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1、高频开关稳压电源已广泛运用于基础直流电源、交流电源、各种工业电源， 通信电源、通信电源、逆变电源、计算机电源等。它能把电网提供的强电和粗电, 它是现代电子设备重要的“心脏供血系统”。BUCK变换器是开关电源基本拓扑 结构中的一种，BUCK变换器又称降压变换器，是一种对输入输出电压进行降压 变换的直流斩波器，即输出电压低于输入电压，由于其具有优越的变压功能，因 此可以直接用于需要直接降压的地方。关键词：稳压电源；buck变换器AbstractHas been widely used in the DC power supply, AC power supply, industry power s
2、upply of high frequency switching power supply, communication power supply, communication power supply, inverter power supply, computer power supply etc. It can provide high power and coarse grid electricity, it is an important system of modern electronic equipment the blood flow to the heart. BUCK
3、converter is a switch for power supply the basic topology of BUCK converter, also called buck converter, a DC chopper for buck to input and output voltage, the output voltage is less than the input voltage, because of its variable function superior, therefore, it can be directly used for the need fo
4、r direct step-down place.Keyword： regulated power supply； BUCK converter摘要IAbstractII第一章设计目的与要求11、设计目的12、设计要求1第二章主电路设计与元件参数选型21、主电路设计22、IGBT驱动电路简介33、元件参数选型3第三章系统建模与仿真51、MATLAB仿真简介52、主电路建模53、控制电路的实现104、仿真中出现的问题以及解决方法11第四章仿真结果分析14第五章设计小结15第六章参考文献16第一章设计目的与要求1、降压斩波电路的设计目的、通过对降压斩波电路(buck chopper)的设计，掌握b
5、uck chopper 电路的工作原理，综合运用所学知识，进行buck chopper电路和系统 设计的能力。(2) 、了解与熟悉buck chopper电路拓扑、控制方法。(3) 、理解和掌握buck chopper电路及系统的主电路、控制电路和保护 电路的设计方法，掌握元器件的选择计算方法。(4) 、具有一定的电力电子电路及系统实验和调试的能力。2、降压斩波电路的设计要求、计内容：对Buck Chopper电路的主电路和控制电路进行设计， 参数如下:直流电压E=380V,反电动式E1 =48V,输出功率为5KW。(2)设计要求(a) 理论设计：了解掌握Buck Chopper电路的工作原理
6、，设计Buck Chopper电路的 主电路和控制电路。包括：IGBT电流，电压额定的选择，画出完整的 主电路原理图和控制电路原理图、列出主电路所用元器件的明细表。(b) 仿真实验：利用MATLAB仿真软件对Buck Chopper电路主电路和控制电路进 行仿真建模设计第二章 主电路设计与元件参数选型1、主电路设计降压斩波电路主电路工作原理图如下:图一：降压斩波电路主电路工作原理图:为V处于通态的现负载电流断续的情况。负载电压U 0平均值会被抬高，一般不希 望出现电流断续的情况。2、IGBT驱动电路简介IGBT是三端器件，具有栅极G，集电极C和发射极E。它 是个场控器件，通断由栅射极电压Uge
7、决定。Uge大于开启电压 Uge(th)时，MOSFET内形成沟道，为晶体管提供基极电流，IGBT导 通。通态时电导调制效应使电阻R减小，使通态压降减小。当栅 射极间施加反压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的 基极电流被切断，IGBT关断。一般IGBT的开启电压Uge( th) 在25度时为26V左右，而实际一般驱动电压取1520V，且关断 时施加一定幅值的负驱动电压，有利于减小关断时间和关断损耗。 在栅极串入一只低值电阻有利于减小寄生振荡，该电阻值应随被 驱动器件电流定额值的增大而减小。3、元件参数选型有题目知P=5000W, U=380V, E=0V, U2=48V，所以负载
8、电阻R=22Q，占空比为 12.6%，有频率 f=5KHZ，所以 T=l/f=0.0002S。由于反电动势E=0所以m=E /E=0。m(1) IGBT的选择：因为本电路设计的E=48V,因 此根据P=5000W，U=104V，由于晶闸管安全域量可知所选IGBT的额定电 压与额定电流分别为200-300V、50A-100A。(2) 栅极串联电阻Rg的阻值：根据IGBT的选择，由可知知R的 值为10欧。(3) 其他元器件的选择标准如下：二极管额定电压50V电流有:etj t 1EE e ap1 1-m =m(eT / t 1 丿RIe p(、 、1 e11 / tEE11 、e apm mi 1
9、 e t / tRR1ep丿1020式中,p= T / Tt代1=ap(4) 电感取很大。第三章系统建模与仿真1、MATLAB仿真简介MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算 法开发、数据可视化数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交 互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB的优 势如下：(1) 友好的工作平台和编程环境；(2) 简单易用的程序语言；(3) 强大的科学计算机数据处理能力；(4) 出色的图形处理功能；(5) 应用广泛的模块集合工具箱；(6) 实用的程序接口和发布平台；(7) 应用软件开发(包括用户界面)。2、主电路建模(1
10、)在simulink平台下新建一个m文件JMSimulink Library BowserFile Edit View Help Q 陽Commonly Used Blocks: simulinkjComncnlyUsed BlocksFile Edit View Simulation Format ToolsuntitledHelp|100iNormal三|鸟鶴圍越幽 鮭風眩舍 BiKI fiFl fi El - HH e-H e-H El H El H El H 田SimulinkaCommonly Used Blocks Conti nu chjsDiscontinuities Disc
11、rete Logic and Bit Operations Lookup Tables Math Operatic ns Model Verification Mod el-Wide Utilities Ports & Subsystems Signal Attributes Signal Routing SinksSourcesUser-Defined Functions Additional Math & DiscreteAerospace Blockset CDMA Reference Blockset Communications Blocket Control System Tool
12、box Dials & Gauges Blockset Embedded Target for Infineon Embedded Target for Motoro Embedded Target for Motoro Embedded Target for OSEIVV Embedded Target for TI C200I vReadyCommonly Used BlocksC orit i nuousDi scontirmi ti esDi screteLogic and FitOp er at i orisLookup TablesM a th Op eiati onsModel
13、Veri i cati onModel-WideUtili ti esFortz & SubsystemsSignal AttributesSi grial RoutingSinks(100% IIIode45(2)根据主电路在matlab中搭建模块Simulink Library BrowserFile Edit View HelpHuntitled *- nFile Edit View Simulation Format Tools Help I of Q X Ite | Q | |ioo|nz3 密囱囤聆蘭 | 貝凰 na 令Scope： 5iau1ink/Cozoon1y Used B
14、locks/Scope田田田 田田田田田田田田 田田田 H H H H H H H H H H H HHLookup Tables 如 Math Operations 型 Model Verification 鱼 Model-Wide Utilities B-l Ports & Subsystems 鱼 Signal Attributes 型 Signal Routing g Sinks 鱼 Sources 型 User-Defined Functions 蛰 Additional Math & Discrete Aerospace Blockset CDMA Reference Blocks
15、et Communications Blockset Control System Toolbox Dials & Gauges Blockset Embedded Target for Infine on Embedded Target for Motoro Embedded Target for Motoro Embedded Target for OSEK/V Embedded Target for TI C20O Embedded Target for TI C60O Fuzzy Logic Toolbox Link for ModelSimModel Predictive Control Tooll Neural Network Blockset RF BlocksetIntegratorLogical Operatm-Mtik
