电力电子系统及设计课程设计
现代电力电子技术课程设计

现代电力电子技术课程设计介绍电力电子技术被广泛应用于现代工业生产、家庭用电和交通运输等方面。
因此,现代电力电子技术课程设计是电力工程专业的核心课程之一。
本文将介绍一种基于硬件和软件的电力电子课程设计,学生可以在课程中了解电力电子技术的基本原理和应用。
实验目的通过课程设计,学生应能掌握以下知识和能力:•了解电力电子技术的基本原理和应用;•熟悉电力电子硬件设备的搭建和使用;•掌握基于软件的电力电子控制方法;•能够完成基于电力电子技术的实际工程项目。
实验设备本次课程设计所需硬件设备如下:•变频调速控制器;•电机模拟负载;•相变器;•电容电压采样电路;•行波管电磁管;软件设备:•MATLAB/Simulink仿真软件。
实验内容选定一个具体的电力电子应用场景,例如交流电机的调速控制。
根据实际需求,设计和实现一个电力电子系统,包括硬件和软件两部分。
其中,硬件部分主要包括变频调速控制器、电机模拟负载、相变器、电容电压采样电路和行波管电磁管等,软件部分主要包括基于MATLAB/Simulink的控制算法设计。
实验具体步骤如下:1.搭建硬件设备搭建电力电子硬件设备,连接好所有器件,确定所有元件的工作状态。
变频调速器的输出需要用直流电压给相变器,经过相变器相位控制后,得到所需的交流电压输出给模拟电机负载。
电容电压采样电路与控制板需要连接好,以获取控制信号并输出到行波管电磁阀控制端口。
完成硬件连接后进行设备检测,确保所有器件均正常工作。
2.编写Simulink模型根据实际场景和需求,设计一个Simulink模型,使用PID控制算法为变频调速器提供控制信号。
在Simulink中分别设置输入、输出和控制算法,确保所有参数设定正确,且控制算法具有良好的控制效果。
3.模型仿真将Simulink模型与搭建好的硬件设备连接,进行系统仿真。
通过调整PID参数,检验仿真效果与控制性能。
如果仿真结果不理想,则重复调整控制算法和参数,以达到更好的控制效果。
电力电子课程设计报告陈晋杰赵栗杰
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电力电子课程设计报告------陈晋杰----赵栗杰电力电子课程设计报告设计题目:静电除尘器高频高压电源的设计学生姓名:陈晋杰专业:电气工程及其自动化班级:12电气一班指导教师:凌禹设计时间:目录一、设计题目 (2)二、报告正文 (3)摘要 (3)2.1 高频开关电源供电简介 (3)2.2 高频高压电源主要电路拓补的选择 (4)2.3 整流电路的设计 (7)2.4 波形分析 (10)三、设计总结 (11)四、参考文献................一、设计题目单相、三相可控桥式整流的工程应用————静电除尘高频高压电源的设计随着工业的发展,生产规模的日益扩大,环境污染如水污染、空气污染、废物污染、化学污染、噪音污染、热污染等有日趋严重之势。
粉尘是造成空气污染的主要污染物之一。
支撑我国工业基础的煤炭加工、采矿、电力、冶金、炼油、化工、造纸等工业都是粉尘的排放源。
工业粉尘的大量排放,不仅会危及人体健康和自然环境,在某些情况下还会造成大量贵重材料的流失。
在诸多除尘设备中,静电除尘器不仅具有除尘效率高,处理烟气量大,阻力损失小,能耗小及运行费用低等优点,还可以用来回收有用材料和能源。
因此静电除尘器在工业应用上的研究得到了越来越多的重视。
静电除尘器是当今世界公认的高效除尘设备,对于环境的保护具有及其重要的意义。
高压直流电源作为静电除尘器的核心部件,对于除尘的效率和效果有着决定性的影响。
人们在其基础上做了许多改进,比如研制输入为三相相控整流以提高功率因数;在工频整流供电基础上研制调幅式LC恒流供电电源、间歇电源和脉冲电源以提高除尘器对某些粉尘或除尘环境的除尘能力。
但基于晶闸管调压的低频工作方式的除尘电源,由于其低频工作的本质具有的许多缺点,已成为限制进一步提高除尘器除尘效果的瓶颈。
静电除尘电源高频化的发展也已成为国内外除尘行业的共识,这一方面国外走在了前列。
国内已有中小功率高频静电除尘电源的产品,但目前国内绝大多数主流静电除尘设备所配套的电源功率需要在60—100kW。
电力电子技术课程设计报告
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电力电子技术课程设计报告一、引言电力电子技术是现代电力系统中不可或缺的一部分。
它涉及到将电能转换为不同形式以满足不同需求的技术。
本文将介绍一个基于电力电子技术的课程设计报告,旨在帮助读者了解该设计的步骤和思考过程。
二、设计目标我们的设计目标是实现一个具有高效能转换和可靠性的电力电子系统。
该系统能够将直流电能转换为交流电能,并能够在不同负载条件下提供稳定的电力输出。
三、系统设计1. 选取合适的电力电子器件为了实现电能的转换,我们需要选取合适的电力电子器件。
在这个设计中,我们选择使用开关管作为主要的电力电子器件。
开关管具有快速开关和可控的特性,适合用于电能转换。
2. 设计电力电子控制电路为了控制开关管的工作,我们需要设计一个电力电子控制电路。
这个电路主要由控制芯片、传感器和驱动电路组成。
控制芯片用于生成控制信号,传感器用于监测电流和电压等参数,驱动电路用于控制开关管的导通和关断。
3. 进行系统建模和仿真在进行实际电路设计之前,我们需要对系统进行建模和仿真。
这可以帮助我们验证设计的正确性,并且可以提前发现潜在的问题和改进的空间。
我们可以使用电路仿真软件来进行系统建模和仿真。
4. PCB设计和元器件选型在完成系统建模和仿真后,我们需要进行PCB设计和元器件选型。
PCB设计是将电路设计转化为实际电路板的过程。
在PCB设计中,我们需要考虑电路的布局和走线,以及选择适当的元器件。
5. 制作和调试电路板在完成PCB设计后,我们可以开始制作电路板。
制作电路板可以通过将电路设计转移到电路板上,并使用电路板制作设备进行制作。
制作完成后,我们需要进行电路板的调试,以确保电路的正常工作。
6. 测试和优化系统性能在完成电路板的制作和调试后,我们需要对系统进行测试和优化。
测试可以帮助我们评估系统的性能,并发现潜在的问题。
根据测试结果,我们可以进行优化,以提高系统的效率和可靠性。
四、总结本文介绍了一个基于电力电子技术的课程设计报告的步骤和思考过程。
电力电子技术的课程设计
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电力电子技术的课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握电力电子器件的基本工作原理,如二极管、晶体管、晶闸管等;2. 了解电力电子电路的基本类型,如整流电路、斩波电路、逆变电路等;3. 学会分析简单电力电子电路的性能、特点及应用场合;4. 掌握电力电子设备在实际应用中的参数计算和选型方法。
技能目标:1. 能够正确使用实验设备搭建简单的电力电子电路;2. 学会运用电路分析方法,对电力电子电路进行性能分析和故障排查;3. 能够根据实际需求设计简单的电力电子系统,并进行参数计算和选型。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 增强学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力;3. 培养学生严谨的科学态度,树立工程伦理观念。
课程性质:本课程为电力电子技术的基础课程,旨在使学生掌握电力电子器件、电路及其应用,培养实际操作能力和工程素养。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础,具有较强的学习能力和动手能力,但对电力电子技术尚处于入门阶段。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手实践和实际应用,提高学生的综合能力。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力电子器件:介绍二极管、晶体管、晶闸管等基本器件的结构、工作原理及特性,重点讲解其在电力电子电路中的应用。
教材章节:第一章至第三章内容安排:2学时2. 电力电子电路:讲解整流电路、斩波电路、逆变电路等基本电路的类型、工作原理及性能特点。
教材章节:第四章至第六章内容安排:4学时3. 电力电子电路分析:教授电路分析方法,如平均值法、等效电路法等,分析典型电力电子电路的性能和应用。
教材章节:第七章内容安排:3学时4. 电力电子设备设计:介绍参数计算和选型方法,结合实际案例进行设备设计。
教材章节:第八章内容安排:3学时5. 实践操作:安排学生进行电力电子电路搭建、性能测试和故障排查,提高动手能力。
电力电子技术课程设计范例
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电力电子技术课程设计范例电力电子技术课程设计是电力电子专业中非常重要的一环,它是将电力电子学习与实际应用相结合的重要途径之一。
由于电力电子技术在现代化工业、通信、电力、航空、宇航、农业和家庭等领域中的应用越来越广泛,因此,学生需要在课程设计中学习和掌握相关的基础理论和实践技能,以进一步提高他们的职业技能和竞争力。
下面是一份电力电子技术课程设计范例,以帮助学生更好地理解课程设计的具体实施过程和重要性。
第一步:确定课程设计的主题和目标在确定课程设计主题之前,学生需要仔细研究相关的文献,了解当前和未来的技术发展趋势和业界应用需求。
主题的选择应与实际应用领域紧密相关,以便更好地为学生提供有效的学习经验和实践能力。
然后,学生需要明确课程设计的目标,包括学生所需的知识、技能和能力。
学生应确定课程设计目标的量化和可衡量性,以便能够更好地评估学生在课程设计中的表现和达成的结果。
第二步:确定课程设计的内容和参考资料在确定课程设计内容之前,学生需要根据主题和目标确定需要用到的理论知识和实践技能。
然后,需要进一步细化课程设计的内容,涉及电路设计、模拟仿真、原型制作和测试等方面。
学生还可以根据需要选择不同的参考书籍、技术文献和案例,以帮助他们更好地理解理论知识和实践技能。
第三步:制定课程设计计划和进度表在确定课程设计内容和参考资料之后,学生需要开始制定课程设计的计划和进度表。
这包括课程设计的开始和结束日期、课程设计的阶段、任务分配、数据采集和处理、实验设备准备等。
学生也需要确定每个阶段的截止日期和进度表,以确保他们能够按时完成课程设计。
第四步:实施课程设计和记录结果在课程设计实施阶段,学生需要根据计划和进度表开始实施任务。
学生应在此阶段中注意保持适当的沟通和协作,以便能够更好地完成任务。
学生需要记录实验数据和结果,并进行分析和讨论,以便更好地理解电力电子技术的实际应用。
第五步:撰写最终报告在完成课程设计之后,学生需要将实验结果和分析总结成最终报告。
电力电子技术课程设计教案
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一、一、 教学课题学课题: : 电力电子技术课程设计电力电子技术课程设计 二、教学目的和任务二、教学目的和任务 电力电子技术是研究利用电力电子器件、电力电子技术是研究利用电力电子器件、电路理论和控制技术,电路理论和控制技术,电路理论和控制技术,实现对电能的控制、实现对电能的控制、变换和传输的科学,其在电力、工业、交通、通信、航空航天等很多领域具有广泛的应用。
电力电子技术不但本身是一项高新技术,力电子技术不但本身是一项高新技术,而且还是其它多项高新技术发展的基础。
而且还是其它多项高新技术发展的基础。
而且还是其它多项高新技术发展的基础。
因此,因此,提高学生的电力电子领域综合设计和综合应用能力是教学计划中必不可少的重要一环。
通过电通过电力电子技术的课程设计达到以下几个目的:力电子技术的课程设计达到以下几个目的:1、培养学生文献检索的能力,特别是如何利用Intel 网检索需要的文献资料。
网检索需要的文献资料。
2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
4、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。
、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
、提高学生课程设计报告撰写水平。
三、课程设计的基本要求三、课程设计的基本要求1. 教师确定方向,在教师的指导下,学生自立题目教师确定方向,在教师的指导下,学生自立题目注意事项:注意事项: ① 所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计,题目难度和工作量要适应在一周内完成,题目要结合工程实际。
学生也可以选择规定题目方向外的其他电力电子装置设计,如开关电源、调光灯、镇流器、如开关电源、调光灯、镇流器、UPS UPS 电源等,但不允许选择其他班题目方向的内容设计(复合变换除外)。
② 通过图书馆和Intel 网广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料,确定适应自己的课程设计题目。
电力电子课程设计课本
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电力电子课程设计课本一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握电力电子学的基本概念、原理和应用,培养学生对电力电子技术的兴趣和热情,提高学生的科学素养和创新能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够了解电力电子学的基本概念、原理和主要器件,理解电力电子电路的工作原理和性能,掌握电力电子技术的应用领域。
2.技能目标:学生能够分析简单的电力电子电路,进行电力电子器件的选择和应用,具备设计简单的电力电子电路的能力。
3.情感态度价值观目标:学生能够认识电力电子技术在现代社会中的重要性和地位,培养对电力电子技术的兴趣和热情,提高科学素养和创新能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括电力电子学的基本概念、原理和应用。
具体安排如下:1.电力电子学的基本概念和原理:介绍电力电子学的定义、特点和基本原理,讲解电力电子器件的分类、特性和应用。
2.电力电子电路:分析电力电子电路的工作原理和性能,介绍电力电子电路的常见应用领域,如电力变换、电力控制等。
3.电力电子技术的应用:介绍电力电子技术在现代社会中的应用案例,如变频调速、电动汽车、智能电网等,强调电力电子技术对现代社会的重要性和影响。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下:1.讲授法:通过讲解电力电子学的基本概念、原理和应用,使学生掌握电力电子技术的基本知识。
2.案例分析法:通过分析具体的电力电子应用案例,使学生了解电力电子技术在实际工程中的应用和价值。
3.实验法:学生进行电力电子实验,使学生亲自操作和观察电力电子电路的工作原理和性能,提高学生的实践能力和创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,本节课将采用以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的电力电子学教材,为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书:推荐学生阅读电力电子学相关的参考书籍,拓展学生的知识面。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,为学生提供直观、生动的学习资源。
电力电子技术课程设计范例
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电力电子技术课程设计范例电力电子技术课程设计是电气工程专业的一门重点课程,该课程设计主要涉及到电力电子变流器的设计、控制和应用。
此外,该课程还包括功率半导体器件的选型、电路设计、控制系统设计以及电磁兼容等方面的内容。
本文主要介绍一种电力电子技术课程设计的范例,以期为电力电子技术课程设计的读者提供一些参考和借鉴。
1. 课程设计目标电力电子技术课程设计的主要目标是培养学生的电气设计能力、模拟仿真能力、实验操作能力和团队合作意识,以及使学生掌握电力电子变流器的设计和控制技术。
2. 课程设计主题设计具有稳定输出电压的电力电子变流器。
具体包括:(1)设计一个交流输入、直流输出的电力电子变流器。
(2)根据实际需要选择并计算所需的功率半导体装置。
(3)设计适当的电路保护和故障检测系统。
(4)编写控制程序实现变流器的开关控制。
(5)进行电路仿真和实验验证。
其中,电力电子变流器可以采用全桥式、半桥式、双向直流-直流变换器等常用拓扑结构。
3. 课程设计步骤(1)确定项目的范围和目标。
明确所需完成的技术任务和各个环节的时间计划,提前预估和解决可能遇到的技术问题。
(2)收集相关的技术资料。
包括相关电路设计资料和器件规格书等。
(3)根据设计需求进行选型计算,选择满足要求的元器件。
(4)进行电路仿真验证。
采用MATLAB/Simulink软件搭建电路模型,对所设计的电路进行仿真,进一步验证电路的性能和可靠性。
(5)设计控制系统。
采用单片机或FPGA等控制芯片,编写控制程序实现变流器的开关控制,并对控制程序进行仿真和验证。
(6)进行实验验证。
制作样品电路,进行实际测试和验证。
实验过程中,需要注意电路稳定性和安全性,防止短路等电路故障。
(7)编写课程设计报告。
对整个设计过程进行总结和评估,包括设计思路、设计过程、实验结果等方面内容。
4. 课程设计评分电力电子技术课程设计评分主要包括以下几个方面:(1)方案设计(20分)。
设计方案的完备性、实现难度、适用性和创新性等方面考虑。
电力电子毕业课程设计
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电力电子毕业课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电力电子技术的基本原理,掌握常见电力电子器件的工作原理及应用。
2. 学生能掌握电力电子装置的设计方法,包括器件选型、参数计算和电路搭建。
3. 学生了解电力电子技术在新能源、电力系统和工业控制中的应用。
技能目标:1. 学生具备分析和解决实际电力电子工程问题的能力,能运用所学知识进行电路设计与调试。
2. 学生能运用相关软件(如PSPICE、MATLAB等)进行电力电子电路的仿真分析,提高实际操作能力。
3. 学生具备查阅相关技术文献、资料的能力,提高自学能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对电力电子技术的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 学生能够关注电力电子技术的发展趋势,认识到其在国家能源战略和节能减排中的重要性。
3. 学生在课程实践中,培养严谨、负责的工作态度,提高沟通与协作能力。
本课程针对电力电子专业毕业生,结合学生特点和教学要求,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和工程素养。
通过课程学习,使学生具备电力电子技术的基本知识和技能,为未来的职业发展打下坚实基础。
同时,培养学生对电力电子技术的兴趣和责任感,为我国电力电子行业的发展贡献力量。
二、教学内容1. 电力电子器件原理及特性:包括二极管、晶体管、晶闸管、场效应晶体管等常见器件的工作原理、特性参数和应用领域。
教材章节:第1章 电力电子器件2. 电力电子变换电路:介绍AC-DC、DC-AC、DC-DC等基本电力电子变换电路的原理、拓扑结构及其应用。
教材章节:第2章 电力电子变换电路3. 电力电子装置设计:讲解装置设计方法、步骤,包括器件选型、参数计算、电路搭建等。
教材章节:第3章 电力电子装置设计4. 电力电子电路仿真:运用PSPICE、MATLAB等软件进行电力电子电路的仿真分析,提高学生实际操作能力。
教材章节:第4章 电力电子电路仿真5. 电力电子技术在新能源、电力系统和工业控制中的应用:分析各类应用实例,让学生了解电力电子技术的实际应用。
电力电子课程设计任务书
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电力电子课程设计任务书一、课程目标知识目标:1. 理解电力电子器件的基本原理、分类及其在电路中的应用;2. 掌握电力电子变换器的工作原理、电路构成及其控制方法;3. 了解电力电子技术在能源转换、电机调速等领域的应用。
技能目标:1. 能够分析并设计简单的电力电子电路,进行电路仿真与实验操作;2. 学会使用相关软件(如PSPICE、MATLAB等)对电力电子电路进行性能分析与优化;3. 能够针对实际问题,运用电力电子技术提出解决方案,并进行初步设计与评估。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学、积极探索电力电子技术发展的精神;2. 增强学生的环保意识,认识到电力电子技术在节能减排方面的重要性;3. 培养学生的团队协作能力和沟通表达能力,使其在学术交流中能够积极参与、互相学习。
课程性质:本课程为高年级专业课程,旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合,提高解决实际问题的能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础,具有较强的学习能力和动手实践能力,但可能对电力电子技术在实际应用中的具体问题缺乏深入了解。
教学要求:结合课本内容,注重理论与实践相结合,强调实际操作能力的培养。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际工程问题,提高其创新能力和实践能力。
在此基础上,分解课程目标为具体的学习成果,以便进行后续的教学设计和评估。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 电力电子器件原理及其特性- 教材章节:第一章- 内容:晶闸管、GTO、MOSFET、IGBT等器件的工作原理、特性参数及选型。
2. 电力电子变换器及其控制技术- 教材章节:第二章- 内容:AC-DC、DC-AC、DC-DC等变换器的工作原理、电路拓扑及其控制策略。
3. 电力电子技术应用- 教材章节:第三章- 内容:电力电子技术在电力系统、新能源、电机调速等领域的应用案例。
4. 电力电子电路设计与仿真- 教材章节:第四章- 内容:电路设计方法、仿真软件使用及电路性能分析。
电力电子装置及系统课程设计报告

电力电子装置及系统课程设计报告1. 课程设计概述本课程设计的目的是通过对电力电子装置及系统的研究与实践,使学生掌握电力电子技术的基本原理、基本电路和基本器件,培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。
通过实际设计一个电力电子装置或系统,使学生了解电力电子装置在现代工业、交通运输、通信等领域的应用,为今后从事相关工作打下坚实的基础。
介绍电力电子技术的发展历程、基本概念、基本原理和发展趋势,使学生对电力电子技术有一个全面的了解。
介绍常用的电力电子装置及其基本电路,如半桥逆变器、全桥逆变器、谐振变换器等,使学生掌握这些电路的设计方法和工作原理。
介绍常用的电力电子器件,如晶闸管、MOSFET、IGBT等,使学生了解这些器件的结构、工作原理和性能参数。
根据课题要求,设计一个具有一定功能的电力电子装置或系统,并进行实际调试,使学生掌握电力电子装置及系统的设计方法和调试技巧。
指导学生撰写课程设计报告,并进行答辩准备,使学生养成良好的学术写作习惯和团队合作精神。
1.1 课程设计目的与任务本次电力电子装置及系统课程设计的目的是培养学生的工程设计能力和实践操作经验。
通过课程设计,使学生熟练掌握电力电子装置的基本原理、系统构成、运行控制和优化方法,从而能够独立完成电力电子装置的设计、安装、调试和运行维护工作。
课程设计还旨在提高学生的团队协作能力和创新意识,为将来的工程实践和技术创新打下坚实的基础。
电力电子装置的基本原理与设计:学生需掌握电力电子装置的基本原理、主要构成、电路设计及选型计算。
学生还需具备能够根据实际需求独立完成装置的初步设计能力。
系统的运行与控制:学生需理解并掌握电力电子系统的运行特性,包括稳定性、动态响应等。
学生还需掌握系统的控制策略,如PID控制、模糊控制等,并能够根据实际需求设计合适的控制系统。
优化与改进:学生需要根据实际需求和现场环境对电力电子装置进行优化和改进,以提高其性能和使用寿命。
这包括装置的节能优化、抗干扰设计以及可靠性提升等。
电力电子技术课程设计

电力电子技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电力电子器件的基本原理、分类及功能,理解不同器件在电力转换中的应用。
2. 使学生了解电力电子电路的基本拓扑结构,掌握常见电力电子电路的原理及分析方法。
3. 帮助学生掌握电力电子装置的控制策略,了解电力电子技术在节能、环保等方面的应用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析、设计简单电力电子电路的能力。
2. 提高学生动手实践能力,能正确搭建、调试和优化电力电子实验装置。
3. 培养学生运用电力电子技术解决实际问题的思维方法和创新能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电力电子技术学科的兴趣,培养其探索精神和求知欲。
2. 培养学生具备良好的团队合作意识,学会在团队中沟通交流,共同解决问题。
3. 增强学生的节能环保意识,使其认识到电力电子技术在未来可持续发展中的重要性。
课程性质:本课程为专业核心课程,旨在让学生掌握电力电子技术的基本理论和实践技能,培养学生具备分析和解决实际问题的能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础,具有较强的学习能力和实践操作能力,对新技术和新事物充满好奇心。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,鼓励学生主动参与、积极思考,提高其分析问题和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生达到预定的学习成果,为后续相关课程的学习和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力电子器件原理及分类:包括半导体器件、二极管、晶体管、晶闸管等基本原理、特性及应用。
教材章节:第一章《电力电子器件》2. 电力电子电路拓扑结构:分析常见电力电子电路如整流电路、斩波电路、逆变电路的原理及性能。
教材章节:第二章《电力电子电路拓扑》3. 电力电子装置控制策略:学习PID控制、PWM控制等在电力电子装置中的应用。
教材章节:第三章《电力电子装置的控制》4. 电力电子技术应用:介绍电力电子技术在工业、家电、新能源等领域的应用案例。
教材章节:第四章《电力电子技术的应用》5. 实践教学:组织学生进行电力电子电路搭建、调试和优化实验,提高学生动手能力。
电力电子实训课程设计

电力电子实训课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电力电子器件的基本原理,掌握其工作特性和应用范围。
2. 学生能掌握常见电力电子电路的组成、工作原理及电路分析方法。
3. 学生能了解电力电子装置在实际应用中的注意事项,如散热、电磁兼容等。
技能目标:1. 学生能正确使用电力电子器件,进行简单电路的搭建与调试。
2. 学生能运用所学知识,分析和解决实际电力电子电路中存在的问题。
3. 学生能通过实训课程,提高动手能力,培养实际操作技能。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对电力电子技术的兴趣,提高科技创新意识。
2. 学生能够认识到电力电子技术在节能减排、可持续发展等方面的重要作用,增强环保意识。
3. 学生能够在团队合作中发挥积极作用,培养沟通、协作、解决问题的能力。
本课程针对高年级学生,具有较强的实践性和应用性。
课程设计紧密联系实际,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
在教学过程中,教师应充分关注学生的个体差异,激发学生的学习兴趣,引导学生主动探究,提高学生的综合素质。
课程目标的设定旨在使学生在掌握电力电子技术基本知识的基础上,能够将其应用于实际工作中,为我国电力电子行业的发展做出贡献。
通过对课程目标的分解,有助于教学设计和评估的实施,确保课程目标的达成。
本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 电力电子器件原理及其特性:介绍常见的电力电子器件如二极管、晶体管、晶闸管等的工作原理、特性参数及应用场合。
2. 常见电力电子电路:分析整流电路、斩波电路、逆变电路、变频电路等典型电路的组成、工作原理及电路分析方法。
3. 电力电子装置的散热与电磁兼容设计:讲解散热技术、电磁兼容原理,分析实际应用中应注意的问题及解决方法。
4. 电力电子电路的仿真与实验:运用相关软件进行电力电子电路的仿真分析,开展实际电路的搭建、调试与性能测试。
具体教学安排如下:第一周:电力电子器件原理及其特性第二周:整流电路第三周:斩波电路第四周:逆变电路第五周:变频电路第六周:电力电子装置的散热与电磁兼容设计第七周:电力电子电路仿真与实验(上)第八周:电力电子电路仿真与实验(下)教学内容与教材紧密关联,按照教学大纲逐步展开,旨在确保学生能够系统地掌握电力电子技术的基本知识和实践技能。
电力电子的课程设计报告

电力电子的课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电力电子器件的基本原理、分类及特性,了解其在电力转换中的应用。
2. 使学生了解电力电子电路的基本拓扑结构,能分析简单电力电子电路的工作原理。
3. 引导学生理解电力电子装置的控制策略,了解不同控制方法对电力转换性能的影响。
技能目标:1. 培养学生运用电力电子器件和电路知识,解决实际电力转换问题的能力。
2. 提高学生分析、设计和调试简单电力电子电路的能力。
3. 培养学生运用电力电子控制策略,优化电力转换系统性能的技能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力电子技术的兴趣和热情,激发学生学习主动性和创新精神。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践操作的安全性和可靠性。
3. 引导学生关注电力电子技术在节能减排、可持续发展等方面的应用,培养环保意识和责任感。
本课程针对高年级学生,结合电力电子学科特点,注重理论与实践相结合,旨在提高学生的专业知识水平和实践能力。
课程目标具体、可衡量,便于教师进行教学设计和评估,同时充分考虑学生的认知特点,使学生在掌握电力电子技术基本原理的基础上,能够解决实际问题,培养创新精神和实践操作能力。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 电力电子器件原理与特性- 基本电力电子器件(如:二极管、晶体管、晶闸管等)的工作原理、特性参数及应用。
- 教材章节:第1章《电力电子器件》。
2. 电力电子电路拓扑结构与分析- 常见电力电子电路拓扑(如:整流电路、逆变电路、斩波电路等)的组成、工作原理及性能分析。
- 教材章节:第2章《电力电子电路》。
3. 电力电子装置控制策略与应用- 电力电子装置控制策略(如:相控、PWM控制等)的原理、实现方法及其对电力转换性能的影响。
- 教材章节:第3章《电力电子装置的控制》。
教学进度安排:1. 课时分配:共12课时,每个部分各4课时。
2. 教学内容逐步深入,从基本器件原理到电路拓扑分析,最后探讨控制策略及其应用。
电力电子课程设计完整版
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电力电子课程设计完整版一、教学目标本课程旨在电力电子领域提供一个全面的学习框架,通过深入理解电力电子的基本原理、关键技术和应用实践,使学生能够:1.知识目标:–描述电力电子的基本概念、发展和分类。
–解释电力电子器件的工作原理和特性,包括二极管、晶闸管、GTO、IGBT等。
–阐述电力电子电路的控制策略和设计方法。
–分析电力电子系统的效率、损耗和稳定性问题。
2.技能目标:–能够识别和分析不同类型的电力电子器件和电路。
–设计简单的电力电子转换电路,如AC-DC、DC-DC和DC-AC 转换器。
–运用仿真软件对电力电子系统进行模拟和优化。
–进行电力电子设备的故障诊断和维护。
3.情感态度价值观目标:–培养对电力电子技术在现代社会应用重要性的认识。
–强化节能减排和绿色技术的意识,在设计中考虑可持续性。
–激发对电力电子领域创新的兴趣,以促进技术进步和社会发展。
二、教学内容本课程的教学内容围绕电力电子的基本理论、器件结构、电路设计及其应用展开,具体包括:1.电力电子导论:电力电子的历史、发展趋势和其在现代电力系统中的应用。
2.电力电子器件:各类电力电子器件的结构、工作原理和特性分析。
3.电力电子电路:常用电力电子电路的拓扑结构、控制策略及其性能分析。
4.功率因数校正:功率因数的概念、功率因数校正电路的设计与应用。
5.变频技术:变频器的工作原理、变频技术的应用领域。
6.电力电子仿真:使用仿真工具对电力电子电路进行模拟和分析。
三、教学方法为了提高学生的综合能力和实践技能,本课程将采用多种教学方法:1.讲授法:用于基础理论知识和关键概念的传授。
2.案例分析法:分析具体的电力电子应用案例,加深对理论的理解。
3.实验法:通过实验操作,培养学生的动手能力和问题解决能力。
4.讨论法:分组讨论,促进学生之间的交流与合作,激发创新思维。
四、教学资源为确保高质量的教学效果,将充分利用以下教学资源:1.教材:《电力电子学》及相关辅助教材。
电力电子技术课程设计
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电力电子技术 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电力电子技术的基本概念、分类及其在电力系统中的应用。
2. 使学生了解各种电力电子器件的工作原理、特性及选型方法。
3. 帮助学生掌握电力电子变换器的主电路拓扑、控制策略及其在电力系统中的应用。
技能目标:1. 培养学生运用电力电子器件和变换器解决实际问题的能力。
2. 提高学生分析、设计和调试电力电子电路的能力。
3. 培养学生运用相关软件(如PSPICE、MATLAB等)进行电力电子电路仿真分析的能力。
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,激发学生主动学习的积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与创新能力的培养。
3. 增强学生的团队合作意识,培养学生的沟通与协作能力。
课程性质分析:本课程为专业核心课程,具有较强的理论性和实践性,旨在培养学生的电力电子技术基础知识和应用能力。
学生特点分析:学生为高中年级学生,具备一定的物理、数学基础,对电力电子技术有一定了解,但尚未系统学习。
教学要求:结合学生特点和课程性质,采用理论教学与实践教学相结合的方法,注重启发式教学,引导学生主动探究,培养实际操作能力。
1. 掌握电力电子技术的基本概念、分类和应用。
2. 熟悉各种电力电子器件的工作原理、特性和选型方法。
3. 学会分析、设计和调试电力电子电路。
4. 提高运用软件进行电力电子电路仿真分析的能力。
5. 增强团队合作意识,提高沟通与协作能力。
二、教学内容1. 电力电子技术基本概念:介绍电力电子技术的定义、分类及其在电力系统中的应用。
教材章节:第一章 电力电子技术概述内容:电力电子器件、电力电子装置、电力电子变换器等。
2. 电力电子器件:讲解各种电力电子器件的工作原理、特性及选型方法。
教材章节:第二章 电力电子器件内容:二极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等器件的工作原理、特性参数及应用。
3. 电力电子变换器:分析电力电子变换器的主电路拓扑、控制策略及其在电力系统中的应用。
电力电子毕业课程设计
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电力电子毕业课程设计一、教学目标本章节的教学目标包括以下三个方面:1.知识目标:使学生掌握电力电子的基本原理、方法和应用,了解电力电子技术在现代社会中的重要作用。
2.技能目标:培养学生具备分析、解决电力电子问题的能力,能够运用电力电子技术进行实际工程设计和应用。
3.情感态度价值观目标:激发学生对电力电子技术的兴趣和热情,培养学生的创新意识和团队合作精神,提高学生的人文素养和社会责任感。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个方面:1.电力电子的基本原理:电力电子器件的工作原理、特性及其应用。
2.电力电子电路:电力电子电路的种类、特点及其应用,包括整流电路、逆变电路、变频电路等。
3.电力电子技术应用:电力电子技术在电力系统、交通运输、工业生产等领域的应用案例。
4.电力电子设备的设计与维护:电力电子设备的设计方法、维护技巧和安全注意事项。
三、教学方法为了实现本章节的教学目标,将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过讲解电力电子的基本原理、方法和应用,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:分析电力电子技术在实际工程中的应用案例,提高学生的应用能力。
3.实验法:让学生亲自动手进行电力电子实验,加深对电力电子技术的理解和掌握。
4.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的团队合作精神和创新能力。
四、教学资源为了保证本章节的教学质量,将准备以下教学资源:1.教材:选用国内权威的电力电子技术教材,为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书:推荐学生阅读电力电子技术相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、教学视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备充足的电力电子实验设备,确保每个学生都能动手进行实验。
五、教学评估本章节的教学评估主要包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,以体现学生的学习态度和积极性。
2.作业:评估学生完成的电力电子相关作业的质量,包括习题、实验报告等,以检验学生的知识掌握和应用能力。
电力电子课程设计内容
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电力电子课程设计内容一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握电力电子的基本原理、技术和应用,培养学生对电力电子领域的兴趣和热情,提高学生的科学素养和工程实践能力。
具体目标如下:1.知识目标:通过本课程的学习,学生能够理解电力电子的基本概念、原理和特性,掌握电力电子器件的工作原理和选用方法,了解电力电子技术的应用领域和发展趋势。
2.技能目标:学生能够运用电力电子的基本原理和方法,分析和解决电力电子系统中的实际问题,具备一定的电力电子系统设计和调试能力。
3.情感态度价值观目标:通过本课程的学习,学生能够认识到电力电子技术在现代社会中的重要地位,培养对电力电子技术的敬畏之心,激发学生对科学研究的热情和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电力电子的基本原理、电力电子器件、电力电子电路和电力电子技术应用四个部分。
具体安排如下:1.电力电子的基本原理:介绍电力电子技术的基本概念、特点和分类,阐述电力电子器件的工作原理和性能参数。
2.电力电子器件:讲解常用的电力电子器件,如晶闸管、GTO、IGBT等,及其选用方法和应用场合。
3.电力电子电路:分析电力电子电路的基本结构和工作原理,包括整流电路、逆变电路、变频电路等。
4.电力电子技术应用:介绍电力电子技术在各个领域的应用实例,如电力系统、交通运输、工业控制等。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握电力电子的基本原理和知识。
2.讨论法:学生进行课堂讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解电力电子技术的应用。
4.实验法:安排实验课程,让学生亲自动手操作,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供丰富的参考书籍,拓展学生的知识视野。
电力电子课程设计

电力电子课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电力电子器件的基本原理、分类及其在电路中的应用。
2. 使学生理解整流、逆变、斩波、变频等电力电子变换技术的原理及其在实际电路中的应用。
3. 帮助学生了解电力电子装置的控制系统设计原理及其在实际应用中的运行特性。
技能目标:1. 培养学生运用电力电子器件设计简单电力电子装置的能力。
2. 让学生学会分析和解决电力电子电路中常见问题,具备一定的故障排查能力。
3. 提高学生实际操作和调试电力电子设备的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力电子技术的研究兴趣,激发学生的创新意识。
2. 引导学生树立节能环保意识,认识到电力电子技术在节能减排方面的重要作用。
3. 培养学生团队合作精神,提高沟通与协作能力。
课程性质分析:本课程为实践性较强的学科,要求学生将理论知识与实际应用相结合,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点分析:学生具备一定的电子电路基础知识,对电力电子技术有一定了解,但实际操作能力有待提高。
教学要求:结合课程性质和学生特点,采用理论教学与实践操作相结合的方式,注重启发式教学,提高学生的实践能力和创新能力。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体的学习成果,为后续学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力电子器件原理及其特性:包括二极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等器件的工作原理、参数特性及其在电路中的应用。
- 教材章节:第1章 电力电子器件2. 电力电子变换技术:整流技术、逆变技术、斩波技术、变频技术等,分析各种变换电路的原理和性能。
- 教材章节:第2章 电力电子变换技术3. 电力电子装置控制系统设计:介绍PID控制、PWM控制等电力电子装置控制技术,分析控制系统在实际应用中的运行特性。
- 教材章节:第3章 电力电子装置控制系统4. 实践操作与案例分析:结合实际电路,进行电力电子装置的设计、搭建和调试,分析并解决常见问题。
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华北水利水电大学《电力电子装置及系统》课程设计题目:基于UC3842的单端反激开关电源的设计学院电力学院专业电子科学与技术姓名陈玉成学号201312414指导教师常继远完成时间2016.11.25目录摘要 (1)第一章:开关电源的概述1.1:开关电源的发展历史 (2)1.2:开关稳压电源的优点 (2)1.2.1:内部功率损耗小,转换效率高 (2)1.2.2:体积小,重量轻 (3)1.2.3:稳压范围宽 (3)1.2.4:滤波效率大为提高,滤波电容的容量和体积大为减小 (3)1.2.5:电路形式灵活多样,选择余地大 (3)1.3:开关稳压电源的缺点 (3)1.3.1:开关稳压电源存在着较为严重的开关噪声和干扰 (4)1.3.2:电路结构复杂,不便于维修 (4)1.3.3:成本高,可靠性低 (4)第二章:UC3842的原理及技术参数2.1:UC3842的工作原理 (5)2.2:UC3842的引脚及技术参数 (6)第三章:单端反激开关电源3.1:单端反激开关电源的原理 (7)3.2:反激式开关电源设计 (9)3.2.1:输出直流电压隔离取样反馈外回路 (9)3.2.2:初级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路 (11)总结 (13)参考文献 (13)基于UC3842的单端反激开关电源的设计摘要开关电源是一种利用现代电子技术,控制开关晶体管和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,也是一种效率很高的电源变换电路,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)和MOSFET构成。
具有高频率,高功率密度,高可靠性等优点。
本文主要介绍一种以UC3842作为控制核心,根据UC3842的应用特点,设计了一种基于UC3842为控制芯片,实现输出电压可调的开关稳压电源电路。
关键词:开关电源脉冲宽度调制 UC3842第一章:开关电源的概述1.1:开关电源的发展历史开关电源最早起源于上世纪50年代初美国宇航局以小型化,轻量化为目标,为搭载火箭开发了开关电源。
在近半个世纪的发展过程中,开关电源因具有体积小,重量轻,效率高,性能稳定等优点逐渐取代传统的连续工作电源,并广泛应用于各种电子设备中。
经过几十年的发展,如今开关电源技术有了重大进步和突破。
新型功率器件的开发促进了开关电源的高频化。
软开关技术使高频开关电源的实现成为了可能,它不仅减小了电源的体积和重量,而且提高了电源的功率。
专用控制芯片的发展使电源电路大幅度简化且使开关电源的动态性能和可靠性大大提高。
目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于各种电子设备中,是当今电子信息产业飞速发展不可或缺的一种电源形式。
开关电源的高频化是电源技术发展的创新,高频化使开关电源装置小型化并使开关电源进入更广泛的领域。
开关电源在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
1.2:开关稳压电源的优点1.2.1:内部功率损耗小,转换效率高由于开关型器件在激励信号的激励下,交替地工作在导通-截止与截止-导通开关状态,转换速度非常快。
使得开关型器件的功率损耗大为减小,储能效率大为提高,从而使整个开关稳压电源的转换效率得到大幅度的提高。
1.2.2:体积小,重量轻由于开关稳压电源没有采用笨重的工频变压器,因此其本身的功率损耗大幅度地降低,这就省去了较大的散热器。
又由于电路的工作频率比线性稳压电源的工频高,因此滤波效率大大提高,滤波电容的容量也大为减小。
这就使得开关稳压电源具有体积小,重量轻的优点。
1.2.3:稳压范围宽开关稳压电源的输出电压是由激励信号来调节的,输入信号电压的变化可以通过调节脉冲宽度或脉冲频率来进行补偿。
因此,在输入工频电网电压变化较大时,它仍能保证有非常稳定的输出电压。
1.2.4:滤波效率大为提高,滤波电容的容量和体积大为减小开关稳压电源的工作频率目前基本在5kHz以上,是线性稳压电源工作频率的1000倍以上。
因此,开关稳压电源整流后的滤波效率也几乎提高了1000倍左右。
在要求有相同输出纹波电压的情况下,采用开关稳压电源时,滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容容量的1/500~1/1000。
1.2.5:电路形式灵活多样,选择余地大主要有自激式和它激式,有调宽型和调频型,有单端式和双端式等等。
可以设计出满足不同应用场合的开关稳压电源。
1.3:开关稳压电源的缺点1.3.1:开关稳压电源存在着较为严重的开关噪声和干扰在开关稳压电源电路中,由于开关功率管工作在开关状态,因此它所产生的高频交流电压和电流将会通过电路中的其它元件产生尖峰干扰和谐振噪声,这些干扰和噪声如果不采取一定的措施进行抑制、消除和屏蔽,就会严重地影响整机的正常工作。
此外,由于开关稳压电源电路中的振荡器没有工频降压变压器的隔离,因此这些干扰和噪声就会串入工频电网,使附近的其他电子仪器和设备受到严重的干扰而无法工作。
1.3.2:电路结构复杂,不便于维修在一些技术发达的国家,开关稳压电源虽然有了一定的发展,但在实际应用中电路结构复杂,故障率高,维修麻烦。
如果设计者和生产者不予以充分重视,它将直接影响开关稳压电源的推广和应用。
1.3.3:成本高,可靠性低目前,由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料烧结技术等与一些技术发达国家还有一定的差距,因此其造价和成本不能进一步降低,从而影响到其可靠性的进一步提高。
这就导致了在我国的电子仪器、仪表以及机电一体化设备中,开关电源还不能得到十分广泛的普及与应用。
第二章:UC3842的原理及技术参数2.1:UC3842的工作原理UC3842是美国 Unitrode 公司生产的一种固定频率电流模式控制器,内设精密基准电压、振荡器、高增益误差放大器、逐周期电流限制、低启动电流和工作电流、大电流图腾柱输出,是专为离线式开关电源设计的,能直接驱动功率MOSFET的控制芯片。
该芯片具有管脚数量少,外围电路简单,价格低廉、电压调整率好、负载调整率明显改善、频响特性好,稳定幅度大、具有过流限制、过压保护和欠压锁定功能等优点。
因此他是目前比较理想的新型的脉宽调制器,其内部原理结构框图如图1所示。
图 1:UC3842内部结构框图2.2:UC3842的引脚及技术参数UC3842引脚图如图2所示引脚功能说明如下表所示:图2 UC3842引脚图第三章:单端反激开关电源3.1:单端反激开关电源的原理单端反激开关电源采用了稳定性很好的双环路反馈(输出直流电压隔离取样反馈外回路和初级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路)控制系统,就可以通过开关电源的PWM(脉冲宽度调制器)迅速调整脉冲占空比,从而在每一个周期内对前一个周期的输出电压和初级线圈充磁峰值电流进行有效调节,达到稳定输出电压的目的。
这种反馈控制电路的最大特点是:在输入电压和负载电流变化较大时,具有更快的动态响应速度,自动限制负载电流,补偿电路简单。
反激电路适应于小功率开关电源,其原理图如图3所示图 3 单端反击开关电源基本原理图这里我们分析在理想空载的情况下电流型PWM的工作情况。
然后与电压型的PWM比较,电流型PWM又增加了一个电感电流反馈环节。
图3中:A1为误差放大器;A2为电流检测比较器;U2为RS触发器;Uf为输出电压U0的反馈取样,该反馈取样与基准电压Uref通过误差放大器A1产生误差信号Ue。
设场效应管Q1导通,则电感电流iL以斜率Ui/L线性增长,L为T1的原边电感,电感电流在无感电阻R1上采样u1=R1*iL,该采样电压被送入电流检测比较器A2与来自误差放大器的Ue进行比较,当U1>Ue时,A2输出高电平,送到RS触发器U2的复位端,则两输入或非门U1输出低电平并关断Q1;当时钟输出高电平时,或非门U1始终输出低电平,封锁PWM,在振荡器输出时钟下降的同时,或非门U1的两输入均为低电平,则Q1被打开。
因此,从上面的分析可以看出,电流型PWM信号的上升沿由振荡器时钟信号的下降沿决定,而PWM的下降沿则由电感电流的陷值信号和来自误差放大器的误差信号共同决定,其工作时序如图4所示。
单端反激式开关电源以主开关管的周期性导通和关断为主要特征。
开关管导通时,变压器一次侧线圈内不断储存能量;而开关管关断时,变压器将一次侧线圈内储存的电感能量通过整流二极管给负载供电,直到下一个脉冲到来,开始新的周期。
图 4 反击电路工作时序波形开关电源中的脉冲变压器起着非常重要的作用:一是通过它实现电场-磁场-电场能量的转换,为负载提供稳定的直流电压;二是可以实现变压器功能,通过脉冲变压器的初级绕组和多个次级绕组可以输出多路不同的直流电压值,为不同的电路单元提供直流电量;三是可以实现传统电源变压器的电隔离作用,将热地与冷地隔离,避免触电事故,保证用户端的安全。
3.2::反激式开关电源设计开关电源设计中最重要的环节就是反馈回路的设计,反馈回路设计的好坏直接决定了开关电源的精度和稳定性能。
前面已经介绍了单端反激开关电源采用的是双环路反馈。
下面将介绍利用电流型PWM芯片UC3842设计开关电源的两种反馈回路时需要注意的一些问题。
3.2.1:输出直流电压隔离取样反馈外回路UC3842是一种高性能的固定频率电流型脉宽集成控制芯片,是专为离线式直流变换电路设计的。
其主要优点是电压调整率可以达到0.01%,工作频率高达500kHz,启动电流小于1mA,外围元件少。
它适合做20W~80W的小型开关电源。
其工作温度为0℃~70℃,最高输入电压30V,最大输出电流1A,能驱动双极型功率管和MOSFET。
UC3842采用DIP-8形式封装。
UC3842的典型应用电路如图5所示图 5 单端反击开关电源典型电路电路的工作原理是:直流电压加在Rin上,降压后加在UC3842的引脚7上,为芯片提供大于16V的启动电压,当芯片启动后由反馈绕组提供维持芯片正常工作需要的电压。
当输出电压升高时,单端反激变压器Tl的反馈绕阻上产生的反馈电压也升高,该电压经R1和R3组成大分压网络,分压后送入UC3842的引脚2,与基准电压比较后,经误差放大器放大,使UC3842引脚6的驱动脉冲占空比减小,从而使输出电压降低,达到稳定输出电压的目的。
此电路结构简单,容易布线,成本低。
但是,UC3842的采样电压不是从输出端取到的,输出电压稳压精度不高,只适合于用在负载较小的场合。
为克服上述问题,可以对上述反馈电路进行改进,采用光耦和电压基准进行反馈控制,可以极大地提高开关电源的稳定性和精度。
采用这种方法进行反馈控制时需要从副边绕组输出端进行取样,电路图如图6所示。
图 6 输出直流电压隔离取样反馈外回路电压采样及反馈电路由光耦PS2701、TL431和阻容网络组成,图中R5和C5用于TL431的频率补偿,不能缺少。
通过调节由R6,R7组成的分压网络后得到采样电压,该采样电压与三端可调稳压块TL431提供的2.5V基准电压进行比较,当输出电压正常时,采样电压与TT431提供的2.5V电压基准相等,则TL431的K极电位保持不变,从而流过光耦U3二极管的电流不变,进而流过光耦CE的电流也不变,UC3842引脚2的反馈电位Uf保持不变,则引脚6输出驱动的占空比不变,输出电压稳定在设定值不变。