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1、现代交流调整技术或现代电源技术课程设计课程设计任务书20152016学年 第二学期第16周17周题目直流斩波电路的性能研究内容及要求SG3525芯片的调试；降压斩波电路的波形观察及电压调试；升压斩波电路的波形观察及电压调试。进度安排1、方案论证 2天2、分析、设计 3天3、调试、实现 3天4、检查、整理、写设计报告、小结 2天学生姓名：指导时间：16周17周指导地点： F 楼 308室任务下达2016年6月12日任务完成2016年6月20日考核方式1.评阅 2.答辩 3.实际操作 4.其它指导教师系（部）主任王长坤注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。2、
2、 课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。目 录一、实验目的及要求3二、实验设备及仪器3三、实验内容及方法43.1 SG3525的调试43.2降压斩波电路的调试63.2.1 PWM信号的波形73.2.2 降压电路中MOSFET的栅源电压波形83.2.3 降压电路中输出电压u0波形93.2.4 改变负载R降压电路中输出电压u0波形103.3升压斩波电路的调试113.3.1 升压电路中MOSFET的栅源电压波形123.3.2 升压电路中输出电压u0波形133.3.3 改变负载R升压电路中输出电压u0波形14四、仿真实验15五、注意事项17六、实验分析186.1 PWM波形
3、发生的原理186.2 PWM占空比对负载电压的影响18七、心得体会与总结19一、实验目的及要求1掌握SG3525芯片的工作原理及其调试方法。2掌握降压斩波电路的工作原理、波形观察及电压测试。3掌握升压斩波电路的工作原理、波形观察及电压测试。二、实验设备及仪器1.电力电子教学实验台主控制屏；2.MCL-16组件；3.MCL-03电阻箱（900/0.41A）或其他可调电阻盘；4.万用表；5.双踪示波器；6.2A直流安培表（MCL-2A直流毫安表为数字式仪表，MCL-2A直流安培表为指针式仪表，其他型号可能为MCL-06）。三、实验内容及方法3.1 SG3525的调试图1.PWM波形产生 SG352
4、5脉宽调制型控制器是美国通用电气公司的产品。适合于运用MOS管作为开关器件的DC/DC变换器。它的主要特点是:输出级采用推挽输出，双通道输出，占空比可调。每一通道的驱动电流最大值可达200mA。可直接驱动功率MOS管，工作频率高达400KHz，具有欠压锁定、过压保护和软启动等功能。将扭子开关S1打向“直流斩波”侧，S2电源开关打向“ON”，将“3”端和“4”端用导线短接，用示波器观察“1”端输出电压波形应为锯齿波，并记录其波形的频率和幅值。图2.“1”端输出电压波形 其中：f=49.32HZ，A=1.62V扭子开关S2扳向“OFF”，用导线连接“5”、“6” ， 扭子开关S2扳向“ON”，用示
5、波器观察“5”端波形，并记录其波形、频率、幅度，调节“脉冲宽度调节”电位器，记录其最大占空比和最小占空比。图3.“5”端最小占空比时的波形图4.“5”端最小占空比时的波形其中：f=14.20KHZ,A=1.08V,T=70ms,Dmin=6.56%,Dmax=38.12%。3.2降压斩波电路的调试图5.直流斩波电路（1）切断MCL-16主电源，分别将“主电源2”的“1”端和“降压斩波电路”的“1”端相连，“主电源2”的“2”端和“降压斩波电路”的“2”端相连，将“PWM波形发生”的“7”、“8”端分别和直流斩波电路VT1的G1S1 端相连，“直流斩波电路”的“4”、“5”端串联电阻负载。（2）
6、检查接线正确后，接通控制电路和主电路的电源(注意：先接通控制电路电源后接通主电路电源 )，改变脉冲占空比，分别观察PWM信号的波形，MOSFET的栅源电压波形，输出电压u0波形，记录PWM信号占空比D，u0的平均值U0。（3）改变负载R的值（注意：负载电流不能超过1A），重复上述内容（2）。3.2.1 PWM信号的波形图6.D=37.92%时PWM波形图7.D=22.57%时PWM波形图8.D=5.66%时PWM波形其中A=4.40V,T=57.88S,f=17.28KHZ3.2.2 降压电路中MOSFET的栅源电压波形图9.D=38.24%时MOSFET的栅源电压波形图10.D=23.22%
7、时MOSFET的栅源电压波形图11.D=5.39%时MOSFET的栅源电压波形其中A=13.0V,T=57.88S,f=17.28KHZ3.2.3 降压电路中输出电压u0波形图12.D=40.57%时输出电压u0波形图13.D=21.42%时输出电压u0波形图14.D=8.86%时输出电压u0波形 当D=40.57%时，U0=7.55V; 当D=21.42%时，U0=3.66V; 当D=8.86%时，U0=2.58V。3.2.4 改变负载R降压电路中输出电压u0波形图15.D=45.72%时输出电压u0波形图16.D=23.34%时输出电压u0波形图17.D=16.23%时输出电压u0波形当D
8、=45.72%时，U0=5.51V;当D=23.34%时，U0=1.65V; 当D=16.23%时，U0=900mV;3.3升压斩波电路的调试（1）切断主电路电源，断开“主电路2”和“降压斩波电路”的连接，断开“PWM波形发生”与VT1的连接，分别将“升压斩波电路”的“6”和“主电路2”的“1”相连，“升压斩波电路”的“7”和“主电路2”的“2”端相连，将VT2的G2S2分别接至“PWM波形发生”的“7”和“8”端，直流斩波电路的“10”、“11” 端，分别串联电阻负载。（2）检查接线正确后，接通控制电路和主电路的电源(注意：先接通控制电路电源后接通主电路电源 )，改变脉冲占空比，分别观察PW
9、M信号的波形，MOSFET的栅源电压波形，输出电压u0波形，记录PWM信号占空比D，u0的平均值U0。（3）改变负载R的值（注意：负载电流不能超过1A），重复上述内容（2）。 （4）试验完成后，断开主电路电源，拆除所有导线。3.3.1 升压电路中MOSFET的栅源电压波形图18.D=38.66%时MOSFET的栅源电压波形图19.D=24.91%时MOSFET的栅源电压波形图20.D=5.66%时MOSFET的栅源电压波形其中A=4.96V,T=57.88S,f=17.28KHZ3.3.2 升压电路中输出电压u0波形图21.D=50.98%时输出电压u0波形图22.D=59.57%时输出电压u
10、0波形图23.D=99.99%时输出电压u0波形 当D=50.98%时，U0=24.2V; 当D=59.57%时，U0=19.6V;当D=99.99%时，U0=14.9V。3.3.3 改变负载R升压电路中输出电压u0波形图24.D=62.30%时输出电压u0波形图25.D=74.78%时输出电压u0波形图26.D=99.80%时输出电压u0波形 当D=62.30%时，U0=21.6V; 当D=74.78%时，U0=18.3V;当D=99.80%时，U0=14.6V。四、 仿真实验图27.降压斩波仿真实验接线图图28.D=25%时的波形图29.D=50%时的波形图30.D=75%时的波形图31.
11、升压斩波仿真实验接线图图32.D=25%时的波形图33.D=50%时的波形图34.D=75%时的波形五、注意事项（1）“主电路电源2”的实验输出电压为15V，输出电流为1A，当改变负载电路时，注意R值不可过小，否则电流太大，有可能烧毁电源内部的熔断丝。（2）实验过程当中先加控制信号，后加“主电路电源2”。（3）做升压实验时，注意“PWM波形发生器”的“S1”一定要打在“直流斩波”，如果打在“半桥电源”极易烧毁“主电路电源2”内部的熔断丝。六、实验分析6.1 PWM波形发生的原理 PWM（“Pulse Width Modulation”），简称脉宽调制。其原理是利用脉冲的占空比替代信号的幅值。因
12、为PWM信号经过合适的积分器或低通滤波器之后（其平均作用），其输出的幅值等于占空比与脉冲的高度的乘积。6.2 PWM占空比对负载电压的影响 总结一下触发脉冲的占空比的改变对直流斩波电路负载电压的影响，为什么会有这样的影响。 设输入电压为E,负载电压为U0，占空比为。电路类型占空比对负载电压U0的影响原因降压斩波电路U0随着的增大而增大，随其减小而减小；且U0EU0=E/(1-)七、心得体会与总结现代交流调整技术或现代电源技术课程设计旨在充分训练学生综合运用专业知识，通过对直流斩波电路的性能研究，加深了对专业知识的理解程度，使我们对斩波电路的认识取得了长足的一步，并加深了我们对PWM控制的认知。
13、通过此次课程设计，获益匪浅.通过此次课程设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了将来机械的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中
14、所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。 *) 2016.6.22 这次课程设计感觉还是蛮复杂的，很多次搞得焦头烂额。不过最后通过不懈努力完成了，感觉还是挺满足的。做这次课设需要用到很多以前学过的和一些没有遇到过的东西，本来就感觉以前学的不扎实，时间久而久之，连很多基础的东西都忘的差不多了。我们通过翻阅课本及上网查阅相关资料，有了一些想法，我们上网找寻破解软件，尝试自己破解安装，花了挺长时间，历经无数次失败，安装好之后，进行仿真运行。通过这次课设，收获很多。首先我们学习基础课程时要把基础打牢，然后团队合作，要多相互沟通，互相协助。最重要的是我感觉到动手能力的差距很大，有的轻车就驾，有的很慢而且效率低下。我们比较欠缺动手实践能力和独立思考解决问题的能力。我们还有很长的路要走，我们要学的东西还有很多。* 2016.6.22
