升壓斬波電路

1、直流斬波電路（DCChopper）的功能是將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電，也稱為直接直流直流變換器（DCDCConverter）。直流斬波電路一般是指直接將直流電變?yōu)榱硪恢绷麟姷那闆r，不包括直流交流直流的情況。習(xí)慣上，DCDC變換器包括以上兩種情況。直流斬波電路的種類較多，包括6種基本斬波電路：降壓斬波電路，升壓斬波電路，升降壓斬波電路，cuk斬波電路，Sepic斬波電路和Zeta斬波電路，其中前兩種是最基本的電路。一方面，

2、這兩種電路應(yīng)用最為廣泛，另一方面，理解了這兩種電路可為理解其他的電路打下基礎(chǔ)。利用不同的基本斬波電路進(jìn)行組合，可構(gòu)成復(fù)合斬波電路，如電流可逆斬波電路、橋式可逆斬波電路等。利用相同結(jié)構(gòu)的基本斬波電路進(jìn)行組合，可構(gòu)成多相多重?cái)夭娐?。直流斬波電路廣泛應(yīng)用于直流傳動(dòng)和開關(guān)電源領(lǐng)域，是電力電子領(lǐng)域的熱點(diǎn)。全控型器件選擇絕緣柵雙極晶體管（IGBT）綜合了GTR和電力MOSFET的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的特性。目前已取代了原來GTR和一部分電力MOSFET

3、的市場(chǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)展，成為中小功率電力電子設(shè)備的主導(dǎo)器件。所以，此課程設(shè)計(jì)選題為：功率為500wCUK直流輸出電壓為50V，直流輸出電壓在10100V直流斬波器主電路的設(shè)計(jì)。電壓極性相反，電感傳輸。Cuk電路：降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓Uo大于或小于輸入電壓Ui，輸出電壓與輸入電壓極性相反，電容傳輸。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用(開關(guān)電源)，同時(shí)還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流

4、噪聲的作用。1.2直流斬波器的介紹1.2.1直流斬波器的原理直流斬波器乃利用功率組件對(duì)固定電壓之電源做適當(dāng)之切割以達(dá)成負(fù)載端電壓改變之目的。若其輸出電壓較輸入之電源電壓低，則稱為降壓式(Buck)直流斬波器，若其輸出電壓較輸入之電源電壓高，則稱為升壓式直流斬波器；，可改變負(fù)載的平均電壓。電源電壓Vs，而輸出電壓之平均值Vo隨Ton之時(shí)間而變。而最常見之改變方式為1.周期T固定，導(dǎo)通時(shí)間Ton改變，稱脈波寬度調(diào)變(PulsewidthMo

5、dulationPWM)。2.導(dǎo)通時(shí)間Ton固定，周期T改變，稱頻率調(diào)變(FrequencyModulationFM)。1.2.2直流斬波器的基本工作原理周期T及導(dǎo)通時(shí)間Ton同時(shí)改變，即波寬調(diào)變及頻率調(diào)變混合使用。在實(shí)際應(yīng)用中，因直流斬波器常需在負(fù)載端接上濾波電感及濾波電容，若頻率改變過大對(duì)電感及電容影響大，因此多數(shù)采用脈波寬度調(diào)變。直流斬波器依負(fù)載電壓及負(fù)載電流極性來區(qū)分可分為下列三種︰1.單象限直流斬波器。2.兩象限直流斬波器。3

6、.四象限直流斬波器。為單象限直流斬波器示意圖，其負(fù)載電壓及負(fù)載電流皆為正；負(fù)載電壓為正，負(fù)載電流有正有負(fù)稱兩象限直流斬波器；若負(fù)載電壓有正有負(fù)，負(fù)載電流亦有正有負(fù)，稱四象限直流斬波器。本系統(tǒng)可依接線方式改變，達(dá)成上述三種直流斬波器。模塊說明1.3直流斬波器的各項(xiàng)要求直流PWM產(chǎn)生器EM52022C主要功能在產(chǎn)生PWM控制信號(hào)，所需之工作電源為15V。1.命令電壓由IP端輸入，為0~10V(單象限)，或10V~10V(四象限控制)。2.三

7、角波產(chǎn)生器：由頻率選擇開關(guān)可以選擇1KHZ、10KHZ、15KHZ，而波型選擇開關(guān)可選擇三角波之大小，單象限控制時(shí)命令電壓為0~10V，故選擇大小為010V之三角波，在四象限控制時(shí)命令電壓為10V~10V，故選擇大小為10V~10V之三角波。3.反向器：將輸入命令電壓反向，在單象限控制時(shí)沒有作用。4.比較器：將命令電壓與三角波信號(hào)相比較，便可得到輸出脈波寬度隨命令電壓改變之PWM信號(hào)，單象限控制時(shí)PWM信號(hào)輸出只接S1，四象限控制時(shí)PW

8、M信號(hào)有兩個(gè)S1及S3。5.在四象限控制時(shí)當(dāng)命令電壓為正時(shí)，S1信號(hào)責(zé)任周期大于50%，S3信號(hào)責(zé)任周期小于50%，兩組信號(hào)互補(bǔ)但兩者間有相位差，反之當(dāng)命令電壓為負(fù)時(shí)，S1信號(hào)責(zé)任周期小于50%，S3信號(hào)責(zé)任周期大于50%。C.四組IGBT驅(qū)動(dòng)器EM52022D主要功能在將輸入控制信號(hào)放大以驅(qū)動(dòng)IGBT。1.所需之控制電源為110VAC。2.控制信號(hào)為TTL位準(zhǔn)由S1及S3輸入，經(jīng)反相及延遲控制S1產(chǎn)生T1及T2控制信號(hào)，S3產(chǎn)生T3及