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1、1电路总体分析与方案选择1.1问题的提出与简述直流斩波电路(DC Chopper)的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，也称 为直接直流一直流变换器(DC/DC Converter)。直流斩波电路一般是指直接将直流电变为另一直流 电的情况，不包括直流一交流一直流的情况，直流斩波电路的种类较多，包括6种基本斩波电路: 降压斩波电路，升压斩波电路，升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Sepic斩波电路和Zeta斩波电路。 利用不同的基本斩波电路进行组合，可构成复合斩波电路，如电流可逆斩波电路，桥式可逆斩波电 路等，利用相同结构的基本斩波电路进行组合，可构成多相多重斩波电路。1.2设计目的
2、及解决方案任务的要求是需要设计一个输出为20-30V的直流稳压电源，此部分内容由以前所学模拟电路 知识可以解决。然后对降压斩波主电路进行设计，所涉及电力电子原理知识的直流斩波部分，可以 参见所学课本第三章，所选着的全控型器件为IGBT。任务还需要通过PWM方式来控制IGBT的通断， 查阅相关资料，需要使用脉宽调制器SG3525来产生PWM控制信号。电路需要使输出电压恒定为15V， 采用电压闭环，将输出电压反馈给控制端，由输出电压与载波信号比较产生PWM信号，达到负反馈 稳定控制的目的。得到电路的原理框图如下：0直流220V稳压 电源Ui20-30V0图1-1总电路原理框图2直流稳压电源设计2.
3、1电源设计原理小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成，其原理框图如 下所示：N电源 变压器N整流电路N滤波电路N稳压电路、 _,1/UiU2VU31/UiU0图2-1直流稳压电源原理框图电源变压器的作用是将来自电网的220V交流电压U1变换为整流电路所需要的交流电一 ，、一、一 P一、一 一、一 一、.压U2。电源变压器的效率为顷=p，其中：p是变压器副边的功率，P1是变压器原边 的功率。一般小型变压器的效率如表2-2所示：表2-2小型变压器效率副边效率P2 ,其中：T = 20ms是50Hz交流电压的周期。由于输入电压U1发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路
4、输出的直流电压UI会 随着变化。因此，为了维持输出电压UI稳定不变，还需加一级稳压电路。本次设计按照 任务要求，选定稳压器为可调式。可调式三端集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳 压器，有输出正电压的CW317，系列(LM317)三端稳压器；有输出负电压的CW337系列 (LM337)三端稳压器。在可调式三端集成稳压器中，稳压器的三个端是指输入端、输出 端和调节端。稳压器输出电压的可调范围为Uo=1.2-37V，最大输出电流Iomax =1.5A，输 入电压与输出电压差的允许范围为：UI -Uo = 3-40V。2.2稳压源的设计方法稳压电源的设计，是根据稳压电源的输出电压Uo、输出电流Io
5、、输出纹波电压 Uop-p 等性能指标要求，正确地确定出变压器、集成稳压器、整流二极管和滤波电路中所用元器 件的性能参数，从而合理的选择这些器件。根据稳压电源的输出电压Uo、最大输出电流 Iomax，确定稳压器的型号及电路形式，步骤如下：根据稳压器的输入电压UI，确定电源 变压器副边电压u2的有效值U2；根据稳压电源的最大输出电流Iomax，确定流过电源变 压器副边的电流I2和电源变压器副边的功率P2；根据P2，从表1查出变压器的效率n，从而确定电源变压器原边的功率P1。然后根据所确定的参数，选择电源变压器。确定整流二极管的正向平均电流ID、整流二极管的最大反向电压Urm和滤波电容的电容值和耐
6、压值。根据所确定的参数，选择整流二极管和滤波电容。依据上述设计步骤，对本次课设的直流电源进行设计，输出电压为20-30V。集成稳压器选用CW317，其输出电压范围为：Uo =1.2-37V，最大输出电流Iomax为1.5A。由于CW317的输入电压与输出电压差的最小值（Ui - Umin= 3V，输入电压与输出电压差的最 大值（U - U）ma =40U。故CW317的输入电压范围为： U 0mL 况-An U 气 + （U； - Uq）max 即：30V + 3V U 20V + 40V 33V U - = 一 = 30V,取U = 30V 21.11.12 P p 苛=45吗为了留有余地，
7、选变压器副边电流：12 Iomax =1A，取七=1.2A， 因此，变压器副边输出功率：P I U 2 = 36 w 由于变压器的效率门=0.8,所以变压器原边输入功率用功率为50W的变压器。接着选用整流二极管和滤波电容，由于：Urm J2U2=V2x 30 = 42.4V，10 = 1Ao IN4001的反向击穿电压URM 50V，额定工作电流I。= 1A = 10 ，故整流二 极管选用IN4001。由于电路对纹波由要求，输出纹波电压：W 100mv，选定稳压系数 S 1A，反向击穿电压Bvceo30V的IGBT。而一般的IGBT基本上都可以满足 这个要求。4）对于二极管的选择，当侦二1时，其承受最大反压30V；而当侦趋近于1时，其承受 最大电流趋近于1A，故需选择额定电压大于30V，额定电流大于1A的二极管。5）主电路的设计除了要选择IGBT和二极管，还需要确定电感的参数，但电感参数的 计算是非常复杂的，在此对电感不予计算，认定电感值L很大。4控制电路原理与
