电力电子课程设计--直流斩波电路的设计.doc

课程设计任务书 题目： 直流流斩波电路的设计 课题的任务和要求 输入电压：单相交流220v，50HZ， 输出功率：0.51KW； 用集成电路组成触发电路 负载性质：电阻 对电路进行主设计、计算与说明。 计算所用元器件型号参数 1、根据课题，查阅相关资料 2、画出系统原理框图； 3、参数计算和元器件选择 4、画出单元电路图； 5、画出整体控电路图； ６、撰写课程设计报告。（说明书）设计题目，主要技术标和要求；方案选择及至电路工作原理；单元电路设计计算；收获、体会和改进设计的建议；主要参考文献。 参考文献 目 录 第一章 概述……………………………………………………………………….......2 第二章 设计总体思路………………………………………………………………4 2.1 主电路设计思路：……………………………………………….... 4 2.2 结构框图…………………………………………………………….5 第三章 各单元思路…………………………………………………………………6 3.1 主电路的设计……………………………………………………….6 3.2 控制电路的设计…………………………………………………...10 第四章 保护电路及设计………………………………………………………….17 4.1 主回路输出端过电流保护………………………………………...17 4.2 电源欠压报警……………………………………………………...17 4.3 MOSFET的保护设计………………………………………………..18 第五章 心得与体会………………………………………………………………..20 参考文献……………………………………………………………………………….21 附 录……………………………………………………………………………………22 第一章 概述 电力电子技术在现代化社会的建设中的应用起着重要作用并得到飞跃性的发展。直流斩波器作为一种电力电子器件，也必定随着直流电的广泛应用而显得异常重要。直流斩波电路的思想是将转换为可调的直流电。它有以下几个特点： 采用了具有开关频率高、通断电流大、电压耐量高的这一新型优良品质的电力电子器件作为开关管。 采用了由美国Silicon General 公司生产的芯片作为控制电路的核心，芯片它集成了PWM 控制电路,使整个电路更加简单，实用。 采用热管散热技术作为斩波器的散热系统，热管散热技术是当今国际较流行的散热方式，国内近年来发展较快，它被人们称之为热的“超导体”，已广泛用于车辆电传动系统。直流斩波器广泛应用于生产、生活等实际情况当中，从中国大面积，多人口，低技术，少能源等国情出发，大力发展直流电技术，结合电力电子技术，这对改善我国科技现状水平，提高经济效益将起着重要作用。电力投资的持续增长，因此直流斩波器在电力电子行业有着巨大的发展潜力，它的传统领域和新领域节前景非常广阔。目前,市场上用的最多的直流斩波器,它是属于全控型斩波器，它的主导器件采用国际上先进的电力电子器件，由门极电压控制，从根本上克服了晶闸管斩波器及GTR 斩波器的缺点。该斩波器既能为煤矿窄轨电机车配套的调速装置，针对不同的负载对象，做一些少量的改动又可用于其它要求供电压可调的直流负载上。与可控硅脉冲调速方式和电阻调速方式相比，具有明显的优点。 3检测回路说明 在VT1和VT4的源极回路中，串接两个取样电阻，其上的电压分别反映流过VT2、VT4的电流，经过差分放大输出一反映电流大小的电压Ufi，可作为双闭环系统的电流反馈信号。速度由与电动机同轴连接的永磁发电机TG测量，再变换为转速反馈信号Ufn。回路中的电阻R2有两个作用。第一，可以用来观察波形，R2的阻值取1Ω，其上的电压波形反映了主回路的电流波形。第二，作为过流保护用。当R2的电压超过整定值后，过流保护电路动作，关闭脉冲，从而保护功率MOSFET管 2.2 结构框图 第三章 各单元思路 3.1 主电路的设计 3.1.1主电路 图3-1 主电路电路图 3.1.2电路分析 如图3-1为根据上面的思路设计出来的电路图，其中S1为总开关，为了方便电路的维护和检修，KM是继电器开关，当电压或电流过大时使电路有自保的功能。变压器S选择“△---Y”，这样连接可以避免3此谐波流入电网。经过3对二极管整流后，三相交流电变为带有波头的直流电，使用电容C来滤波和稳压，得到完美的直流电 。 为了防止开关动作起始，电流过大对电网造成破坏，在整流电路后加一个电阻R1，但考虑到此电阻在电路运行的过程中会消耗电路的电能，为了使电路的设计更完美，在R1上并