南华大学电气工程学院课程设计（论文）
课程设计内容及要求： 一、设计原始依据 直流-直流变流电路的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，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，也称带隔离的直流-直流变流电路或直-交-直电路。 二、 设计主要内容 利用MOSFET设计一个降压斩波电路，要求有主电路、控制电路、驱动电路、保护电路，且满足设计的基本要求，并建立仿真模型分析功能。 三、设计基本要求 (1)、设计参数：纯电阻负载；输入直流电压:Ud=100V；输出功率:300W；开关频率5KHz；占空比10%~90%；输出电压脉率:小于10%。 (2)、了解掌握降压斩波电路的工作原理，设计主电路、控制电路驱动电路、保护电路等单元电路，画出完整的原理图、列出主电路所用元器件的明细表。 (3)、利用仿真软件对该电路进行仿真建模设计 四、设计进度安排 12.29-12.31 查找相关资料 1.1-1.3 1.4-1.6 设计方案分析 完成主电路、控制电路、驱动电路、保护电路等单元电路的设计 1.7-1.9 完成电路的仿真分析 1.10-1.12 整理设计成果，完成论文 五、主要参考文献 [1] 王正林,王胜开等. MATLAB/Simulink与控制系统仿真(第2版) [M]. 北京：电子工业出版社，2008. I
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[2] 王兆安，黄俊，电力电子技术[M]，第4版，北京：机械工业出版社，2000. [3] 王兆安，张明勋，电力电子设备设计和应用手册[M]，第2版，北京，机械工业出版社，2005. [4] 陈治明，电力电子器件基础[M]，北京，机械工业出版社，2005 [5] 周克宁.电力电子技术[M]. 北京：机械工业出版社，2004 [6] 王兆安,刘进军.电力电子技术[M]. 北京：机械工业出版社，2009 [7] 李宏.电力电子设备用器件与集成电路应用指南[M]. 北京：机械工业出版社，2001 [8] 王维平.现代电力电子技术及应用[M]. 南京：东南大学出版社，1999 [9] 叶斌.电力电子应用技术及装置[M]. 北京：铁道出版社，1999 [10] 周志敏,周纪海等.现代开关电源控制电路设计及应用[M]. 北京：人民邮电出版社,2005 [11] 林渭勋，现代电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2006 [12] 康华光，陈大钦.模拟电子技术基础 [M] .北京：高等教育出版社，2006.8 [13] 李源生.电路与模拟电子技术 [M] .成都：电子工业出版社,2007.10 [14]樊立平，王忠庆，电力电子技术[M].北京：中国林业出版，北京大学出版社,2006:116-119. [15]黄家善，王廷才，电力电子技术[M].北京：机械工业出版，2000：193. [16]汝全，电子技术常用器件应用手册．机械工业出版社，2000：136 指导老师： （签 名） 年 月 日 II
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摘 要
直流-直流变流电路的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，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：降压斩波 MOSFET MATLAB仿真
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Abstract
The function of DC-DC converter is to change DC into another fixed voltage or adjustable voltage DC, including direct DC converter and indirect DC converter. The direct DC converter circuit is also called chopper circuit. Its function is to change the direct current into another fixed voltage or adjustable voltage DC, which generally refers to changing the direct current directly into another constant current. In this case, the input and output are not isolated. Indirect DC converter is to add AC link in DC converter. In AC link, transformer is usually used to realize the isolation between input and output, so it is also called DC-DC converter with isolation or DC-AC-DC circuit.
There are many kinds of DC chopper circuits, including six basic chopper circuits: step-down chopper circuit, step-up chopper circuit, step-down chopper circuit, Cuk chopper circuit, SEPIC chopper circuit and zeta chopper circuit. The combination of different chopper circuits can be used to form chopper compliance circuits, such as current reversible chopper circuit, bridge Reversible Chopper circuit, etc. The multi-phase multi chopper circuit can be constructed by combining the basic chopper circuit with the same structure. Key words: Buck chopper MOSFET matlab simulation
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目录
1.设计要求与方案 ..................................................................................................................... 1
1.1 设计要求 ...................................................................................................................... 1 1.2 设计方案 ...................................................................................................................... 1 2.MOSFET简介 ........................................................................................................................... 2
2.1 MOSFT的结构............................................................................................................. 2 2.2 MOSFET的工作原理 .................................................................................................. 2 3.降压斩波主电路设计 ............................................................................................................ 4
3.1降压斩波主电路设计 ................................................................................................... 4 3.2降压斩波主电路工作原理 ........................................................................................... 4 4.控制电路设计 ......................................................................................................................... 6
4.1控制原理 ....................................................................................................................... 6 4.2控制电路 ....................................................................................................................... 7 5.驱动电路设计 ......................................................................................................................... 8
5.1驱动电路方案选择 ....................................................................................................... 8 5.2 驱动电路原理 .............................................................................................................. 9 6.保护电路 ............................................................................................................................... 10
6.1主电路器件保护 ......................................................................................................... 10 6.2负载过压保护 ............................................................................................................. 10 7.元件的参数设定与计算结果 ............................................................................................... 11 8.系统仿真及结论 ................................................................................................................... 12
8.1 仿真电路及其仿真结果 ............................................................................................ 12 8.2仿真结果分析 ............................................................................................................. 18 总结 .......................................................................................................................................... 19 参考文献 .................................................................................................................................. 20
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带电阻负载的MOSFET电力电子课设
