电力电子课程设计boostcuk电路

1、电力电子课程设计学院：电气信息工程学院专业：电气1001学号：3100501001姓名：游雪一设计要求根据给定指标，设计boost电路参数根据给定指标，设计cuk电路参数利用simulink软件，对上述电路进行验证在实验平台上，进行实验，观察重要参数撰写课程设计报告二电路原理boost电路图boost基本工作原理:boost电路可称为升压斩波电路，假设电路中电感l值很大，电容c值也很大。当v处于通态时，电源e向电感l充电，充电电流基本恒定为l,同时c上的电压向负载r供电，因为c也很大，基本保持输出电压为恒值u。设v通态时间为ton此阶段l积蓄能量为e lton o当v处于断态时e和l共同向c充

2、电，并向负载r提供能量。设v 处于断态时间为七曲则这期间电感l释放能量为（u°-e） ltoff.-周期t中，电感l积蓄的能量和释放的能量相等，即el ton=(u0-e)il toff化简得:uo二t/ toff e输出电压髙于电源电压。cuk电路图/yya)b)cuk基本工作原理：当可控开关v处于通态时，e-l1-v回路和r-l2-c-v回路分别流过电 流。当v处于断态时，e-l1-c-vd回路和r-l2-vd回路分别流过电流。输出电压的极性与电源电压极性相反。该电路的等效电路相当于开关s在a、b两点之间交替切换。在该电路中，稳态是电容c的电流在一周期内的平均值应为零, 也就是其

3、对时间的积分为零。其中:所以:【1= toff/ ton= (1 ° ) / a可以得到输出电压与电源电压的关系为:uo= ton/ toff e=a /(1-a ) e三、参数计算1. boost 电路:输入电压:40v输出电压：100v工作频率：50khzd=60%r=1000 欧姆 ii 二 10%*11au0=%10w0l=(ud d)/(f a 11)=19. 2mhc=(i0d)/(fau0) =0. 12uf2. cuk电路：输入电压：80v输出电压：53. 33 v工作频率：50khzd=40%r=1000 欧姆 11二10%*11au0=10%w0 aucl=10%

4、wcl auc2=10%*uc2li=l2=(udd)/(fzii)二0 120hc1=(i(l-d)/(auci)=o. 12ufc2=(udd)/ (8l2auc22) =0. 00167uf:仿真试验boost电路rlooo4 o5o45 o53 oboost电路波形流过电感电流波 形：脉冲采样波形：igbt电流波形：igbt电压波形：通过电力igbt电流采样波形：流过二极管电流波形：输出电压波形：2.cuk电路cuk电路l1=0.120hc1=0.12ufdc 80vscopecuk电路波形流过电感l1电流波形脉冲采样波形igbt电流波形igbt电压波形流过igbt电流采样波形流过vd

5、电流波形电感l 2电流波形10.500.160.1550.15-0.50.50-0.5 120h0-0.05cl=0.12uf2=0；oo167iifh： 53. 33 v5.956输出电压波形五器件选型1.boost 电路igbt:z, = kt + b , t 2x 10-5s ,= dt = 12xl0_65£ = 0.46-0.36=8333.312xl0-6b = 0.36th（心）也= 0.318a额定电流zv = (1.5-2)x0.318/1.57a = (0.304 0.405)a额定电压 uv = (2 3) x 112.5v = (225.0 337.5)v二极

6、管:i = j*(0.092 x 0.6t + 0.392 x 0.4t) = 0.256a额定电流 ivd = (1.5 2)x0.256/l.57/1 = (0.245 0.326)a额定电压 uvd = (2 3) x 109.7v = (219.4 329.1)v2.cukigbt:i =kt + b , t = 2x10_55 ,人=dt = 8xl0%额定电压 t/v = (2 3) x 150v = (300 450)v二极管：/ = *( 0672 x 0.4t + 0.2502 x 0.6t) = 0.221a额定电流 ivd = (1.5 2) x 0.221 /1.57

7、a = (0.211 0.282) a额定电压 uvd = (2 3) x 54.7v = (109.4 164.1)7六.课程设计小结为期一周的电力电子课程设计结束了，虽然时间并不是很长， 但是每次的课程设计都会让我收获到很多东西。不仅是知识，还包括 在电力电子设计中应该注意的很多问题以及对mat la b软件的 使用。在学习电力电子理论知识的时候，我只是对电路的基本原理有所 了解,对于电路中其他的器件的电压和流过的电流的大小以及波形都 不清楚，并且也不知道电感和电容与电路的关系。通过这次课程设计, 才发现在计算过电感和电容的值的大小之后，所得到的有关电路的一 些波形并不像课本上给出的那么理想。对于开关器件的选型，是电力 电子中最基本的需要具备的实践知识，可是boost电路和cuk 电路中的i g b t以及二极管的选型课本上并没有相关内容的介绍, 在查阅了相关材料之后才知道了这两种器件的选型。可见单单是看课 本上的知识是远远不够的，我们还需要结合多方面的知识，并且自己多问问为什么、怎么做、怎么样，这样才能够真正有所成长。在做电 力电子实验的时候，我们曾经用过matla b做相关的一个实验, 当时实验老师将使用软件的相关注意事项讲的很清楚,但是这次的实 习中，我仍然犯了同样的错误。这让我发现自己一个非常大的缺点: 做事没有一步到位。如果在做实验的时候能够认真将老师