电力电子 课程设计.doc

摘要 本设计中主要利用PWM控制技术，将全控型器件作为开关器件，选着性价比较高的SG3525芯片产生脉冲，来对IGBT的通断进行控制，进而控制斩控式单相交流调压电路进行调压。总电路可划分为两大主模块：主电路设计和控制电路设计。其中主电路为斩控式电路，斩波电路采用IGBT进行控制的脉宽调制方式的斩控方式。控制电路是由芯片SG3525产生脉冲，来控制IGBT来实现斩波调压，它具有管脚数量少，外围电路简单且控制结果较精确，使用方便等特点，因而得到了广泛的应用。 关键词: SG3525芯片，开关电源，PWM，IGBT 目录 第1章 概述 2 1.1 电力电子技术的发展方向 2 1.2 开关电源发展趋势 2 第2章 总体方案及基本原理 3 2.1 基本原理 3 2.2 总体方案设计 4 第3章 主电路设计 5 3.1 主电路的总体设计 5 3.2 主电路参数计算和元器件的选择 5 3.2.1开关管IGBT的选择 5 3.2.2续流二极管的选择 6 3.2.3具体参数计算 7 第4章 控制电路设计 8 4.1 SG3525的结构图和工作原理 9 4.2 各引脚具体功能及特点 10 4.3 SG3525的工作原理 12 第5章 波形分析及结论 13 5.1 波形分析----------------------------------------------------------14 5.2 结论----------------------------------------------------------------14 第6章 总结与体会 15 第7章 附录 16 附录A 总体电路图 16 附录B 参考文献 17  概述 电力电子技术的发展方向 电力电子技术是20世纪中叶后半叶诞生和发展的一门崭新的技术。有人预言，电力电子技术和运动控制一起，将和计算机技术共同成为未来科学技术的两大支柱。 电力电子技术的应用范围十分广泛。它不仅用于一般工业，也广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统，在照明、空调等家用电器及其他领域有着广泛的应用。这已成为一个重要的发展趋势，值得引起人们的注意。电力电子技术对节省电能有重要意义，特别在大型风机、水泵采用变频调速，在使用量十分庞大的照明电源等方面，电力电子技术的节能效果十分显著，因此它也被称为节能技术。 开关电源发展趋势 开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。 开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。交流斩波调压的原理波形图如下图2-1所示，其中U1、380V表示交流电，其有效值为220V。 图2-1 交流斩波调压的原理波形图 2.2 总体方案设计 本设计中，输入单相（AC）220V电压（50HZ），最大输出电流为20A ，功率因数：。而斩波器可调节输出电压的大小，同时斩控方式实现交流调压，功率因数高，谐波小，输出波形好。在本实验中，功率因数有可能接近1。 斩控式单相交流调压电路中，用占空比控制低压侧的电压. 其中用控制电路来实现控制IGBT管的通断，从而调节占空比的大小，进而来调节输出电压的大小。总电路可划分为两大主模块：主电路设计、控制电路设计。其中主电路为斩控式电路，斩波电路采用IGBT进行控制的脉宽调制方式的斩控方式。控制电路采用SG3525芯片来对IGBT的通断进行控制。 总体方案设计图如下图2-2所示。 图2-2 总体方案设计 主电路设计 主电路的总体设计 主电路只包括斩控式电路，其设计如图一所示主电路采用IGBT及二极管为开关器件，IGBT为全控性器件。如图3-1所示。 图3-1 斩控式交流调压电路主电路 主电路参数计算和元器件的选择 3.2.1 开关管IGBT的选择 开关管IGBT的耐压值，当开关管截止时，续流二极管导通，稳压电源的全部输入电压都加在开关管的集射极间，因此，开关管的耐压值VCBO必须大于前级整流电路的输出电压Uwi，考虑到其他因素的影响，开关管集射极间电压U’按下式选取： 当开关管导通时，负载电流及电容充电电流都通过开关管，因此开关管的