电力电子——BOOST CUK 电路.doc

电力电子——BOOST__CUK_电路,设计BOOST电路参数,根据公式计算两个电路中的电感、电容值,计算电路中功率器件的额定电流、电压,进行选型。BOOST电路给定参数:INPUTVOLTAGE:80VOUTPUTVOLTAGE:91-128VDUTY:-41%LOADRESISTANT:1KSWITCHPERIOD:×10-,设计CUK电路参数。根据公式计算两个电路中的电感、电容值,计算电路中功率器件的额定电流、电压,进行选型。CUK电路给定参数INPUTVOLTAGE:80VOUTPUTVOLTAGE:50-105VDUTY:27-%LOADRESISTANT:1KSWITCHPERIOD:×10-,对上述电路进行验证,验证电路参数是否正确。,进行实验,观察重要参数,观察电路中主要波形,并记录(仿真、实验)。。设计原理及设计方案升压斩波电路(BoostChopper)的基本原理电路图当可控开关IGBT处于通态时,时间为,电源向电感L充电,充电电流基本恒定为,同时电容C的电压向负载R供电。因C值很大,基本保持输出电压。为恒值,L上积累的能量为。当IGBT处于断态时,时间为,E和L共同向电容C充电并向R提供能量,此期间电感L释放的能量为。当电路工作处于稳态时,一个周期中电感L积蓄和释放的能量相等,即=化简得Cuk电路的基本原理电路图电路工作过程1)、VT开通,有E---L1---开关V,C----开关V—R---L2两回路,电感L1充电储能,电容C向负载放电、对L2充电,由于C上的电压作用,二极管VD关断。2)、VT关断有E---L1---C---VD,L2---VD---R两回路,电感L1向电容C转移能量,电容C充电,电感L2续流导致VD开通并向负载放电。3、电容C1上电压高于输出电压和输入电压。当IGBT处于通态时,回路和回路分别流过电流。当IGBT处于断态时,回路和回路分别流过电流。输出电压的极性与电源电压的极性相反。C的电流在一周期内的平均值应为零,也就是其对时间的积分为零,即IGBT通态时,时间为,电容电流和时间的乘积为。断态时间为,则电容电流和时间的乘积为。与升降压斩波电路相比,Cuk斩波电路有一个明显的优点,其输入电源电流和输出负载电流都是连续的,且脉动很小,有利于对输入、输出进行滤波。)Sepic电路在Q1导通时,Vi-----L1-------Q1和C---Q1------L2两个回路导电,L1,L2储能,输出电流由输出电容提供;Q1关断时,Ui---L1---C---D8–负载R和L2–D8---负载R两个回路导电;输入电源电流连续,输出电流断续,在Q1导通时只能靠CO供电,输出电压与输入电压的关系Uo=/(1-D).2)元器件选择在Q1关断时,L2流过的电流I2给负载R供电,即I2=Io=Vo/R,C流过的电流I1(等于1/2电感L输入电流)给Co充电,由Co充放电流平衡得I1(1-D)=:输出滤波电容在最小输入电压时使得纹波电压大小为稳定值的5%,耦合电容充放电可彻底。由C.△Uc/dt=I2△Uc/Uc=5%UC取2倍Ui得C=/()同理得Co=/()确定电感的规则:在最小输入电压时使得纹波电流大小为稳定值的30%/()=△IL△IL/IL=30%IL=//1-D)得L1=L2=Ui_min.(1-D)/()2)Zeta电路Zeta电路也称双Sepic电路,其基本工作原理:当Q1导通时,Vi-----Q1---L1回路给让L1储能,同时Vi----Q1---C–L2---负载回路给负载供电,C0充电;Q1关断时,L1–D---C1震荡回路使L1的能量全部转到C,L2----负载---D回路给负载供电,C0放电;输入电源电流是断续的,输出电流连续,Q1关断时,L2和Co给负载供电,输出电压与输入电压的关系Uo=/(1-D).参数计算boost斩波电路计算公式计算过程:=[1/(1-)]*80=: ,, , 额定电流 额定电压二极管: 额定电流 额定电压Cuk斩波电路计算公式L1=L2=/(f.△I)C0=Io.(1-D)/(f.△Uo)I=/(1-D)C=/(8.△`.f∧2)(C,C0电容一定要选用高频低阻电容)计算过程:IGBT: ,, , 额定电流 额定电压二极管: 额定电流 额定电压四、、仿真电