升压斩波电路设计

电力电子技术课程设计报告题目：升压斩波（boost chopper）电路设计学院：专业：学号：姓名：指导老师：时间：目录前言******************************************************* ****2MATlAB仿真设计***********************************************6硬件实验******************************************************* **14参考文献******************************************************* **19附录一设计任务书*************************************20 附录二PROTEL简介****************************************21 附录三MATLAB简介****************************************24升压斩波电路（Boost Chopper ）设计 一、前言1.Boost Chopper 工作原理：图 1.1升压斩波电路图图 1.1中假设L 值、C 值很大，V 通时，E 向L 充电，充电电流恒为I 1，同时C 的电压向负载供电，因C 值很大，输出电压u o 为恒值，记为U o 。

设V 通的时间为t o n ，此阶段L 上积蓄的能量为E I 1t o nV 断时，E 和L 共同向C 充电并向负载R 供电。

设V 断的时间为t o f f ，则此期间电感L 释放能量为()o f f o t I E U 1- 稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等()off o on t I E U t EI 11-=化简得：E t T E t t t U offoffoffon o =+=（1）1/≥off t T ，输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。

升压斩波电路课程设计一、前言1. 课程设计背景由于发展的日新月异，升压斩波电路在电子工程中扮演者越来越重要的角色。

课程设计涉及到升压斩波电路原理，结构，实际建模及仿真等。

2. 课程设计目标通过本次课程设计，学习如何使用多芯片升压斩波电路的原理，掌握斩波电路设计过程，实现多芯片升压斩波电路的建模及仿真。

二、实验原理1.电路升压机理升压斩波电路的实现就是使用振荡器对原始输入电压实现升压，利用单位增量反馈，在交流振荡器的输出再经过斩波电路，将高频振荡信号净化成较高平均值的一个电压。

2.多芯片升压斩波电路基本结构多芯片升压斩波电路的基本结构包括振荡器、斩波电路及调节路。

斩波电路为半桥简易斩波电路，斩开频率为3.3MHz，有注意的是在使用斩波电路时应注意更改斩开频率来匹配相应电路的要求；调节路由缓冲器、激励电路及Vr偏置组成，其中Vr就是用来调节升压斩波电路输出电压的量。

三、电路设计1.电路建模基于多芯片升压斩波电路基本结构，将整个电路进行建模，首先根据原理分析和实验数据，确定各元器件参数；其次，根据实际的原理图、原理分析及相应的稳健设计原则，设计振荡器、斩波电路及调节路等模块；最后，将这些模块组合成完整的电路模型。

2.仿真设计仿真是对电路建模后的进一步分析。

仿真电路的目标是：根据输入电压的大小来最大化输出电压的大小，确定整个电路能否正常运行。

为了实现这一目标，仿真设计需要利用软件工具，如PSPICE、Cadence、Psim等，进行仿真分析，确定整个电路模型及参数设置满足设计要求及特性要求。

四、实验结果1.电路振荡状态根据仿真分析结果，升压斩波电路能够正常振荡。

斩开频率可以根据实际的需求来进行调节，以及斩波线性度也可以利用调整持续偏置，达到调节输出电压的目的。

2.电路性能本次课程设计实验中，升压斩波电路的输入电压为3.2V，输出电压为4.3V。

此外，斩波电路的斩开频率和线性度均能满足要求。

五、结论本次课程设计成功完成了多芯片升压斩波电路的建模及仿真，并达到了预期的效果，证明了我们给出的设计思路的可行性。

目录一、绪论 (1)1.1直流斩波电路简介 (1)1.2 MOSFET简介 (1)1.3 SG3525简介 (1)1.4仿真软件介绍 (1)二、MOSFET升压斩波电路设计要求及方案 (2)2.1设计要求 (2)2.2设计课题总体方案介绍及工作原理说明 (3)2.3设计方案各电路简介 (3)三、MOSFET升压斩波主电路设计 (4)3.1电容滤波单相不可控整流电路 (4)3.2 MOSFET升压斩波电路 (5)四、控制电路与保护电路设计 (7)4.1 MOSFET驱动电路 (7)4.2保护电路 (8)五、总体电路原理图及其说明 (9)5.1总体电路原理图 (9)5.2 MATLAB仿真电路图 (10)5.3仿真波形图 (10)5.4波形分析 (11)六、结论 (11)参考文献 (11)一、绪论1.1直流斩波电路简介直流斩波电路（DC Chopper），也称直接变流电路，它的的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流。

直流斩波的电路的种类较多，包括六种基本电路：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Zata斩波电路。

直流斩波电路在直流传动系统、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。

1.2 MOSFET简介MOSFET是金属-氧化层-半导体-场效晶体管，简称金氧半场效晶体管，是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。

MOSFET依照其“通道”的极性不同，可分为N沟道型与P沟道型的MOSFET，通常又称为NMOSFET与PMOSFET，其他简称尚包括NMOS FET、PMOS FET、nMOSFET、pMOSFET等。

1.3 SG3525简介随着电能变换技术的发展，功率MOSFET在开关变换器中开始广泛使用，为此美国硅通用半导体公司Silicon General）推出SG3525。

1 设计要求与方案设计要求=50V，输出功率P=300W ，利用IGBT设计一个升压斩波电路。

输入直流电压Ud开关频率为5KHz，占空比10%到50%，输出电压脉率小于10%。

设计方案根据升压斩波电路设计任务要求设计主电路、驱动电路。

其结构框图如图1所示。

图1在图1结构框图中，控制电路用来产生IGBT升压斩波电路的控制信号，控制电路产生的控制信号传到驱动电路，驱动电路把控制信号转换为加在IGBT控制端与公共端之间，可以使其开通或关断的信号。

通过控制IGBT的开通和关断来控制IGBT升压斩波电路工作。

控制电路中保护电路是用来保护电路，防止电路产生过电流、过电压现象而损坏电路设备。

、\2 升压斩波电路设计方案升压斩波主电路电路工作原理原理图本设计为直流升压斩波（boost chopper）电路，该电路是本系统的核心。

应为输出电压比较大，故斩波器件选用能够承受大电压和导通内阻小，开关频率高，开关时间小的大功率IGBT管。

在IGBT关断时给负载中电感电流提供通道，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池负载等。

原理图如下图1所示：|$图1 主电路仿真图左边E为输入直流50V电压,右边为U斩波电压输出。

I G为SG3525输出的PWM斩波信号。

V为IGBT，VD为电力二极管，L为电感，C为电容，R为负载。

o n o f f 0o f f o f f t t T U E Et t+=＝T offt =βE -11E 1U 0αβ==off t T "原理分析：首先假设电感L 值很大，电容C 值也很大。

当I G 为高电平时，V导通，50V 电源向L 充电，充电基本恒定为,同时电容C 上的电压向负载R 供电，因C 值很大，基本保持输出电压ou为恒值，记为o U 。

设V 处于通态的时间为o n t ，此阶段电感L 上积储的能量为1o n E I t 。

当V 处于段态时E 和L 共同向电容C 充电，并向负载R 提供能量。

mosfet升压斩波课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解MOSFET升压斩波电路的基本原理，掌握其工作过程和关键参数的计算。

2. 学生能掌握MOSFET器件的选型原则，理解其与升压斩波电路性能之间的关系。

3. 学生了解升压斩波电路在不同应用场景中的优缺点，并能结合实际需求进行合理设计。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成MOSFET升压斩波电路的搭建和调试。

2. 学生能够分析电路中存在的问题，并提出相应的优化方案。

3. 学生能够通过实际操作，验证理论知识的正确性，提高实践能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对电力电子技术学科的兴趣，激发学习热情。

2. 学生能够认识到MOSFET升压斩波电路在现实生活中的应用价值，提高社会责任感和使命感。

3. 学生在团队协作中，培养沟通与交流的能力，增强合作意识。

本课程旨在帮助学生掌握MOSFET升压斩波电路的相关知识，提高实践操作能力，培养学生对电力电子技术的兴趣和责任感。

针对高年级学生的特点和教学要求，课程目标具体、可衡量，为后续的教学设计和评估提供明确的方向。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. MOSFET升压斩波电路原理- 介绍MOSFET器件的结构、工作原理和特性。

- 讲解升压斩波电路的基本原理，包括电路组成、工作过程和关键参数计算。

2. MOSFET升压斩波电路设计与应用- 分析MOSFET器件的选型原则，及其与升压斩波电路性能的关系。

- 介绍升压斩波电路在不同应用场景中的设计方法和注意事项。

- 结合教材章节，进行实例分析和讨论。

3. 实践操作与调试- 安排实验室实践课程，指导学生搭建MOSFET升压斩波电路。

- 教学内容涵盖电路调试、问题分析及优化方案提出。

教学进度安排如下：1. 第1周：MOSFET器件结构、工作原理及特性。

2. 第2周：升压斩波电路原理及关键参数计算。

3. 第3周：MOSFET升压斩波电路设计与应用。

IGBT升压斩波电路设计引言在工业、能源和交通等领域中，高稳定性的直流电源得到广泛应用。

而升压斩波电路是一种常见的直流电源升压技术，在短时间内将直流电压升高到所需电压水平，同时保证电路稳定性和高效性。

因此，设计一种合理可行的IGBT升压斩波电路对于实际应用有非常重要的意义。

1.升压斩波电路原理升压斩波电路是通过改变输入电流的波形来实现电压的升高，使电压高于输入电压。

其实现原理是利用三极管的导通与截止控制，将电压进行放大、升压和限流的过程。

具体原理如下：1.在升压周期内，当输入电压低于输出电压，将三极管S1导通，使电感L储存能量。

2.当电压达到一定值时，开关S1关闭，而三极管S2导通，以使储存在电感L中的能量释放，从而产生高电压。

3.在降压周期内，当输入电压高于输出电压时，电感L将存储电流，而电容C通过三极管S2连接会被放电，以使电路中的电流保持稳定。

4.当电压下降到一定程度后，开关S2关闭，而三极管S1导通，使剩余能量继续储存于电感L中，以进行下一次升压。

2.IGBT升压斩波电路设计在设计IGBT升压斩波电路之前，需要考虑一些参数和特性，如输出电压、电流、升压斜率、升压率、升压时间、谐振频率、效率和稳定性等因素。

在设计过程中，需要根据实际需求进行合理参数选择和参数调整，针对性优化设计，以达到最佳的工作效果。

2.1 设计参数选择在设计IGBT升压斩波电路时，首先需要考虑输出电压和电流的大小，以确定升压斩波电路的类型和参数。

在选择输出电压和电流时，需要考虑实际应用环境中所需的电压范围和电流稳定性，选择合适的交流输入电压和电容参数。

此外，根据所选择的参数，还需要适当调整升压斜率、升压率和升压时间等因素，以提高效率和稳定性。

2.2 升压斩波电路拓扑结构设计针对不同的电压和电流要求，升压斩波电路有多种不同的拓扑结构，如单臂斩波、全桥斩波、半桥斩波和反平衡斩波等。

在选择拓扑结构时，需要考虑它们的优缺点和适用规律，确定最佳的设计方案。

500W升压斩波电路设计与仿真I.引言在电源设计中，升压斩波电路被广泛应用于需要高电压输出的场景中。

本文将介绍一种500W的升压斩波电路的设计与仿真。

II.设计目标本设计的目标是实现一个满足以下条件的升压斩波电路：1.输入电压：220V交流电2.输出电压：500V直流电3.输出功率：500W4.转换效率：大于90%5.输出电压稳定性：小于1%III.电路结构本设计采用单端反激变压器斩波电路结构，原理图如下所示：（请参考上传的图片）IV.电路参数计算1.变压器参数计算：根据输入电压和输出电压，可以计算出变压器的变比。

假设变压器的变比为N，有N = Vout / Vin = 500 / 220 = 2.27另外，为了保证变压器工作在饱和区以提高转换效率，需要选择一个合适的磁芯材料。

根据输出功率和输出频率，可以计算出变压器的输入电流，然后根据输入电流和工作磁通密度，可以选择合适的磁芯材料。

2.斩波电路参数计算：为了实现稳定的输出电压，可以采用三段滤波电路。

首先是输入电容C1，用于滤去交流电的干扰；然后是输出电容C2，用于平滑直流输出电压；最后是输出电阻R1，用于稳定输出电流。

3.斩波电路元件选取：根据计算结果，选择合适的电容和电阻。

需要注意的是，在高功率输出情况下，应选择能承受大电流的电容和电阻。

V.电路仿真使用仿真软件如LTspice等进行电路仿真。

在仿真中，可以通过改变输入电压和负载来验证电路的性能，并进行优化。

VI.性能评估和优化根据仿真结果评估电路的性能并进行优化。

可以通过调整电路参数、改变电容和电阻的数值等方式来提高电路的转换效率和输出电压稳定性。

VII.结论本文介绍了一种500W的升压斩波电路的设计与仿真。

通过合理的电路结构设计和参数选择，可以实现稳定的输出电压和高转换效率。

通过仿真和优化，可以进一步提高电路性能，满足实际应用需求。

课程设计说明书升压直流斩波院、部：电气与信息工程学院学生姓名：唐浩指导教师：肖文英职称副教授专业：电气工程及其自动化班级：电气本1205班完成时间： 2015年5月26日摘要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，包括直接直流电变流电路和间接直流电变流电路。

直接直流电变流电路也称斩波电路，它的功能是将直流电变为另一固定电压或可5调电压的直流电，一般是指直接将直流电变为另一直流电，这种情况下输入与输出之间不隔离。

间接直流变流电路是在直流变流电路中增加了交流环节，在交流环节中通常采用变压器实现输入输出间的隔离，因此也称带隔离的直流直流变流电路或直交直电路。

直流斩波电路的种类有很多，包括六种基本斩波电路：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，利用不同的斩波电路的组合可以构成符合斩波电路，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。

关键字：直流斩波；升压斩波；变压器ABSTRACTCurrent chopper circuit as a fixed voltage or DC into another adjustable voltage DC - DC converter, including direct and indirect DC DC converter circuit converter circuit. Dc converter circuit is also called directlyChopper circuit, its function is to change the dc into another fixed voltage or 5 adjustable voltage direct current (dc), generally refers to the directly to the direct current into another, this kind of circumstance not isolation between the input and output. Indirect dc converter circuit is in the dc converter circuit increases the communication link, usually in the communication link between the input and output is realized by using transformer isolation, therefore also calls the dc dc converter circuit with isolation or rectangular straight circuit. Kinds of dc chopper circuit has a lot of, including six basic chopper circuit: buck chopper circuit, boost chopper circuit, buck chopper circuit, Cuk chopper circuit, Sepic chopper circuit and ZetaChopper circuit, using a combination of different chopper circuit can conform to the chopper circuit, such as current reversible chopper circuit, bridge type reversible chopper circuit, etc. Using basic chopper circuit on the structure of the same combination, can constitute a heterogeneous multiple chopper circuit.Keywords: dc chopper; boost chopper; transformer目录第1章绪论 (1)第2章升压直流斩波电路的设计思想 (3)2.1升压直流斩波电路原理 (3)2.2参数计算 (4)第3章升压直流斩波电路驱动电路设计 (5)第4章升压直流斩波电路保护电路设计 (6)4.1过电流保护电路 (6)4.2过电压保护电路 (6)第5章升压直流斩波电路总电路的设计 (8)第6章升压直流斩波电路仿真 (9)6.1仿真模型的选择 (9)6.2仿真结果及分析 (9)第7章设计总结 (12)参考文献 (13)致谢 (15)附录 (16)第1章绪论升压直流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。

电力电子技术课程设计报告题目：升压斩波电路设计学院：专业：学号：姓名：指导教师：完成日期：升压斩波电路设计(一) 设计任务书（二）设计说明书目录一matlab仿真原理1 升压斩波电路工作原理1.1主电路工作原理1.2 IGBT驱动电路选择2 仿真实验2.1仿真模型2.2仿真实验结果及分析2.3仿真实验结论2.4 最优参数选择二硬件实验2.1 硬件电路2.1.1整流电路2.1.2斩波信号产生电路2.1.3斩波电路2.1.4总原理图2.1.5元器件列表2.2 PCB印刷电路板2.3 制造输出——final三课程设计总结参考文献摘要本设计是基于SG3525芯片为核心控制的PWM升压斩波电路（Boost chopper）.设计由Matlab仿真和Protel两大部分构成。

Matlab主要是理论分析，借助其强大的数学计算和仿真功能可也很直观的看到PWM控制输出电压的曲线图。

通过设置参数分析输出与电路参数和控制量的关系，最后进行了GUI编程，利用图形可视化界面的直观易懂的特点，使设计摒弃了繁琐难懂的单一波形和控制方式，从而具有友好界面，非常方便的就可进行控制参数输入，和输出图像显示。

第二部分是电路板，它可以通过BluePrint、Kicad 、Protel等软件设计完成，其中Protel原理图设计系统以其分层次的设计环境，强大的元件及元件库的组织功能，方便易用的连线工具，强大的编辑功能设计检验，与印制电路板设计系统的紧密连接，自定义原理图模板高质量的输出等等优点，和丰富的设计法则，易用的编辑环境，轻松的交互性手动布线，简便的封装形式的编辑及组织，高智能的基于形状的自定布线功能，万无一失的设计检验等印制电路板设计系统的优点，使其在我们学生选用PCB电路板设计软件中占了绝大部分比重。

本设计也采用Protel设计原理图，和进行PCB板布线。

它是本设计从理论到实际制作的必进途径，通过设定相应的规则，足以满足设计所要求的规定。

前言任务：用MOSFET晶体管设计升压斩波电路（纯阻性负载）。

本文设计的是一个可调的直流升压斩波电源，利用MOSFET升压直流斩波电路原理。

所谓直流斩波电路的功能就是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，也称为直流-直流变换器（DC/DC Converter）。

直流升压斩波电路实际上采用的就是PWM技术。

PMW控制方式是目前采用最广泛的一种控制方式，它具有良好的调整特性。

随着电子技术的发展，近年来已发展各种集成控制芯片，这种芯片只需要外接少量元器件就可以工作，这不但简化设计，还大幅度的减少元器件数量、连线和焊点。

直流斩波电路的控制电路一专用PWM控制芯片SG3525为核心构成，控制电路输出占空比可调的矩形波。

MOSFET工作原理当漏极接电源正极，源极接电源负极，栅极之间电压为零或负时，P型区和N-型漂移区之间的PN结反向，漏极之间无电流流过。

如果在栅极和源极加正向电压UGS，由于栅极是绝缘的，不会有栅流。

但栅极的正电压所形成电场的感应作用却会将其下面P型区中的少数载流子电子吸引到栅极下面的P型区表面。

当U GS 大于某一电压值UT时，栅极下面P型区表面的电子浓度将超过空穴浓度，形成N型半导体，沟通了漏极和源极，形成漏极电流ID .电压UT称为开启电压，UGS超过UT 越多，导电能力越强，漏极电流ID越大。

第一章 MOSFE 升压斩波电路设计供电方案的选定1.1系统框图：1.2给定指标1.输入直流电压：U d =50V2.输出功率：300W3.开关频率：5KHz4.占空比：10% ~50%5.输出电压脉率：小于10%电源 变压升压斩波电路波滤触发电路保 护 电 路1.3设计任务说明书要求1.供电电路的选择2.整流电路的选择3.所有电力电子器件的选择4.保护电路的设计5.触发电路的设计6.画出完整的主电路原理图和控制电路的原理图1.4具体的供电方案图1直流斩波电路主电路的设计第二章 MOSFET升压斩波电路主电路设计2.1主电路原理图：图22.2 变压器二次侧电压的计算滤波后的直流输入电压Ud 为：Ud=0.9Ud1=50v整流电压平均值Ud1为：Ud1=0.9U2[(1+COSπ/2)/2] =56v变压器二次侧电压U2为：U2=123V晶闸管的触发角是π/22.3变压器一、二侧电流的计算变压器一侧交流电压为220V变压器的匝数比为：N1/N2=U1/U2=220/123=1.79变压器二次侧电流I2为：由P=I22R，其中的P=300W，其中的纯电阻为200Ω.得：I2=1.732A变压器一次侧电流I1为：由N1/N2=U1/U2=I2/I1得：I1=0.97A2.4变压器容量的计算变压器容量S为：S=U2I2=213V.A2.5变压器型号的选择根据计算结果，选择变匝数比为1.79、容量S为213V.A的变压器就可以满足电路的要求。

直流升压斩波电路设计
直流升压斩波电路是一种用于将直流电压提升到更高电压水平的电路。

其设计旨在实现稳定而高效的电压转换，同时还要满足升压电路的波形控制要求，以减小对其他电路或设备的干扰。

在直流升压斩波电路设计中，首先需要选择适当的升压变压器。

变压器的绝缘和耐压能力应与升压倍数相匹配，并且要根据负载电流和功率要求选择合适的变压器。

需要设计合适的开关装置，通常使用MOSFET或IGBT作为开关元件。

这些开关元件需要能够高效地开关，以实现高效能量转换，并且需要具备耐高电压和大电流的特性。

为了实现波形控制，通常会使用斩波电路。

斩波电路的作用是使开关元件在开关过程中能够提供平滑的输出波形，以减小开关瞬间产生的高频噪声和电压波动。

常见的斩波电路包括LC滤波电路和降压电路等。

在直流升压斩波电路设计中，还需要考虑保护电路的设计。

保护电路可以保护开关元件、变压器和其他相关电路免受电压过高、电流过大等异常情况的损害。

对于直流升压斩波电路的控制和调节，可以考虑使用微控制器、数字信号处理器或专用的控制电路来实现。

这些控制装置可以根据输入信号、负载要求等条件对电路进行精确控制和调节，以满足不同应用场景的需求。

直流升压斩波电路的设计需要综合考虑电压升压、波形控制、保护等因素。

合理选择变压器、开关元件，并设计适用的斩波电路和保护电路，以及合适的控制装置，可以实现稳定而高效的直流电压升压。

这种电路设计在许多应用领域中都有广泛的应用，如电力系统、通信设备等。

电力电子技术课程设计报告题目：升压斩波（boost chopper）电路设计学院：专业：学号：姓名：指导老师：时间：目录前言******************************************************* ****2MATlAB仿真设计***********************************************6硬件实验******************************************************* **14参考文献******************************************************* **19附录一设计任务书*************************************20 附录二PROTEL简介****************************************21 附录三MATLAB简介****************************************24升压斩波电路（Boost Chopper ）设计 一、前言1.Boost Chopper 工作原理：图 1.1升压斩波电路图图 1.1中假设L 值、C 值很大，V 通时，E 向L 充电，充电电流恒为I 1，同时C 的电压向负载供电，因C 值很大，输出电压u o 为恒值，记为U o 。

设V 通的时间为t o n ，此阶段L 上积蓄的能量为E I 1t o nV 断时，E 和L 共同向C 充电并向负载R 供电。

设V 断的时间为t o f f ，则此期间电感L 释放能量为()o f f o t I E U 1- 稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等()off o on t I E U t EI 11-=化简得：E t T E t t t U offoffoffon o =+=（1）1/≥off t T ，输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。

升降压斩波电路一、问题输入电压20V ，输出电压10V~40V ，纹波电压0.2%，开关频率20kHz ，负载10Ω，电感电流连续，求L ，C 。

二、电路分析1、 工作原理：可控开关V 处于通态时，电源E 经V 向电感L 供电使其储存能量。

同时，电容C 维持输出电压基本恒定并向负载R 供电。

电感电流的增量为011on t L i Edt TE L Lα+∆==⎰ 使V 关断，电感L 中储存的能量向负载释放，负载电压上负下正，与电源电压极性相反。

电感电流的减小量为011(1)off t L o o i U dt TU L Lα-∆==-⎰当电流连续处于稳态时，L L i i +-∆=∆。

输出电压为1o U E αα=- 2、 电感电流连续临界条件： 电感电流及电源的平均值分别为1122LB L I i TE Lα+=∆=E LB I I α=如果V 、VD 为没有损耗的理想开关时，则输出功率与输入功率相等。

2o E U EI R=从而得到电感的临界值为21(1)2L RT α=-3、 纹波电压：电压的最大变化量和纹波电压分别为01o U Q U T C C Rα∆∆== 00U T U RCα∆= 三、计算：1、占空比：1o U E αα=- 1110201V V αα=- 2240201V V αα=- 113α= 223α=2、电感值：21(1)2L RT α=-119L mH = 2136L mH =为保持电流连续性，取较高电感值L=0.12mH 。

3、电容值：00U TU RCα∆= 156C mF = 253C mF =四、电路图图1升降压斩波电路图五、仿真结果U U I波形图图2 降压电路,,L o oU U I波形图图3 升压电路,,L o o。

直流升压斩波电路课程设计介绍如下：
直流升压斩波电路是一种能够将直流电源输出电压升高的电路，其基本结构包括斩波电路和升压电路。

在本次课程设计中，我们将设计一种直流升压斩波电路，并通过实验验证其性能。

设计需求：
1.输入电压：12V直流电源；
2.输出电压：至少24V；
3.斩波电路：使用快速二极管；
4.升压电路：使用升压变压器；
5.输出电压稳定性：±2%；
6.负载变化时输出电压稳定性：±5%。

设计步骤：
1.根据设计需求，选择适合的二极管和变压器。

在实验中我们选择快速二极管1N4148
以及3:1的升压变压器；
2.根据升压电路的特点，需要选择合适的升压交流电压。

一般情况下，将输入交流电
压直接升高三倍的场合比较适宜。

根据实验需要，我们选择将输入电压升高2倍，即使用3:1的升压变压器；
3.设计斩波电路。

斩波电路是直流升压斩波电路的关键。

为了避免斩波电路对输出电
压的影响，我们选择快速二极管1N4148作为斩波管，将其正向的承受电压设为12V 即可；
4.设计升压电路。

升压电路是直流升压斩波电路的另一个重要组成部分。

根据设计需
求，我们选择将输入电压升高2倍，因此需要选用3:1的升压变压器；
5.组装电路并测试。

将斩波电路和升压电路组装在一起，接入12V直流电源。

使用示
波器检测电路输出电压波形，并进行输出稳定性测试，最终得出该直流升压斩波电路的性能。

通过以上设计步骤，我们可以设计出一款简单的直流升压斩波电路，并通过实验验证其性能。

电力电子技术IGBT升压斩波电路设计（纯电阻负载）一、背景介绍IGBT斩波电路属于半导体功率电路，它可以有效地改善电源质量和降低工作噪声，是实现电源线路质量优化的重要途径之一。

IGBT升压斩波，常被用于电力电子领域，包括变频器、逆变器、直流能量调整等，已得到广泛的应用。

在电力电子技术中，IGBT斩波电路是一种简单有效的线性电子电源，它可以提供稳定、可靠的输出电压，并能够有效地抑制电压衰减；它还具有良好的谐波抑制效果，以改善主输出电压的质量。

二、IGBT升压斩波电路设计原理IGBT升压斩波电路是将IGBT信号驱动电路连接在高压蓄电池上，形成一个斩波电源，结合升压电路。

该斩波电源可以以恒定的斩波深度将电压变换为所需的输出电压。

IGBT升压斩波电路的设计原理如下：（1）驱动电路：设计一个好的驱动电路是IGBT升压斩波电路设计的重要环节，它可以使IGBT管更有效地工作，其构成要素有IGBT管，中间击穿双极管、分流电阻、抗衡电容以及控制电路。

（2）斩波电路：斩波电路是IGBT升压斩波电路的核心部分，它可以有效地减少工作噪声，它的主要构成要素有IGBT管、串联双极管、击穿双极管以及斩波抗衡电容。

IGBT管工作在斩波模式，可以形成击穿的斩波脉冲，这可以有效地保持电源的高效率，改善输出质量。

（3）升压电路：IGBT升压斩波电路中主要部件是功率IGBT和升压转换器，升压电路有效地将输入低压升压到所需的输出电压，它的结构一般为开关型异步变压器，由一组变压线圈和一组导通导线组成，通过反馈可以实现升压自动调节。

（2）斩波电路设计原理：斩波电路是IGBT升压斩波电路的核心部分，其设计的基本原理是：在高压蓄电池的负端构建一个斩波环路，通过将一个可变的高频电流引入该环路，使得电感电流可以迅速切换，并且有效地形成脉冲放电，从而形成不断变化的脉冲，从而获得所需的输出电压。

控制电路中要添加有效的斩波电容，以获得所需的斩波电流；另外，对电路中的双极管进行选择，以达到有效的电路极化和阴极放电。

升降压斩波器电路图及工作原理说明-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除升降压斩波器电路图及工作原理说明(总2页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除BUCkDC／DC变换器控制模块电源设计思路发布:2011-09-07 | 作者: | 来源: ducuimei | 查看:514次 | 用户关注：直流斩波电路实验的内容包括两种最基本的斩波电路：降压斩波电路和升压斩波电路。

图1所示的是降压斩波电路的原理图。

降压斩波电路的基本原理是：在开关V导通期间，电源F向负载供电，负载电压uo＝E，负载电流按指数曲线上升；在V关断期间，负载电流经二极管VD续流，负载电压1／0近似为0，负载电流呈指数曲线下降。

为了使负载电流连续且脉动小，通常使串接的电感L值较大，负载电压的平均值为：图1降压斩波电路原理图图2所示为升压斩直流斩波电路实验的内容包括两种最基本的斩波电路：降压斩波电路和升压斩波电路。

图1所示的是降压斩波电路的原理图。

降压斩波电路的基本原理是：在开关V导通期间，电源F向负载供电，负载电压uo＝E，负载电流按指数曲线上升；在V关断期间，负载电流经二极管VD续流，负载电压1／0近似为0，负载电流呈指数曲线下降。

为了使负载电流连续且脉动小，通常使串接的电感L值较大，负载电压的平均值为：图1 降压斩波电路原理图图2所示为升压斩波电路的原理图。

分析升压斩波电路的工作原理时，首先假设电路中电感L值很大，电容C值也很大，在V处于通态期间，电源E向电感L充电。

充电电流基本恒定为I1，同时电容C上的电压向负载R供电，因C值很大，基本保持输出电压uo为恒值，记为Uo。

图2 升压斩波器原理图设V处于通态的时间为ton，此时电感L上积蓄的能量为EI1ton。

当V处于断态时E和L共同向电容C充电并向负载R提供能量。

升降压斩波电路一、问题输入电压20V ，输出电压10V~40V ，纹波电压0.2%，开关频率20kHz ，负载10Ω，电感电流连续，求L ，C 。

二、电路分析1、 工作原理：可控开关V 处于通态时，电源E 经V 向电感L 供电使其储存能量。

同时，电容C 维持输出电压基本恒定并向负载R 供电。

电感电流的增量为011on t L i Edt TE L Lα+∆==⎰ 使V 关断，电感L 中储存的能量向负载释放，负载电压上负下正，与电源电压极性相反。

电感电流的减小量为011(1)off t L o o i U dt TU L Lα-∆==-⎰当电流连续处于稳态时，L L i i +-∆=∆。

输出电压为1o U E αα=- 2、 电感电流连续临界条件： 电感电流及电源的平均值分别为1122LB L I i TE Lα+=∆= E LB I I α=如果V 、VD 为没有损耗的理想开关时，则输出功率与输入功率相等。

2o E U EI R=从而得到电感的临界值为21(1)2L RT α=- 3、 纹波电压：电压的最大变化量和纹波电压分别为01o U Q U T C C Rα∆∆==00U TU RCα∆=三、计算：1、占空比：1o U E αα=- 1110201V V αα=- 2240201V V αα=- 113α= 223α=2、电感值：21(1)2L RT α=- 119L mH = 2136L mH =为保持电流连续性，取较高电感值L=0.12mH 。

3、电容值：00U TU RC α∆=156C mF =253C mF = 四、电路图图1升降压斩波电路图五、仿真结果U U I波形图图2 降压电路,,L o oU U I波形图图3 升压电路,,L o o。