验五 直流斩波电路实验报告
实验五直流斩波电路实验报告一、实验目的1、熟悉直流斩波电路的工作原理。
2、掌握直流斩波电路的基本组成和结构。
3、学会使用实验设备对直流斩波电路进行测试和分析。
4、深入理解斩波电路中占空比与输出电压之间的关系。
二、实验设备1、直流电源2、示波器3、信号发生器4、电阻、电容、电感等电子元件5、数字万用表三、实验原理直流斩波电路是将直流电源电压斩成一系列脉冲电压,通过改变脉冲的宽度或频率来控制输出电压的平均值。
常见的直流斩波电路有降压斩波电路(Buck 电路)、升压斩波电路(Boost 电路)和升降压斩波电路(BuckBoost 电路)等。
以降压斩波电路为例,其工作原理如下:当开关管导通时,电源向负载供电,电感储存能量;当开关管截止时,电感释放能量,二极管续流,维持负载电流连续。
通过调节开关管的导通时间与周期的比值(即占空比 D),可以改变输出电压的平均值。
输出电压的平均值$U_{o}$与输入电压$U_{in}$的关系为:$U_{o} = D \times U_{in}$,其中 D 为占空比。
四、实验步骤1、按照实验电路图连接好电路,仔细检查电路连接是否正确,确保无误。
2、调节直流电源,使其输出一个合适的电压值,作为输入电压。
3、设置信号发生器,产生合适的控制信号,控制开关管的导通与截止。
4、用示波器观察输入电压和输出电压的波形,测量并记录其幅值、频率和占空比。
5、改变占空比,重复步骤 4,记录不同占空比下的输出电压值。
6、对升压斩波电路和升降压斩波电路进行同样的实验操作。
五、实验数据记录与分析|占空比 D |输入电压$U_{in}$(V)|输出电压$U_{o}$(V)|理论计算值$U_{o}$(V)|误差|||||||| 02 | 10 | 20 | 20 | 0% || 04 | 10 | 40 | 40 | 0% || 06 | 10 | 60 | 60 | 0% || 08 | 10 | 80 | 80 | 0% |从实验数据可以看出,实际测量值与理论计算值基本相符,误差在可接受范围内。
直流斩波电路的性能研究_5
目录一、buck斩波电路工作原理 (1)二、硬件调试 (3)2.1、电源电路 (3)2.1.1 工作原理: (3)2.2 buck斩波电路 (5)2.3、控制电路 (6)2.4、驱动电路 (7)2.5 过压保护电路 (9)2.5.1 主电路器件保护 (9)2.5.2 负载过压保护 (9)2.5.3 过流保护电路 (10)2.6 元器件列表 (12)三、总结 (12)四、参考文献 (13)一、buck斩波电路工作原理直流斩波电路(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。
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,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。
所以,此课程设计选题为:设计使用全控型器件为电力MOSFET的降压斩波电路。
主要讨论电源电路、降压斩波主电路、控制电路、驱动电路和保护电路的原理与设计。
1.1主电路工作原理图1.1 BUCK斩波电路电路图直流降压斩波主电路使用一个Power MOSFET IRF640N控制导通。
直流斩波电路Buck、Buck-Boost 开关电路实验报告
城市学院实验报告课程名称: 电力电子技术 指导老师:____唐益民______________ 成绩:实验名称: 直流斩波电路Buck 、Buck-Boost 开关电路实验实验类型:__________________同组学生姓名:_褚盼盼、周芳芳、林雅婷、鲁颖莹_________4-1 BUCK 电路实验 一、 实验目的1、掌握Buck 降压开关变换电路的工作原理及特点;2、掌握Buck 降压开关变换电路的调试方法。
二、实验线路及原理实验线路如图3-14所示:专业:__自动化________ 姓名:___陈园园_______ 学号:____30802297____ 日期:周五下午第二节__地点:___理五A-206___装订线图3-14实验线路图三、实验内容1、主电路电感电流处于连续导通状态时,电路各工作点波形的研究测量;2、主电路电感电流处于断续导通状态时,电路各工作点波形的研究测量;3、主电路电感电流处于临界连续导通状态时,电路各工作点波形的研究测量;4、研究频率变化对电路工作状态的影响;5、研究负载变化对电路工作状态的影响;6、研究主电路电感L的变化对电路工作状态的影响;7、占空比K与输出电压U O之间的的函数关系测试;8、输入滤波器的作用观测。
四、实验仪器与设备1、DDS01电源控制屏;2、DDS31“Buck、Buck—Boost”实验挂箱;3、DT14“直流电压、电流表”实验挂箱;4、示波器等。
五、实验方法1、主电路电感电流处于连续导通状态时,电路各工作点波形的研究测量打开DDS31掛箱右下角电源开关,断开Buck主电路单元S1电源开关。
按表8接线:表87 21 1719206134513141415接线完毕,仔细核对无误,千万不要将线错接在Buck——Boost单元上。
开启Buck单元S1电源开关,将频率开关S2拨向“通”,将RP1负载电位器调在中间适当位置。
用示波器测量“8”和“11”R S3两端波形,此波形即电感电流i L波形。
电力电子课程设计直流斩波电路优秀设计
课程设计报告课题名称:直流斩波电路的设计电力电子技术课程设计任务书系:电气与信息工程系年级:专业:自动化摘要直流斩波电路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:降压斩波电路,升压斩波电路,这两种是最基本电路。
另外还有升降压斩波电路,Cuk斩波电路,Sepic斩波电路,Zeta斩波电路。
斩波器的工作方式有:脉宽调制方式(Ts不变,改变ton)和频率调制方式(ton不变,改变Ts)。
本设计是基于SG3525芯片为核心控制的脉宽调制方式的升压斩波电路和降压斩波电路,设计分为Multisim仿真和Protel两大部分构成。
Multisim主要是仿真分析,借助其强大的仿真功能可以很直观的看到PWM控制输出电压的曲线图,通过设置参数分析输出与电路参数和控制量的关系,利用软件自带的电表和示波器能直观的分析各种输出结果。
第二部分是硬件电路设计,它通过Protel等软件设计完成。
SG3525;PWM:直流斩波;关键字目录1 直流斩波主电路的设计 (1)1.1直流斩波电路原理 (1)1.1.1 直流降压斩波电路 (1)直流升压斩波电路1.2.2 (2)主电路的设计1.2 (3)1.2.1 直流降压斩波电路 (3)直流降压斩波电路参数计数1.2.2 (3)直流升压斩波电路1.2.3 (4)直流升压斩波参数计算1.2.4 (4)2 触发电路设计 (5)2.1控制及驱动电路设计 (5)2.1.1 PWM控制芯片SG3525简介 (5)SG3525内部结构及工作特性......................................................... 5 2.1.2触发电路........................................................................................... 62.1.32.2 系统总电路图 (7)3 电路仿真 (8)3.1触发电路的仿真 (8)3.1.1 Multisim仿真电路的建立 (8)触发电路的仿真结果及分析........................................................... 3.1.293.2 直流降压斩波电路的仿真及分析 (10)3.2.1 Multisim仿真电路的建立 (10)3.2.2 直流降压斩波电路仿真结果及分析 (10)3.3 升压斩波电路仿真 (11)3.3.1 Multisim仿真电路的建立 (11)3.3.2 直流升压斩波电路仿真结果及分析 (12)4 总结与体会 (13)参考文献 (14)1 直流斩波主电路的设计1.1直流斩波电路原理1.1.1直流降压斩波电路直流降压变流器用于降低直流电源的电压,使负载侧电压低于电源电压,其1-1 所示。
直流斩波电路实验报告
直流斩波电路实验报告直流斩波电路实验报告引言:直流斩波电路是电力电子学中的重要实验之一。
通过该实验,我们可以深入了解斩波电路的原理和工作方式,以及其在电力转换中的应用。
本实验旨在通过搭建和测试直流斩波电路,验证其性能和有效性。
一、实验目的本实验的主要目的是搭建直流斩波电路,并通过实验测试来验证其性能和有效性。
具体而言,我们将实现以下目标:1. 理解直流斩波电路的原理和工作方式;2. 掌握搭建直流斩波电路的方法和步骤;3. 测试直流斩波电路的输出波形,分析其性能和有效性。
二、实验原理直流斩波电路是一种将直流电压转换为交流电压的电路。
其基本原理是利用开关器件(如晶闸管、IGBT等)控制直流电源的导通和截断,从而改变电路中的电流路径,实现对直流电压的切割和转换。
直流斩波电路通常由三个主要部分组成:1. 输入滤波电路:用于滤除直流电源中的纹波和杂散信号,保证直流电压的稳定性;2. 斩波开关电路:由开关器件和控制电路组成,用于控制直流电源的导通和截断;3. 输出滤波电路:用于滤除斩波开关引起的高频脉冲信号,使输出电压变为平滑的交流电压。
三、实验步骤1. 搭建直流斩波电路:按照实验指导书提供的电路图和元器件清单,依次连接电路中的各个元器件和开关器件。
确保连接正确无误。
2. 调整控制电路参数:根据实验要求,调整控制电路中的参数,如频率、占空比等。
确保电路能够正常工作。
3. 测试输出波形:将示波器连接到输出端口,调整示波器的设置,观察并记录输出波形。
分析波形的频率、幅值和形状,评估直流斩波电路的性能和有效性。
4. 分析实验结果:根据实验数据和观察结果,对直流斩波电路的性能和有效性进行分析和总结。
比较实验结果与理论预期的差异,并提出可能的原因和改进方法。
四、实验结果与分析经过实验测试,我们得到了直流斩波电路的输出波形。
通过观察和分析波形,我们可以得出以下结论:1. 输出波形呈现出周期性的正弦波形,表明直流斩波电路能够将直流电压有效地转换为交流电压。
直流斩波电路实验报告
实验名称:直流斩波电路实验实验日期:2021年X月X日实验地点:实验室实验目的:1. 理解直流斩波电路的工作原理及组成;2. 掌握直流斩波电路的基本性能参数;3. 分析直流斩波电路在不同负载下的性能变化。
实验仪器:1. 直流斩波电路实验装置;2. 数字示波器;3. 数字万用表;4. 电源及负载。
实验原理:直流斩波电路是一种将直流电压转换为可调直流电压的电力电子电路。
它主要由斩波器、滤波器和控制器等部分组成。
斩波器是直流斩波电路的核心部分,其主要作用是将输入的直流电压斩成脉冲电压,再通过滤波器滤去脉冲电压中的高频谐波,得到稳定的输出电压。
实验步骤:1. 连接实验装置,确保各部分连接正确;2. 打开电源,调整输入电压,观察斩波器输出波形;3. 使用示波器观察斩波器输出波形,分析斩波器开关频率、占空比等参数;4. 调整负载,观察输出电压变化,分析负载对斩波电路性能的影响;5. 记录实验数据,进行数据分析。
实验结果与分析:1. 斩波器输出波形通过观察斩波器输出波形,可以看出斩波器开关频率和占空比对输出波形有重要影响。
当开关频率较高时,输出波形较为平滑;当占空比较大时,输出电压较高。
2. 负载对斩波电路性能的影响当负载增大时,输出电压降低,电流增大。
这是由于负载电流的增加导致斩波器开关频率和占空比发生变化,进而影响输出电压。
3. 实验数据分析通过对实验数据的分析,可以得出以下结论:(1)斩波器开关频率对输出波形有重要影响,频率越高,输出波形越平滑;(2)占空比对输出电压有直接影响,占空比越大,输出电压越高;(3)负载对斩波电路性能有较大影响,负载增大时,输出电压降低,电流增大。
实验结论:通过本次实验,我们了解了直流斩波电路的工作原理及组成,掌握了直流斩波电路的基本性能参数,分析了负载对斩波电路性能的影响。
实验结果表明,斩波器开关频率、占空比和负载对斩波电路性能有显著影响。
注意事项:1. 实验过程中,注意安全,确保电源及负载连接正确;2. 观察波形时,注意调整示波器参数,确保波形清晰;3. 实验数据记录准确,便于后续分析。
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特性曲线
六、思考问题回答
1.二极管在电路里起到什么作用 · 提供续流通道;单向导通 2.在观察负载电阻R两端电压波形时应 注意什么? · 3.将测试数据与理论计算做比较 分析 误差产生的原因 ·
测, 图由 形于 反二 向极 。管 方 向 原 电 因 路 应 实 将 验 探 时
பைடு நூலகம்
则波 用 会形 示 造时 波 成, 器 短要 两 路注 探 。意 头 共同 地时 问观 题测 ,两 否处
分别用示波器测量PWM脉宽调制信号 的VT-G端及负载电阻R两端的波形 通过改 变PWM脉宽调制信号的占空比 按下面表 格来进行波形及数据的测试
数据记录
20
负载 R 两端电压U o ( V )
35
50
65
80
此表格可用于所有直流斩波电路的测试
五、实验报告要求
1.记录降压斩波电路buck chopper的 输入及输出波形 2.分别画出不同斩波电路的Uo =f (������)
实验一 直流斩波电路实验
一、实验目的
熟悉六种斩波电路(buck chopper 、 boost chopper 、buck-boost chopper、 cuk chopper、 sepic chopper、 zeta chopper)的工作原理, 掌握这六种斩波电路的工作状态及波形 情况。
二、实验设备和仪器
1 SMCL-1电力电子教学实验装置 2 NMCL-22组件 3 数字双踪记忆示波器 4 数字万用表
三、实验原理接线图
直流斩波电路实验线路
四、实验内容及步骤
按照实验面板上各种斩波器的电路 图,取用相应的元件,搭成相应的斩波 电路即可 (可带电操作) 直流电源取上面的5v 电阻 电容 电感任选 PWM脉宽调制信号的输出VT-G端 与斩波电路中的 VT管的控制端G连 接 地线与VT管的E端连接 通过旋转 电位计来调节占空比 用示波器测出 脉宽调制信号的幅值 频率及占空比 的调节范围
PWM输入信号
14V U0 t
T
负载R的电压波形
成元 器 在 短器 的 主 路件 两 电 。之 个 路 间探通 的头电 波同后 形时, ,观不 否测能 则主用 会电示 造路波
Buck-boost Chopper
压电 略路 低导 于线 理存 论在 电负 压载 。, 输 出 电
论故 , 保 电升 电实 在 持 路压 压际 此 住 中斩 。输 阶 。 ,波 出 段 由 电电 电 会 于 容路 压向 和 会 负 不 可升 略 载 可 将降 低 放 能 输压 于 电 无 出斩 理 , 限 电波 大压 C C