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摘要 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。 1 BOOST斩波电路工作原理 .................................................................................................. - 1 -
1.1 主电路工作原理 ...................................................................................................... - 1 - 1.2 控制电路选择 .......................................................................................................... - 1 - 2 硬件调试 ................................................................................................................................. - 3 -
2.1 电源电路设计 .......................................................................................................... - 3 - 2.2 升压（boost）斩波电路主电路设计 ..................................................................... - 4 - 2.3 控制电路设计 .......................................................................................................... - 5 - 2.4 驱动电路设计 .......................................................................................................... - 8 - 2.5 保护电路设计 .......................................................................................................... - 9 -
2.5.1 过压保护电路 .............................................................................................. - 9 - 2.5.2 过流保护电路 ............................................................................................ - 10 - 2.6 直流升压斩波电路总电路 .................................................................................... - 11 - 3总结 ........................................................................................................................................ - 12 - 4参考文献 ................................................................................................................................ - 12 -
直流斩波电路的功能是将直流电变为另一种固定的或可调的直流电，也称为直流-直流变换器（DC/DC Converter），直流斩波电路一般是指直接将直流变成直流的情况，不包括直流-交流-直流的情况；直流斩波电路的种类很多：降压斩波电路，升压斩波电路，这两种是最基本电路。另外还有升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Sepic斩波电路，Zeta斩波电路。斩波器的工作方式有：脉宽调制方式（Ts不变，改变ton）和频率调制方式（ton不变，改变Ts）。本设计是基于SG3525芯片为核心控制的脉宽调制方式的升压斩波电路和降压斩波电路，设计分为Multisim仿真和Protel两大部分构成。Multisim主要是仿真分析，借助其强大的仿真功能可以很直观的看到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，利用软件自带的电表和示波器能直观的分析各种输出结果。第二部分是硬件电路设计，它通过软件设计完成。
关键字：直流斩波；PWM；SG3525
BOOST斩波电路课程设计说明书
1 BOOST斩波电路工作原理
1.1 主电路工作原理
本实验主电路是直流升压斩波电路即boost直流升压变流器用于需要提升直流电压的示。在电路中V导通时，电流由E经升压电L储能；当V关断时，电感产生的反电动势互相叠加，从而在负载侧得到高于电源的电V导通是，电容的放电回路。调节开关器件
负载侧输出电流和电压的大小。负载侧输出电压的平均值为:
图1-1 直流升压斩波电路原理斩波电路。
场合，其理图如图1-1所感L和V形成回路，电感和直流电源电压方向相同压，二极管的作用是阻断V的通断周期，可以调整
Uo?
tt式中T为V开关周期,on为导通时间，ott为关断时间。升压斩波电路之所以能使输出电压高于电源电压，关键有两个原因:一是L储能之后具有使电压泵升的作用，二是电容C可将输出电压保持住。在以上分析中，认为V处于通态期间因电容C的作用使得输出电压Uo不变，但实际上C值不可能为无穷大，在此阶段其向负载放电，U。必然会有所下降，故实际输出电压会略低于理论所得结果，不过，在电容C值足够大时，误差很小，基本可以忽略。
ton?toffTE?Etofftoff（1-1）
1.2 控制电路选择
控制电路选用SG3525产生脉冲，再利用TLP250作为驱动，最终利用MOSFET管来实现对主电路的控制，最终电路如图1-2、图1-3所示。
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图1-2 SG3525脉冲产生电路 图1-3 TLP250脉冲驱动电路 - 2 -
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2 硬件调试
2.1 电源电路设计
本课设采用的是电容滤波的单相桥式不可控整流电路，常用于小功率单相交流输入的场合，如目前大量普及的微机、电视机等家电产品中。其工作原理图如下：
图 2-1a 电容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形
主要的数量关系 （以电阻负载为例）： 1） 输出电压平均值
整流电压平均值Ud 可根据输出波形及有关计算公式推导得出，但推导繁琐。空载时，
Ud?2U2。重载时， Ud 逐渐趋近于0.9U2， 即趋近于接近电阻负载时的特性。
通常在设计时根据负载的情况选择电容C 值，使，T 为交流电源的周期，此时输出电压为：1.2 U2 。
图 2-1b 电容滤波的单相不可控整流电路输出电压与输出电流的关系
2） 电流平均值 输出电流平均值IR 为：IR?Ud/R
Id?IR
二极管电流iD 平均值为 ：
id?Id/2?IR/2
3） 二极管承受的电压：2U2
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≈ UdBOOST斩波电路课程设计说明书
2.2 升压（boost）斩波电路主电路设计
1）升压斩波电路的原理图如图所示：
图 2-2a 升压斩波电路原理图
图2-2a中假设L值、C值很大，V通时，E向L充电，充电电流恒为I1，同时C的电压向负载供电，因C值很大，输出电压uo为恒值，记为Uo。设V通的时间为ton，此阶段L上积蓄的能量为EI1ton；V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toff，则此期间电感L释放能量为
?Uo?E?I1toff。
稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等
EI1ton??Uo?E?I1toff 化简得： Uo?T/toff?1ton?totoffffE?TE （1） toffT/toff，输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。也称之为boost变换器。表示升压
比，调节其大小即可改变Uo。将升压比的倒数记作β，即
??toffT。β和导通占空比α有如下关系：
????1 （2）
1因此，式（1）可表示为
1E?E （3） Uo??1??升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的原因：L储能之后具有使电压泵升的作用，电容C可将
输出电压保持住。
2）主电路工作原理
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