電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)--直流斬波電路的性能研究

1、<p>　　直流斬波電路的性能研究</p><p>　　――升壓斬波電路（Boost Chopper）設(shè)計(jì)</p><p><b>　　專業(yè)班級(jí)：</b></p><p><b>　　姓名學(xué)號(hào)：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師：</b></p>

2、;<p><b>　　2013年1月8日</b></p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是基于TL494CN芯片為核心控制的PWM升壓斬波電路（Boost chopper）.設(shè)計(jì)由Matlab仿真和Protel兩大部分構(gòu)成。Matlab主要是理論分析，借助其強(qiáng)大的數(shù)學(xué)計(jì)算和仿真功能可也很直觀的看到PW

3、M控制輸出電壓的曲線圖。通過設(shè)置參數(shù)分析輸出與電路參數(shù)和控制量的關(guān)系，最后進(jìn)行了GUI編程，利用圖形可視化界面的直觀易懂的特點(diǎn)，使設(shè)計(jì)摒棄了繁瑣難懂的單一波形和控制方式，從而具有友好界面，非常方便的就可進(jìn)行控制參數(shù)輸入，和輸出圖像顯示</p><p>　　TL494 是一種性能優(yōu)良的電壓型PWM 控制器。電壓型PWM 控制器的原理是將電源輸出電壓Uo 與基準(zhǔn)值比較,得到誤差電壓Ue ,該誤差電壓送入調(diào)節(jié)器,由調(diào)節(jié)

4、器輸出控制電壓U ,控制電壓與鋸齒波發(fā)生器產(chǎn)生的鋸齒波信號(hào)進(jìn)行比較,改變PWM 的輸出占空比,進(jìn)而控制開關(guān)管的通斷改變輸出電壓。本系統(tǒng)利用TL494 作為電源核心控制器件,通過對(duì)輸出電壓采樣,經(jīng)計(jì)算后利用單片機(jī)給出控制電壓,調(diào)節(jié)TL494 輸出占空比,從而控制后級(jí)Boost 升壓電路的輸出,構(gòu)成反饋回路達(dá)到穩(wěn)壓輸出的目的</p><p>　　關(guān)鍵字：升壓斬波 TL494CN MOSFET 整流 &l

5、t;/p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一 設(shè)計(jì)要求與方案…………………………………………………………………4</p><p>　　二 設(shè)計(jì)原理分析……………………………………………………………………4</p><p>　　2.1總體結(jié)構(gòu)分分析 ………………………………………………………… 4&l

6、t;/p><p>　　2.2 直流電源設(shè)計(jì)…………………………………………………………5</p><p>　　2．3主電路工作原理······……………………………………………………6</p><p>　　2.4觸發(fā)電路設(shè)計(jì)………………………………………………………10</p><p>

7、　　2.5過壓過流保護(hù)原理與設(shè)計(jì)…………………………………………………15</p><p>　　三仿真分析與調(diào)試……………………………………………………………17</p><p>　　3.1 Matlab仿真圖…………………………………………………………17</p><p>　　3.2 仿真結(jié)果…………………………………………………………18</p>

8、<p>　　3.3 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)論……………………………………………………………24</p><p>　　元器件列表····…………………………………………………………………24</p><p>　　設(shè)計(jì)心得……………………………………………………………………………25</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………

9、…………………………………………………25</p><p>　　致 謝………………………………………………………………………………26</p><p><b>　　一．設(shè)計(jì)要求與方案</b></p><p>　　供電方案有兩種選擇。一，線性直流電源。線性電源（Linear power supply）是先將交流電經(jīng)過變壓器降低電壓幅值，再經(jīng)過整

10、流電路整流后，得到脈沖直流電，后經(jīng)濾波得到帶有微小波紋電壓的直流電壓。要達(dá)到高精度的直流電壓，必須經(jīng)過穩(wěn)壓電源進(jìn)行穩(wěn)壓。線性電源體積重量大，很難實(shí)現(xiàn)小型化、損耗大、效率低、輸出與輸入之間有公共端，不易實(shí)現(xiàn)隔離，只能降壓，不能升壓。二，升壓斬波電路。由脈寬調(diào)制芯片TL494為控制器構(gòu)成BOOST原理的，實(shí)現(xiàn)升壓型DC-DC變換器，輸出電壓的可調(diào)整與穩(wěn)壓控制的開關(guān)源是借助晶體管的開/關(guān)實(shí)現(xiàn)的。因此選擇方案二。</p><

11、p>　　設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求是輸出電壓Uo=220V可調(diào)的DC/DC變換器，這里為升壓斬波電路。由于這些電路中都需要直流電源，所以這部分由以前所學(xué)模擬電路知識(shí)可以由整流器解決。MOSFET的通斷用PWM控制，用PWM方式來控制MOSFET的通斷需要使用脈寬調(diào)制器TL494來產(chǎn)生PWM控制信號(hào)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)方案：</b></p><p><

12、;b>　　1、電源電路</b></p><p>　　電源電路采用電容濾波的二極管不控整流電路，220V單相交流電經(jīng)220V/24V變壓器，降為24V交流電，再經(jīng)二極管不控整流電路及濾波電容濾波后，變?yōu)槠街钡闹绷麟?，其幅值?2V~36V之間。</p><p><b>　　2、主電路</b></p><p>　　2.1主電路選用

13、升壓斬波電路，開關(guān)管選用電力MOSFET。</p><p>　　2.2Boost電路的負(fù)載為110V、25W白熾燈，</p><p>　　2.3boost電路中，占空比不要超過65%，否則電壓大于100V。</p><p>　　3、控制電路的選擇與確定</p><p>　　3.1 脈沖發(fā)生器TL494 </p><p>

14、;　　3.2 驅(qū)動(dòng)電路IR2110</p><p><b>　　二．設(shè)計(jì)原理分析</b></p><p><b>　　2．1總體結(jié)構(gòu)分析</b></p><p>　　電力電子器件在實(shí)際應(yīng)用中，一般是由控制電路，驅(qū)動(dòng)電路，保護(hù)電路和以電力電子器件為核心的主電路組成一個(gè)系統(tǒng)。由信息電子電路組成的控制電路按照系統(tǒng)的工作要求形成控

15、制信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)電路去控制主電路中電力電子器件的導(dǎo)通或者關(guān)斷。來完成整個(gè)系統(tǒng)的功能。因此，一個(gè)完整的降壓斬波電路也應(yīng)包括主電路，控制電路，驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路這些環(huán)節(jié)。</p><p>　　直流斬波電路由電源、變壓器、整流電路、濾波電路、主電路、控制和驅(qū)動(dòng)電路及保護(hù)電路組成。如圖—1所示：</p><p><b>　　圖(2-1)</b></p><

16、p><b>　　2.2直流電源設(shè)計(jì)</b></p><p>　　小功率直流電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路三個(gè)部分組成，其原理框圖如圖2.1所示：</p><p>　　圖 圖（2-2）</p><p>　　在直流電源中一般用四個(gè)二極管組成橋式整流電路，整流電路的作用是將交流電壓變換

17、成脈動(dòng)的直流電壓。濾波電路一般由電容組成，其作用是把脈動(dòng)直流電壓中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電壓。與交流電壓的有效值的關(guān)系為：；在整流電路中，每只二極管所承受的最大反向電壓為：；流過每只二極管的平均電流為：</p><p><b>　　整流電路設(shè)計(jì)如下：</b></p><p><b>　　圖（2-3）</b></p>

18、<p>　　2.3主電路工作原理</p><p>　　假設(shè)L和C值很大。V處于通態(tài)時(shí)，電源E向電感L充電，電流恒定I1，電容C向負(fù)載R供電，輸出電壓Uo恒定。</p><p>　　V處于斷態(tài)時(shí)，電源E和電感L同時(shí)向電容C充電，并向負(fù)載提供能量。</p><p><b>　　圖（2-4）</b></p><p>

19、;　　首先假設(shè)電路中電感和電容值都足夠大。當(dāng)可控開關(guān)S處于導(dǎo)通狀態(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)電容C上的電壓向負(fù)載R供電。因?yàn)殡娙軨的值很大，基本保持輸出電壓U0為恒值。設(shè)S處于導(dǎo)通的時(shí)間為ton，此階段電感L上積蓄的能量為：</p><p>　　當(dāng)S處于斷態(tài)時(shí)，E和L共同向電容C充電并向負(fù)載R提供能量。設(shè)T處于斷態(tài)的時(shí)間為toff，則在此期間電感釋放的能量為：</p>&l

20、t;p>　　穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期T中L積蓄能量與釋放能量相等</p><p><b>　　化簡得：</b></p><p>　　以上為升壓斬波電路的工作原理。</p><p><b>　　電感的選擇</b></p><p>　　根據(jù)電感最大貯能值0. 5 ×L ×I ×

21、;I 確定電感峰值電流Imax = Io + 2 ×VoToff / L（Toff 為關(guān)斷時(shí)間）,匝數(shù)N應(yīng)進(jìn)行取整，當(dāng)匝數(shù)少電流大時(shí)，應(yīng)盡量避免取半匝的情況。經(jīng)計(jì)算后選取電感量為10 mH,電容為4 700μF。</p><p>　　當(dāng)MOSFET處于導(dǎo)通時(shí)，得 </p><p>　　設(shè)的初值為，解上式得</p><p>　　

22、當(dāng)MOSFET處于關(guān)斷時(shí)，設(shè)電動(dòng)機(jī)電樞電流為，得</p><p>　　設(shè)的初值為，解上式得</p><p>　　當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，從圖 2-6 的電流波形可看出，=時(shí)刻=，=時(shí)刻=，由此可得</p><p><b>　　故由上兩式求得：</b></p><p>　　把上面兩式用泰勒級(jí)數(shù)線性近似，得</p>&l

23、t;p>　　該式表示了L為無窮大時(shí)電樞電流的平均值，即</p><p>　　當(dāng)電流斷續(xù)時(shí)的波形如圖2-6所示。當(dāng)=0時(shí)刻 ==0，令式 （1-10）中=0即可求出，進(jìn)而可寫出的表達(dá)式。另外，當(dāng)=時(shí)，=0，可求得持續(xù)的時(shí)間，即</p><p>　　當(dāng)時(shí)，電路為電流斷續(xù)工作狀態(tài)，是電流斷續(xù)的條件，即</p><p>　　根據(jù)上式可對(duì)電路的工作狀態(tài)做出判斷。該式也是

24、最優(yōu)參數(shù)選擇的依據(jù)。</p><p>　　2.4觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　TL494CN是一種固定頻率脈寬調(diào)制電路，它包含了開關(guān)電源控制所需的全部功能，廣泛應(yīng)用于單端正激雙管式、半橋式、全橋式開關(guān)電源。TL494有SO-16和PDIP-16兩種封裝形式，以適應(yīng)不同場合的要求。其主要特性如下：</p><p>　　1.集成了全部的脈寬調(diào)制電路。2.片內(nèi)置線

25、性鋸齒波振蕩器，外置振蕩元件僅兩個(gè)（一個(gè)電阻和一個(gè)電容）。3.內(nèi)置誤差放大器。4.內(nèi)止5V參考基準(zhǔn)電壓源。5.可調(diào)整死區(qū)時(shí)間。6.內(nèi)置功率晶體管可提供500mA的驅(qū)動(dòng)能力。7.推或拉兩種輸出方式。1TL494引腳圖</p><p><b>　　圖（2-7）</b></p><p>　　TL494工作原理簡述</p><p>　　TL

26、494的內(nèi)部電路由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、振蕩電路、間歇期調(diào)整電路、兩個(gè)誤差放大器、脈寬調(diào)制比較器以及輸出電路等組成。其中1、2腳是誤差放大器I的同相和反相輸入端；3腳是相位校正和增益控制；4腳為死區(qū)時(shí)間比較器，具有120mV的輸入補(bǔ)償電壓，它限制了最小輸出死區(qū)時(shí)間約等于鋸齒波周期的4%，當(dāng)輸出端接地，最大輸出占空比為96%，而輸出端接參考電平時(shí)，占空比為48%。當(dāng)把死區(qū)時(shí)間控制輸入端接上固定的電壓（范圍在0—3.3V之間）即能在輸出脈沖上產(chǎn)

27、生附加的死區(qū)時(shí)間。5、6腳分別用于外接振蕩電阻和振蕩電容，5腳可以產(chǎn)生鋸齒波，所產(chǎn)生的鋸齒波穩(wěn)定，線性度好；7腳為接地端；8、9腳和11、10腳分別為TL494內(nèi)部兩個(gè)末級(jí)輸出三極管集電極和發(fā)射極；12腳為電源供電端；13腳為輸出控制端，控制TL494的輸出方式，該腳接地時(shí)，兩路輸出晶體管同時(shí)導(dǎo)通或截止，形成單端工作狀態(tài)，可以用于提高輸出電流；接14腳時(shí)為推挽輸出方式，為5V基準(zhǔn)電壓輸出端，最大輸出電流10mA；15、16腳是誤差放大器

28、II的反相和同相輸入端。</p><p>　　TL494內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器,振蕩頻率可通過外部的一個(gè)電阻和一個(gè)電容進(jìn)行調(diào)節(jié), 其振蕩頻率為: </p><p>　　輸出脈沖的寬度是通過電容CT 上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個(gè)控制信號(hào)進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)。功率輸出管Q1 和Q2 受控于或非門,當(dāng)13腳控制信號(hào)為高電平時(shí),調(diào)制脈沖交替輸出至兩個(gè)輸出晶體管Q1 和Q2 ,輸出頻率等于脈沖振

29、蕩器的一半。當(dāng)13腳控制信號(hào)為低電平時(shí),芯片工作于單端狀態(tài),功率輸出管Q1和Q2 均由或非門的前一級(jí)與門控制,為得到更高的驅(qū)動(dòng)電流輸出,可將Q1 和Q2 并聯(lián)使用。 當(dāng)雙穩(wěn)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)才會(huì)被選通，即只有在鋸齒波電壓大于控制信號(hào)期間才會(huì)被選通。當(dāng)控制信號(hào)增大，輸出脈沖的寬度將減小。</p><p>　　控制信號(hào)由集成電路外部輸入，一路送至死區(qū)時(shí)間比較器，一路送往誤差放大器的輸入端。</p>

30、<p>　　TL494內(nèi)部電路方框圖</p><p>　　圖（2-8）基于TL494的脈沖發(fā)生器</p><p>　　TL494 電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　圖（2-9）</b></p><p>　　電力場效應(yīng)晶體管MOSFET</p><p>　　隨著信息電子技術(shù)與電力電

31、子技術(shù)在發(fā)展的基礎(chǔ)上相結(jié)合，形成了高頻化、全控型、采用集成電路制造工藝的電力電子器件，其典型代表就是電力場效應(yīng)晶體管MOSFET</p><p>　　1.電力場效應(yīng)晶體管特點(diǎn)</p><p>　　電力場效應(yīng)晶體管簡稱電力Power Mosfet。 特點(diǎn)是用柵極電壓來控制漏極電流，驅(qū)動(dòng)電路簡單，需要的驅(qū)動(dòng)功率小，開關(guān)速度快，工作頻率高， 熱穩(wěn)定性好。但是電流容量小，耐壓低，一般適用于功率不超

32、過10kW的電源電子裝置。</p><p>　　2.MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作原理</p><p>　　電力MOSFET的種類按導(dǎo)電溝道可分為P溝道和N溝道，圖1-6所示為N溝道結(jié)構(gòu)。電力MOSFET的工作原理是：在截止?fàn)顟B(tài)，漏源極間加正電源，柵源極間電壓為零。P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)反偏，漏源極之間無電流流過。在導(dǎo)電狀態(tài)，即當(dāng)UGS大于開啟電壓或閾值電壓UT時(shí)，柵極下P區(qū)表面的電子

33、濃度將超過空穴濃度，使P型半導(dǎo)體反型成N型而成為反型層，該反型層形成N溝道而使PN結(jié)消失，漏極和源極導(dǎo)電。</p><p>　　圖（2-9） 內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖 圖（2-10）電氣圖形符號(hào)</p><p>　　MOSFET開關(guān)時(shí)間在10～100ns之間，工作頻率可達(dá)100kHz以上，是電力電子器件中最高的。由于是場控器件，靜態(tài)時(shí)幾乎不需輸入電流。但在開關(guān)過程中需對(duì)輸入電容充放電

34、，仍需一定的驅(qū)動(dòng)功率。開關(guān)頻率越高，所需要的驅(qū)動(dòng)功率越大。</p><p><b>　　總電路設(shè)計(jì)圖</b></p><p><b>　　圖（2-11）</b></p><p>　　2.5過壓過流保護(hù)原理與設(shè)計(jì)</p><p><b>　　（1）過電壓保護(hù)</b></p&

35、gt;<p>　　過壓保護(hù)要根據(jù)電路中過壓產(chǎn)生的不同部位，加入不同的保護(hù)電路，當(dāng)達(dá)到—定電壓值時(shí)，自動(dòng)開通保護(hù)電路，使過壓通過保護(hù)電路形成通路，消耗過壓儲(chǔ)存的電磁能量，從而使過壓的能量不會(huì)加到主開關(guān)器件上，保護(hù)了電力電子器件。</p><p>　　為了達(dá)到保護(hù)效果，可以使用阻容保護(hù)電路來實(shí)現(xiàn)。將電容并聯(lián)在回路中，當(dāng)電路中出現(xiàn)電壓尖峰電壓時(shí)，電容兩端電壓不能突變的特性，可以有效地抑制電路中的過壓。與電

36、容串聯(lián)的電阻能消耗掉部分過壓能量，同時(shí)抑制電路中的電感與電容產(chǎn)生振蕩，過電壓保護(hù)電路如圖2-12所示。</p><p>　　圖2-12 RC阻容過電壓保護(hù)電路圖</p><p><b>　　（2）過電流保護(hù)</b></p><p>　　當(dāng)電力電子電路運(yùn)行不正?；蛘甙l(fā)生故障時(shí)，可能會(huì)發(fā)生過電流。當(dāng)器件擊穿或短路、觸發(fā)電路或控制電路發(fā)生故障、出現(xiàn)

37、過載、直流側(cè)短路、可逆?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生環(huán)流或逆變失敗，以及交流電源電壓過高或過低、缺相等，均可引起過流。由于電力電子器件的電流過載能力相對(duì)較差，必須對(duì)變換器進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪^流保護(hù)。采用快速熔斷器是電力電子裝置中最有效、應(yīng)用最廣的一種的過流保護(hù)措施。</p><p>　　過電流保護(hù)電路如圖2-13所示，其中交流側(cè)接快速熔斷器能對(duì)晶閘管元件短路及直流側(cè)短路起保護(hù)作用。器件直接串接快速熔斷器才對(duì)元件的保護(hù)作用最好，因?yàn)樗鼈兞鬟^

38、同—個(gè)電流．因而被廣泛使用。電子電路作為第一保護(hù)措施，快熔僅作為短路時(shí)的部分區(qū)段的保護(hù)，直流快速斷路器整定在電子電路動(dòng)作之后實(shí)現(xiàn)保護(hù)，過電流繼電器整定在過載時(shí)動(dòng)作。</p><p>　　圖2-13過電流保護(hù)電</p><p>　　過壓過流保護(hù)原理與設(shè)計(jì)</p><p><b>　　圖2-14</b></p><p>　　

39、根據(jù)主電路所示把輸出電壓，電流反饋回來經(jīng)過集成運(yùn)放LM393比較輸出，LM393輸出接494的4腳控制其死區(qū)電壓（高電平不工作、低電平工作），通過調(diào)節(jié)R12可調(diào)節(jié)反饋電壓大小，當(dāng)LM393 的3腳反饋電壓增大超過2腳電壓時(shí)，1腳輸出高電平。TL494停止工作，即可起到過壓保護(hù)作用。過流保護(hù)工作原理同過壓保護(hù)一樣</p><p><b>　　三．仿真分析與調(diào)試</b></p>&

40、lt;p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　3.1Matlab仿真圖設(shè)計(jì)</p><p><b>　　由前面所述原理可知</b></p><p>　　由于上式中的，輸出電壓高于電源電壓，故稱該電路為升壓斬波電路。其中，表示升壓比，調(diào)節(jié)其大小，即可改變輸出電壓的大小，調(diào)節(jié)方法與改變占空比的方法類似。將升

41、壓比的倒數(shù)記作，即 ，則β和關(guān)系為 ，因此</p><p>　　說明：當(dāng)所選的C能達(dá)到所需的輸出濾波要求時(shí)L可以選的足夠大，以便使開關(guān)變換器保持在連續(xù)的工作狀態(tài)，但電容器本身沒有完美的電器性能所以其內(nèi)部的等效串聯(lián)電阻將消耗一些功率。另外，等效串聯(lián)電阻上的壓降會(huì)產(chǎn)生輸出紋波電壓，要減小這些紋波電壓只能靠減少等效串聯(lián)電阻的值和動(dòng)態(tài)電流的值。類似的電容C選擇，經(jīng)常由紋波電流的大小決定。截止頻率f

42、的高低，LC的大小，都將影響輸出紋波電壓。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，選擇L和C時(shí)，要綜合考慮重量、尺寸以及成本等因素。從改善動(dòng)態(tài)特性看，可考慮小電感量、大電容值。升壓斬波電路之所以能使輸出電壓高于電源電壓，關(guān)鍵有兩個(gè)原因：一是儲(chǔ)能之后具有使電壓泵升的作用，二是電容可將輸出電壓保持住。在以上分析中，認(rèn)為T處于通態(tài)期間因電容的作用使得輸出電壓U0不變，但實(shí)際上C值不可能為無窮大，在此階段其向負(fù)載放電，輸出電壓必然會(huì)有所下降，故實(shí)際輸出電壓會(huì)略低，不

43、過在電容足夠大時(shí)，誤差很小，基本可以忽略。</p><p><b>　　3.2仿真結(jié)果</b></p><p>　　周期設(shè)為1KHz ,占空比為50%,電感為10mH,電容為2200uF,負(fù)載為100時(shí)進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如下：</p><p>　　圖3-0-1 負(fù)載電壓98.2V</p><p>　　圖3-0-2 流經(jīng)

44、電感L的電流值為0.982A</p><p>　　可以知負(fù)載兩端的電壓與輸入電壓基本上成2倍的關(guān)系。即</p><p><b>　　（V） </b></p><p>　　負(fù)載不變?yōu)?00，頻率1KHz，占空比從5%到45%以等百分比遞增時(shí)，輸出電壓，與輸入電壓和電路參數(shù)之間的關(guān)系。</p><p><b>　　

45、a.占空比5%</b></p><p>　　圖3-1-1 負(fù)載電壓51.8V</p><p>　　圖3-1-2 流經(jīng)電感L的電流值為0.518A</p><p>　　負(fù)載電壓可以看出負(fù)載電壓約為51.8V，基本上符合理論計(jì)算：</p><p><b>　　b.占空比15%</b></p>&

46、lt;p>　　圖2-2-1 負(fù)載電壓57.4V</p><p>　　圖3-2-2 流經(jīng)電感L的電流值為0.57A</p><p>　　負(fù)載電壓約為51.8V，基本上符合理論計(jì)算：</p><p><b>　　c.占空比25%</b></p><p>　　圖3-3-1負(fù)載電壓65.5V</p><

47、;p>　　圖3-3-2 流經(jīng)電感L的電流值為0.65A</p><p>　　負(fù)載電壓約為65.5V，基本上符合理論計(jì)算：</p><p><b>　　d.占空比35%</b></p><p>　　圖3-4-1 負(fù)載電壓75.6V</p><p>　　圖3-4-2 流經(jīng)電感L的電流值為0.75A</p>

48、;<p>　　負(fù)載電壓約為75.6V，基本上符合理論計(jì)算</p><p><b>　　e.占空比45%</b></p><p>　　圖3-5-1 負(fù)載電壓89.3V</p><p>　　圖3-5-2 流經(jīng)電感L的電流值為0.89A</p><p>　　負(fù)載電壓約為89.3V，基本上符合理論計(jì)算</p&

49、gt;<p>　　在占空比為50%時(shí)，輸出電壓可以看到負(fù)載兩端的電壓與輸入電壓基本上成2倍的關(guān)系。即</p><p>　　由以上仿真圖形分析可得：</p><p>　　占空比α越大負(fù)載輸出電壓越大，調(diào)節(jié)時(shí)間越長</p><p>　　電容C值越大峰值時(shí)間越大，第一個(gè)峰值越大</p><p>　　電感L值越大峰值時(shí)間越大，調(diào)節(jié)時(shí)間越

50、大</p><p>　　在實(shí)際中可根據(jù)項(xiàng)目的大小、設(shè)計(jì)的實(shí)際要求及成本的大小選取適當(dāng)?shù)碾姼须娙葜?，以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。（可以在一些經(jīng)驗(yàn)值附近選取電感電容值，濱進(jìn)行反復(fù)的試驗(yàn)最中確定自己需要的電感電容值）</p><p>　　這里僅根據(jù)要有良好的直流穩(wěn)定性和快速性，在α=50時(shí)經(jīng)過大量的仿真實(shí)驗(yàn)選取的一組理想的電容電感值，及其此時(shí)的輸出波形。</p><p>　　經(jīng)大量

51、仿真結(jié)果比較分析可得，當(dāng)L =10e-3H、C=10e-3F是波形的快速性和直流穩(wěn)定性比較理想。</p><p><b>　　3.3仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)論</b></p><p>　　通過仿真實(shí)驗(yàn)和對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)得到的輸出波形的分析可知，在直流升壓斬波電路中電感電容的對(duì)其負(fù)載電壓的影響。雖然理想的電感電容值為無窮大，但這在現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)中是不可能實(shí)現(xiàn)的。如選取電感電容值極大這必將和減小成

52、本成為矛盾，而且由以上的仿真分析可知它也將和Boost啟動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)間成為矛盾。所以在設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮多方面的因素來選取合適的電感電容值！</p><p><b>　　元器件列表</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)心得</b></p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)，從理論到實(shí)踐，在短短一星期的時(shí)間里，我遇到了很多問題，也學(xué)

53、到了很多東西。它不僅鞏固了我以前所學(xué)的理論知識(shí)，更使我們知道了由理論結(jié)合實(shí)踐的基本方法，鍛煉了自己解決實(shí)際問題的能力。</p><p>　　在此次課程設(shè)計(jì)過程中，碰到的問題比較多，靠自己所學(xué)的知識(shí)根本解決不了，借鑒了很多網(wǎng)上資料，解決了這些問題，也學(xué)到了很多課本上沒有的東西。在做設(shè)計(jì)的過程中我學(xué)到了很多東西，也知道了自己的哪些不足之處，知道自己對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，以后仍需努力。通過這

54、次課程設(shè)計(jì)，看到了自己的不足之處，同時(shí)也鍛煉了自己將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中的能力，加強(qiáng)了自己的實(shí)際運(yùn)用能力，也學(xué)會(huì)了怎么樣去分析問題和解決問題。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。郏保萃跽装?黃俊.電力電子技術(shù)(第四版). 機(jī)械工業(yè)出版社,2000</p><p>　?。郏玻菘等A光,陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)(第四版)

55、. 高等教育出版社,1998</p><p>　?。郏常堇顕?謝克明,楊麗娟.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與CAD-基于MATLAB的控制系統(tǒng)(第二版).[北京]:電子工業(yè)出版社,2008</p><p>　?。郏矗菔约t,周佳.精通GUI圖形界面編程.[北京]:北京大學(xué)出版社,1999</p><p>　?。郏担輳埩x和.Protel DXP電路設(shè)計(jì)快速入門.[北京]:中國鐵道