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1、电力电子技术课程设计说明书降压直流斩波电路设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教 师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加 以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研 究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体， 均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名： 日 期：指导教师签名：日 期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电 子版本；
2、学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供 目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制 手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分 或全部内容。作者签名： 日 期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研 究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用
3、学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期：年月日导师签名： 日期：年月日注意事项1. 设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300 字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2. 论文字数要求：理工类设计
4、（论文）正文字数不少于 1万字（不包括图纸、 程序清单等），文科类论文正文字数不少于 1.2 万字。3. 附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4. 文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错 别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所 有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程 字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用 A4 单面打印，论文 50 页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5. 装订顺序1）设计（论文
5、）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神优 良 中 及格 口不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度优良中及格口不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力优良中及格口不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性优良中及格口不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况优良中及格口不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？优良中及格口不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格
6、 口不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 口不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？优良中及格口不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平优良中及格口不及格建议成绩：优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“丿”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年 月曰评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？优良中及格口不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 口不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良
7、 中 及格 口不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？优良中及格口不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平优良中及格口不及格建议成绩：口优良中及格不及格（在所选等级前的内画“厂）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年 月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况优 良 中 及格 口不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况优良中及格口不及格3、学生答辩过程中的精神状态优良中及格口不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？优良中及格口不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及
8、附件）？ 优 良 中 及格 口不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 口不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？优良中及格口不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平优良中及格口不及格评定成绩：优 良 中 及格 不及格 教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年 月 日教学系意见：系主任：（签名）年 月曰湖南工学院电力电子课程设计课题任务书指导教师董恒学生姓名王惠民课题名称直流降压斩波电路的设计内 容 及 任 务一、设计任务设计一个直流降压斩波电路，已知直流输入电压200V，负载自拟，要求输出电 压在50100V可调，其它性能指
9、标自定。二、设计内容1、关于本课程学习情况简述；2、主电路的设计、原理分析和器件的选择；3、控制电路的设计；4、保护电路的设计；5、利用Matlab软件对自己的设计进行仿真。主 要 参 考 资 料1 王兆安，王俊编电力电子技术（第5版）.北京:机械工业出版社,20122 黄俊，秦祖荫编电力电子自关断器件及电路.北京:机械工业出版社,19913 李序葆，赵永健编电力电子器件及其应用北京:机械工业出版社,1996教 研 室 意 见教研室主任：（签字） 年 月曰学院： 电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化专业摘要直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的 DC-DC 变换 器 ,在
10、直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电 设备中得到普通的应用.随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压 斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路 . 直流斩波技术已被广泛用于 开关电源及直流电动机驱动中，使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的 效果。设计仿真通过matlab软件中的Simulink模块对设计的降压斩波电路进行 仿真和计算的理论值进行对比，误差分析得出仿真结果与理论值基本一致。关键词：直流斩波；降压斩波；Matlab仿真目录1电路总体设计方案11.1设计课题任务 11.2功能要求说明 11.3设计总体方案和设计原理 12电路的设计32.1整
11、流滤波电路 32.2 IGBT驱动电路的设计43电路各元件的参数设定及元件型号选择63.1各元件的参数设定 63.2元件型号选择 84系统仿真及结论94.1仿真软件的介绍 94.2仿真电路及其仿真结果 104.3仿真结果分析 12心得体会错误!未定义书签。参考文献14致谢错误!未定义书签。附录电子元器件表161电路总体设计方案1.1设计课题任务设计一个直流降压斩波电路。1.2功能要求说明将24V直流电压降压输出并且平均电压可调，范围为0-24V。1.3设计总体方案和设计原理降压斩波电路的原理图以及工作波形如图1所示。该电路使用一个全控型器 件V，图中为IGBT。为在V关断时给负载中电感电流提供
12、通道，设置了续流二极 管VD。斩波电路主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电如图2中V的栅极电压u波形所示，在t=0时刻驱动V导通，电源E向负GE载供电，负载电压u二E，负载电流i按指数上升。oo当t=t时刻，控制V关断，负载电流经二极管VD续流，负载电压u近似为1o零负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小，通常是串联的电感 L值较大。至一个周期T结束，在驱动V导通，重复上一周期的过程。当工作处于稳态 时，负载电流在一个周期的初值和终值相等，如图2所示。负载电压平均值为Uo =onE = on E = a Et +1Ton off式中，t为V处于通态的时间；t为V处
13、于断态的时间；T为开关周期；aonoff为导通占空比。由式（1）可知，输出到负载的电压平均值U最大为E,减小占空比a，Uoo随之减小。因此将该电路称为降压斩波电路。也称buck变换器。负载电流平均值为图2降压斩波电路的工作波形2电路的设计2.1整流滤波电路本设计采用桥式电路整流：由四个二极管组成一个全桥整流电路.对整流出 来的电压进行傅里叶变换得口 （ 244”4,）v =72vcos 2wtcos 4wt6t.outin （兀 3兀15兀35兀丿图3整流滤波电路原理图输入端接220V、50Hz的市电，进过变压器T1 （原线圈/副线圈为1.1）后输出 200V、50Hz。当同名端为正时D2、D
14、5导通，D3、D4截止，电压上正下负。当同 名端为负时D2、D5截止，D3、D4导通，电压同样是上正下负，从而实现整流。 电感具有电流不能突变，通直流阻交流特性，因此串联一个电感可以提高直流电 压品质。而电容具有电压不能突变，通交流阻直流特性，因此并联一个大电容可 以滤除杂波，减小纹波。结合两种元器件的特性，组成上图整流电路，可以得到 比较理想的直流电压（幅值为50V）。2.2 IGBT驱动电路的设计IGBT的门极驱动条件密切地关系到他的静态和动态特性。门极电路的正偏 压uGS、负偏压-uGS和门极电阻RG的大小，对IGBT的通态电压、开关、开关损 耗、承受短路能力及du/dt电流等参数有不同程度的影响。其中门极正电压uGS 的变化对IGBT的开通特性，负载短路能力和duGS/dt电流有较大的影响，而门 极负偏压对关断特性的影响较大。IGBT的驱动是矩
