電力電子課程設(shè)計(jì)--boost_cuk電路

1、<p><b>　　電力電子課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　學(xué)院：電氣信息工程學(xué)院</p><p><b>　　專業(yè)：電氣1001</b></p><p><b>　　學(xué)號(hào)： </b></p><p><b>　　姓名： </b></

2、p><p>　　一  設(shè)計(jì)要求根據(jù)給定指標(biāo)，設(shè)計(jì)BOOST電路參數(shù)根據(jù)給定指標(biāo)，設(shè)計(jì)CUK電路參數(shù)利用Simulink軟件，對(duì)上述電路進(jìn)行驗(yàn)證在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察重要參數(shù)撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p><b>　　二 電路原理</b></p><p><b>　　BOOST電路圖</b>

3、</p><p>　　Boost基本工作原理:Boost電路可稱為升壓斬波電路，假設(shè)電路中電感L值很大，電容C值也很大。當(dāng)V處于通態(tài)時(shí)，電源E向電感L充電，充電電流基本恒定為I1,同時(shí)C上的電壓向負(fù)載R供電，因?yàn)镃也很大，基本保持輸出電壓為恒值U0.設(shè)V通態(tài)時(shí)間為ton ,此階段L積蓄能量為 E I1ton 。當(dāng)V處于斷態(tài)時(shí)E和L共同向C充電，并向負(fù)載R提供能量。設(shè)V處于斷態(tài)時(shí)間為toff,則這期間電感L釋放能

4、量為（U0-E）I1toff.一周期T中，電感L積蓄的能量和釋放的能量相等，即 E I1 ton =（U0-E）I1toff</p><p>　　化簡(jiǎn)得： U0=T/ toff E 輸出電壓高于電源電壓。CUK電路圖</p><p>　　Cuk基本工作原理:當(dāng)可控開(kāi)關(guān)V處于通態(tài)時(shí)，E-L1-V回路和R-L2-C-V回路分別流過(guò)電流。當(dāng)V處于斷態(tài)時(shí)，E-L1

5、-C-VD回路和R-L2-VD回路分別流過(guò)電流。輸出電壓的極性與電源電壓極性相反。該電路的等效電路相當(dāng)于開(kāi)關(guān)S在A、B兩點(diǎn)之間交替切換。</p><p>　　在該電路中，穩(wěn)態(tài)是電容C的電流在一周期內(nèi)的平均值應(yīng)為零，也就是其對(duì)時(shí)間的積分為零。</p><p>　　其中：I2 ton = I1 toff</p><p><b>　　所以：</b>&

6、lt;/p><p>　　I2/ I1= toff/ ton=(1-α)/ α</p><p>　　可以得到輸出電壓與電源電壓的關(guān)系為：</p><p>　　U0= ton/ toff E=α/(1-α) E</p><p><b>　　三、參數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　1.Boost電路: &

7、lt;/p><p><b>　　輸入電壓:40V</b></p><p><b>　　輸出電壓：100V</b></p><p>　　工作頻率：50KHZ </p><p>　　D=60% R=1000歐姆</p><p>　　△ I1=10%*I1</p>

8、<p>　　△U0=%10*U0</p><p>　　L=(Ud D)/(f△ I1)=19.2mH </p><p>　　C=(I0D)/(f△U0)=0.12uF</p><p><b>　　2.Cuk電路: </b></p><p><b>　　輸入電壓：80V</b></p

9、><p>　　輸出電壓：53.33 V</p><p>　　工作頻率：50KHZ </p><p>　　D=40% R=1000歐姆</p><p>　　△ I1=10%*I1</p><p>　　△U0=10%*U0 △Uc1=10%*Uc1 △Uc2=10%*Uc2</p><p>　

10、　L1=L2=(UdD)/(f△I1)=0.120H </p><p>　　C1=(I(1-D))/(△Uc1)=0.12uF C2=(UdD)/(8L2△Uc22)=0.00167uF</p><p><b>　　四：仿真試驗(yàn)</b></p><p><b>　　BOOST電路</b></p><

11、p><b>　　BOOST電路波形</b></p><p><b>　　流過(guò)電感電流波形：</b></p><p><b>　　脈沖采樣波形：</b></p><p><b>　　IGBT電流波形：</b></p><p><b>　　IG

12、BT電壓波形：</b></p><p>　　通過(guò)電力IGBT電流采樣波形：</p><p>　　流過(guò)二極管電流波形：</p><p><b>　　輸出電壓波形：</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：</b></p><p>　　L=19.2mH <

13、;/p><p><b>　　C=0.12uF</b></p><p>　　輸出電壓：100 V</p><p>　　2.CUK電路.CUK電路</p><p><b>　　.CUK電路波形</b></p><p>　　流過(guò)電感L1電流波形</p><p>

14、;<b>　　脈沖采樣波形</b></p><p><b>　　IGBT電流波形</b></p><p><b>　　IGBT電壓波形</b></p><p>　　流過(guò)IGBT電流采樣波形</p><p><b>　　流過(guò)VD電流波形</b></p&

15、gt;<p><b>　　電感Ｌ２電流波形</b></p><p><b>　　輸出電壓波形</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：</b></p><p>　　L1= 0.120H</p><p><b>　　L2=0.120H</b&g

16、t;</p><p><b>　　C1=0.12uF</b></p><p>　　C2=0.00167uF</p><p>　　輸出電壓：53.33 V</p><p><b>　　五 器件選型</b></p><p><b>　　1.boost電路<

17、;/b></p><p><b>　　IGBT:</b></p><p><b>　　, , </b></p><p><b>　　, </b></p><p><b>　　額定電流</b></p><p><b>

18、;　　額定電壓</b></p><p><b>　　二極管：</b></p><p><b>　　額定電流</b></p><p><b>　　額定電壓</b></p><p>　　2.cuk IGBT: , , </p><p

19、><b>　　, </b></p><p><b>　　額定電流</b></p><p><b>　　額定電壓</b></p><p><b>　　二極管：</b></p><p><b>　　額定電流</b></p>

20、;<p><b>　　額定電壓</b></p><p>　　六.課程設(shè)計(jì)小結(jié)　　為期一周的電力電子課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，雖然時(shí)間并不是很長(zhǎng)，但是每次的課程設(shè)計(jì)都會(huì)讓我收獲到很多東西。不僅是知識(shí)，還包括在電力電子設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的很多問(wèn)題以及對(duì)ＭＡＴＬＡＢ軟件的使用。</p><p>　　在學(xué)習(xí)電力電子理論知識(shí)的時(shí)候，我只是對(duì)電路的基本原理有所了解，對(duì)于電路中其

21、他的器件的電壓和流過(guò)的電流的大小以及波形都不清楚，并且也不知道電感和電容與電路的關(guān)系。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，才發(fā)現(xiàn)在計(jì)算過(guò)電感和電容的值的大小之后，所得到的有關(guān)電路的一些波形并不像課本上給出的那么理想。對(duì)于開(kāi)關(guān)器件的選型，是電力電子中最基本的需要具備的實(shí)踐知識(shí)，可是ＢＯＯＳＴ電路和ＣＵＫ電路中的ＩＧＢＴ以及二極管的選型課本上并沒(méi)有相關(guān)內(nèi)容的介紹，在查閱了相關(guān)材料之后才知道了這兩種器件的選型?？梢?jiàn)單單是看課本上的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們還需要結(jié)

22、合多方面的知識(shí)，并且自己多問(wèn)問(wèn)為什么、怎么做、怎么樣，這樣才能夠真正有所成長(zhǎng)。在做電力電子實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，我們?cè)?jīng)用過(guò)ＭＡＴＬＡＢ做相關(guān)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)老師將使用軟件的相關(guān)注意事項(xiàng)講的很清楚，但是這次的實(shí)習(xí)中，我仍然犯了同樣的錯(cuò)誤。這讓我發(fā)現(xiàn)自己一個(gè)非常大的缺點(diǎn)：做事沒(méi)有一步到位。如果在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候能夠認(rèn)真將老師講的注意事項(xiàng)理解清楚了，那么在這次的實(shí)習(xí)中便可以避免這樣的錯(cuò)誤，從而節(jié)省很多時(shí)間。</p><p>