电力电子技术课程设计1电力电子课程设计题目:DC/DC双向变换器(升压斩波)姓名:学号:指导教师(职称)胡卫兵专业:班级:所在学院:电气信息学院2014年1月2日电力电子技术课程设计2目录绪论............................................................4第1章直流升压斩波电路的设计思想错误!未定义书签。1.1直流升压斩波电路原理........................................41.2参数计算....................................................5第2章直流升压斩波电路驱动电路设计................................6第3章直流升压斩波电路保护电路设计...............错误!未定义书签。3.1过电流保护电路..............................................63.2过电压保护电路..............................................7第4章直流升压斩波电路总电路的设计................................7第5章直流升压斩波电路仿真.......................错误!未定义书签。5.1仿真模型的选择..............................................85.2仿真结果及分析.............................错误!未定义书签。第6章设计总结...................................错误!未定义书签。参考文献..........................................错误!未定义书签。附录:元件清单....................................................11电力电子技术课程设计3绪论直流升压电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC变换器,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用。随之出现了诸如降压电路、升降压电路、复合电路等多种方式的变换电路。直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中,使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。早期的直流装换电路,电路复杂、功率损耗、体积大,使用不方便。晶闸管的出现为这种电路的设计又提供了一种选择。晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又可称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅;晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。它电路简单体积小,便于集成;功率损耗少,符合当今社会生产的要求;所以在直流转换电路中使用晶闸管是一种很好的选择。主要元件介绍1IGBT介绍本设计基于《电力电子技术》课程,充分使用全控型晶闸管IGBT设计电路,实现直流升压。IGBT绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。2驱动电路M57962L简介M57962L是由日本三菱电气公司为驱动IGBT而设计的厚膜集成电路(HybridIntegratedCircuitForDrivingIGBTModules)。在驱动模块内部装有2500V高隔离电压的光电耦合器,过流保护电路和过流保护输出端子,具有封闭性短路保护功能。M57962L是一种高速驱动电路,驱动信号延时tPLH和tPHL最大为1.50μs。可以驱动600V/400V级的IGBT模块。M57962L工作程序:当电源接通后,首先自检,检测IGBT是否过载或短路。若过载或短路,IGBT的集电极电位升高,经外接二极管流入检测电路的电流增加,栅极关断电路动作,切断IGBT的栅极驱动信号,同时在“8”脚输出低电平“过载/短路”指示信号。lGBT正常时,输入信号经光电耦合接口电路,再经驱动级功率放大后驱动IGBT。3M57962L的工作原理电力电子技术课程设计4M57962L采用双电源+Vcc和VEE,原理结构图如图1-1所示。电路组成:(1)放大隔离电路;(2)定时复位电路;(3)过流检测电路;(4)过流输出电路。图1-1M57962L原理机构图第1章直流升压斩波电路的设计思想1.1直流升压斩波电路原理直流升压变流器用于...