直流變換器,boost直流變換器設(shè)計

設(shè)計原理:

Buck電路即降壓斬波電路，屬直流斬波電路的“種，和升壓斬波電路構(gòu)成直流斬波電路最基本的兩種電路。直流斬波電路的功能是將直流電變?yōu)榱?固定電壓或可調(diào)電壓的直流電，也稱為直接直流一直流變換器。降壓斬波電路的典型用途之一是拖動 直流電動機，也可帶器電池負載。

整流電路設(shè)計

本設(shè)計采用橋式電路整流:由四個二極管組成個 全橋整流電路。對整出來的電壓進行傅里葉變換得 ?由整流電路出來的電壓含有較人的波紋，

電壓質(zhì)量不太好，故需要進行濾波。本電路采用RC濾波器。因為電容濾波的點流輸出電壓UO與變壓器副邊電壓U2的比值比較人，而且適用在小電流、整流管的沖擊電流比較人的電路中。因此本電路選用的電容濾波。因為本電路要求有穩(wěn)定得輸出，因此還需要用到穩(wěn)壓二:極管進行穩(wěn)壓。

驅(qū)動電路設(shè)計

有脈沖變壓器組成的柵極驅(qū)動電路。其I.作原理為正向驅(qū)動信號使VI1導通，電源電壓作用于脈沖變壓器次側(cè)，_次 電壓經(jīng)二極管VD2、VD3和門集電阻 作用于IGBT,使ICBT導通。晶體管VT2猶豫基極反向偏置而截全。

當驅(qū)動信號為零的時候，VI1截i止:，- -次勵磁電流經(jīng)VD1和VS迅速衰減，使在脈沖間隙期間脈沖變壓器的磁通回零。變樂器I二次側(cè)的反向電壓經(jīng)R2加到.二極管VD2.上。IGBT門極結(jié)電容上的電荷經(jīng)Rg和VT2放掉，R2為T2的偏流電阻。

此電路的優(yōu)點:這種電路不用獨立的驅(qū)動電路，驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)簡單，脈沖變化時，驅(qū)動電壓幅值不變，可用于各種容量的IGBT的驅(qū)動。

此電路的缺點:截止時沒有門極的反向電壓，抗干擾能力不強。這種電路適用于驅(qū)動占空比小于50%的高頻場合。

Boost主電路設(shè)計

Boost電路工作原理

當開關(guān)S在位置a時，如圖5所示電流ir流過電感線圈L，電流線性增加，電能以磁能形式儲在電感線圈L中。此時，電容C放電，R上.流過心流I.，R兩端為輸出電壓V.,極性上.正下負。由于開關(guān)管導通，二極管陽極接V.負極，二極管承受反向電壓，所以電容不能通過開關(guān)管放電。開關(guān)S轉(zhuǎn)換到位置b時，構(gòu)成電路如2(b)所示，由于線圈L中的磁場將改變線圈L兩端的電壓極性，以保持i不變。這樣線圈L磁能轉(zhuǎn)化成的電壓Vz與電源V.串聯(lián)，以高于V。電壓向電容C、負載R供電。高于V。時，電容有充電電流;等于V.時，充電電流為零;當V。有降壓趨勢時，電容向負載R放電，維持V。不變。

各元器件功能

Q開關(guān)管IGBI。

D俄流二極管，在T..時防止c中心路流過Q。L開壓電感，起儲能及電壓提升作用。C輸出濾波電容，起儲能作用。

電路各點波形

電感電流連續(xù)與不連續(xù)之分析

主電路參數(shù)分析

主電路中需要確定參數(shù)的元器件有IGBT、二 極管、 直流電源、電感、電阻值的確定，其參數(shù)確定過程如下。

(1)對于電源，要求輸入電壓為10-30V，且連續(xù)可調(diào)。其直流穩(wěn)壓電源模塊的設(shè)計已在前面完成。所以該直流穩(wěn)壓電源作為系統(tǒng)電源。

(2)對于電阻，因為當輸出電壓為75V時，輸出電流為0.1-1A。 所以由歐姆定

可得負載電阻值為R_Uo-Em， 可得到電路電阻應該在15-1500。

(3)對于ICBT的選擇，由圖4易知當IGBT截止時，回路通過_極管續(xù)流， 此時ICBT兩端承受最人正壓為30V;而當a=1時，IGBT 有最大電流，其值為1A。故需選擇集電極最大連續(xù)電流Ic>1A，反向市穿電壓Bvceo>30V的IGBI。而一般的IGBT基本，t. 都可以滿足這個要求。

(4)對于_極管的選擇，當a=1時，其承受最大反壓30V;而當a趨近于1時，其承受最人電流趨近于1A，故需選擇額定電壓大于30V，額定電流大于1A的極管。

(5)主電路的設(shè)計除了要選擇IGBT和二極管，還需要確定電感的參數(shù)，但電感參數(shù)的計算是非常復雜的，在此對電感不予計算，認定電感值L很火。
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