0W-buck电路计要点
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电力电子应用课程设计
课题：30W buck电路的设计
班级 学号 姓名 专业 电气工程及其自动化 系别 电子与电气工程学院 指导教师 陈 万
淮阴工学院电气工程系
2015年5月
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30W buck
iLL电路的设计
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图1 buck主电路及电感电流波形
一、设计目的：
图1示出了buck主电路和电路中关键波形，通过本课题的分析设计，可以加深学生对buck变换电路的理解，让学生学会分析buck电路的各种工作模态，及开关管、整流二极管的电压电流参数设计和选取，熟悉变换器中直流滤波电感的计算和绕制，建立硬件电路并进行开关调试；能够加强学生对脉宽调制（PWM）非隔离电力电子变流电路的理解以及该电路中MOSFET的驱动电路的设计和调试。
输入：36～75Vdc，输出：15Vdc/2A
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二、设计任务：
1、分析buck电路工作原理，深入分析功率电路中各点的电压波形和各支路的电流波形；
2、根据输入输出的参数指标，计算功率电路中半导体器件电压电流等级，并给出所选器件的型号，设计变换器输出滤波电感及滤波电容。
3、给出控制电路的设计方案，能够输出一频率和占空比可调的源。
4、应用protel软件作出线路图，建立硬件电路并调试。
三、研究和设计buck电路的意义
通过本课题的分析设计，可以加深学生对buck变换电路的理解，让学生学会分析buck电路的各种工作模态，及开关管、整流二极管的电压电流参数设计和选取，熟悉变换器中直流滤波电感的计算和绕制，建立硬件电路并进行开关调试；能够加强学生对脉宽调制（PWM）非隔离电力电子变流电路的理解以及该电路中MOSFET的驱动电路的设计和调试。
四、工作原理
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Buck变换器是一种输出电压等于或小于输入电压的单管非隔离直流变换器。开关管、二极管、输出滤波电容和输出滤波电感构成了它的主电路。
为了分析稳态特性，简化推导公式，特作如下假设
（1）开关晶体管、二极管均是理想元件。也就是可以瞬间导通截止，而且导通时压降为零，截止时漏电流为零。
（2）电感、电容是理想元件。电感工作在线性区而未饱和，寄生电阻为零，电容的等效串联电阻为零。
（3）输出电压中的纹波电压与输出电压的比值小到允许忽略。 Buck变换器的工作原理：
当开关管T导通时，电容开始充电，Ui通过L向负载传递能量，此时，IL增加，电感内的电流逐渐增加，储存的磁场能量也逐渐增加，而续流二极管因反向偏置而截止;当T关断时，由于电感电流IL不能突变，故IL通过二极管D续流，电感电流逐渐减小，电感上的能量逐步消耗在负载上，IL>=0,从而可在负载上获得单极性的输出电压。
根据晶体管的开关特性，在管子的基极加入开关信号，就能控制它的导通和截止，对于NPN晶体管，当基极加入正向信号时，将产生基极电流Ib，基极正向电压升高，Ib也随之升高，Ib也随之升高，达到一定数值后，集电极电流Ic达到最大值，其后
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