目录。1 引言 2
2 主电路的设计 3
2.1整流电路的选择。 3
2.2 主电路 3
2.21整流部分 4
2.22斩波部分 4
2.3整流变压器、斩波电路额定参数的计算 7
2.4晶闸管电流、电压额定的选择 8
2.5平波电抗器电感值的计算 8
3 保护电路的设计 9
4 触发电路的设计 10
4.1完整的主电路原理图和控制电路原理图 10
4.2 控制电路框图 10
4.3 sg3525 11
4.31 sg3525原理图 11
4.32 sg3525特点： 13
4.33 sg3525的工作原理 13
5 总结与体会 16
6 参考文献： 17
7 附录 18
1 引言。应用场合及功能特点、目前存在的问题、解决问题的方法、具体设计包含的内容、主要技术数据）
实验室很多地方需用直流电源，当蓄电池，干电池的电源有限且**昂贵，故一般是把市网220v的交流电转化成实验室可用的直流电源，应用整流电路和降压斩波电路可实现。
直流斩波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、直流可调电源、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斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波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。
直流斩波电路的种类较多，包括6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，其中前两种是最基本的电路。一方面，这两种电路应用最为广泛，另一方面，理解了这两种电路可为理解其他的电路打下基础。
利用不同的基本斩波电路进行组合，可构成复合斩波电路，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。
斩波电路有三种控制方式。
1）脉冲宽度调制（pwm）：开关周期t不变，改变开关导通时间ton。
2）频率调制：开关导通时间ton不变，改变开关周期t。
3）混合型：开关导通时间ton和开关周期t都可调，改变占空比。【2】
直流斩波电路广泛应用于直流传动和开关电源领域，是电力电子领域的热点。全控型器件选择绝缘栅双极晶体管（igbt）综合了gtr和电力mosfet的优点，具有良好的特性。目前已取代了原来gtr和一部分电力mosfet的市场，应用领域迅速扩展，成为中小功率电力电子设备的主导器件。
本设计是基于sg3525芯片为核心控制的pwm降压斩波电路。采用的是脉宽调制的方法，开关选用全控型器件igbt，它集中了电力mosfet和gtr得优点。。主要讨论电源电路、降压斩波主电路、控制电路、驱动电路和保护电路的原理与设计。
2 主电路的设计。
本设计采用桥式电路整流：由四个二极管组成一个全桥整流电路。 对整流出来的电压进行傅里叶变换得，
由整流电路出来的电压含有较大的纹波，电压质量不太好，故需要进行滤波。本电路采用rc滤波器，因为电容滤波的直流输出电压uo与变压器副边电压u2的比值比较大，而且适用在小电流、整流管的冲击电流比较大的电路中。因此本电路选用电容滤波。
因为本电路要求有稳定的输出因此还需用到稳压二极管进行稳压。
此电路使用一个全控型器件v，图中为igbt，若采用晶闸管，需设置使晶闸管关断的辅助电路。并设置了续流二极管vd，在v关断时给负载中电感电流提供通道。主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等，后两种情况下负载中均会出现反电动势，如图中em所示。
工作原理：当t=0时刻驱动v导通，电源e向负载供电，负载电压uo=e，负载电流io按指数曲线上升。
当 t=t1时控制v关断，二极管vd续流，负载电压uo近似为零，负载电流呈指数曲线下降，通常串接较大电感l使负载电流连续且脉动小。
至一个周期t结束，在驱动v导通，重复上衣周期的过程。当电路工作于稳定是，负载在一个周期内的初值和终值相等。
负载电压的平均值为。
式中，ton为v处于通态的时间，toff为v处于断态的时间，t为开关周期，为导通占空比，简称占空比或导通比。负载电流平均值为
根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路有三种控制方式：
1）脉冲宽度调制（pwm）：开关周期t不变，改变开关导通时间ton。
2）频率调制：开关导通时间ton不变，改变开关周期t。
3）混合型：开关导通时间ton和开关周期t都可调，改变占空比。
降压斩波器电路分析：
在v处于同台间，设负载电流为i1,可以列出如下方程：
设此阶段电流的初值为， ，解上式得：
在igbt处于断态期间，设负载电流为，可列出方程：
设此阶段电流初值为，解上式得。
当电流连续时，有。
即igbt入通态时的电流初值就是在igbt在断态阶段结束时的电流值，反之，igbt进入断态时的电流初值就是igbt在通态阶段结束时的电流值。
由上可得：
式中， 由图可知，和分别是负载电流瞬时值的最小值和最大值。
由泰勒级数近似可得：
上式表示了平波电抗器l为无穷大，负载电流完全平直时的负载电流平均值，此时复制啊电流最大值、最小值均等于平均值。
均假设l值为无穷大中，且负载电流平直。在这种情况下，假设电源电流平均值为，则有：
其最小值等于负载电流，由上式可得。
即输出功率等于输入功率，可将降压斩波器看做直流降压变压器。
输入电源：交流220v,输出0--30v可调直流。
由设计要求可取直流输入电压=30v, ,则：
占空比α=1-30/311=0.90
交流侧二次电压有效值=
取交流一次电压有效值=220v
变压器变比k=/=220/27=8.15。
输出功率最大为120w,所以负载电阻，取1800ω；
负载电流=/ 0.27,电源电流=(α1.59 a。
二极管承受反向最大电压 =1.414=1.414×27＝30.8v
igbt的选择因为=30v，取3倍裕量，选耐压为90v以上的igbt。由于igbt是以最大标注且稳定电流与峰值电流间大致为4倍关系，故应选用大于4倍额定负载电流的igbt为宜，因此选用20a,额定电压90v左右的igbt，选sgh40n60ufdtu 40a,600v其参数为最高耐压为600v,最大电流为40a.【5】。
1)滤波电容选择一般根据放电的时间常数计算，负载越大，要求纹波系数越小，一般不做严格计算，多取2000 μf以上。因该系统负载不大，故取=2200 μf，耐1.5=1.
5×30.8=46.2v取120v即选用220uf、4.
7nf,470uf,63v电容器。
2)电感值一般选择极大值，以保证电流连续且脉动很小，所以取= 0.3mh，50m h。
3 保护电路的设计。
整流桥电路部分。
在桥式整流电路中，为了防止晶阀管受到电压的瞬间冲击，在每个晶阀管并联一个电容。如图所示，整流二极管的保护电路。
4 触发电路的设计。
画出完整的主电路原理图和控制电路原理图）
4.1完整的主电路原理图和控制电路原理图。
根据igbt的特点，本设计用脉宽调制（pwm）控制方式对开关管的占空比进行控制。采用的芯片是用集成了pwm控制电路的sg3525芯片。
控制电路的框图如图。
igbt驱动电路分析随着微处理技术的发展(包括处理器、系统结构和存储器件)，数字信号处理器以其优越的性能在交流调速、运动控制领域得到了广泛的应用。一般数字信号处理器构成的控制系统， igbt驱动信号由处理器集成的pwm模块产生的。而pwm接口驱动能力及其与igbt的接口电路的设计直接影响到系统工作的可靠性。
因此本文采用sg3525设计出了一种可靠的igbt驱动方案。
sg3525是电流控制型pwm控制器，所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环和电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型控制器。
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