电力电子技术课程设计分析解析

摘要

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。

关键词：稳压电源；buck变换器

Abstract

Has been widely used in the DC power supply, AC power supply, industry power supply of high frequency switching power supply, communication power supply, communication power supply, inverter power supply, computer power supply etc.. It can provide high power and coarse grid electricity, it is an important system of modern electronic equipment "the blood flow to the heart". BUCK converter is a switch for power supply the basic topology of BUCK converter, also called buck converter, a DC chopper for buck to input and output voltage, the output voltage is less than the input voltage, because of its variable function superior, therefore, it can be directly used for the need for direct step-down place.

Keyword：regulated power supply；BUCK converter

II

目录

摘要------------------------------------------------------------------------------ⅠAbstract------------------------------------------------Ⅱ第一章设计目的与要求-----------------------------------1

1、设计目的-------------------------------------------1

2、设计要求-------------------------------------------1第二章主电路设计与元件参数选型-------------------------2

1、主电路设计-----------------------------------------2

2、IGBT驱动电路简介-----------------------------------3

3、元件参数选型----------------------------------------3第三章系统建模与仿真-----------------------------------5

1、MATLAB仿真简介------------------------------------5

2、主电路建模-----------------------------------------5

3、控制电路的实现-------------------------------------10

4、仿真中出现的问题以及解决方法-------------------------11第四章仿真结果分析------------------------------------14第五章设计小结----------------------------------------15第六章参考文献-------------------------------------------------------------16

第一章设计目的与要求

1、降压斩波电路的设计目的

(1)、通过对降压斩波电路（buck chopper）的设计，掌握buck chopper 电路的工作原理，综合运用所学知识，进行buck chopper电路和系统设计的能力。

(2)、了解与熟悉buck chopper电路拓扑、控制方法。

(3)、理解和掌握buck chopper电路及系统的主电路、控制电路和保护电路的设计方法，掌握元器件的选择计算方法。

(4)、具有一定的电力电子电路及系统实验和调试的能力。

2、降压斩波电路的设计要求

(1)、计内容: 对Buck Chopper电路的主电路和控制电路进行设计，参数如下：直流电压E＝380V，反电动式E1＝48V，输出功率为5KW。

(2)设计要求

(a)理论设计：

了解掌握Buck Chopper电路的工作原理，设计Buck Chopper电路的主电路和控制电路。包括：IGBT电流,电压额定的选择，画出完整的主电路原理图和控制电路原理图、列出主电路所用元器件的明细表。

(b)仿真实验:

利用MATLAB仿真软件对Buck Chopper 电路主电路和控制电路进行仿真建模设计

第二章 主电路设计与元件参数选型

1、主电路设计

降压斩波电路主电路工作原理图如下：

图一：降压斩波电路主电路工作原理图

（1）t=0时刻驱动V 导通，电源E 向负载供电，负载电压0U E =，负载电流0i 按指数曲线上升。

（2）t=t1时控制V 关断，二极管VD 续流，负载电压0U 近似为零，负载电流0i 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。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所负载电压的平均值为：0on on on off t t U E E E t t T α===+ 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。负载电流的平均值为：0

0U I R =若负载中L 值

较小，则在V 关断后，到了2t

时刻，，负载电流已衰减至零，会出