基于NE555的直流升压斩波电路

1、*工程学院电力电子技术B课程实习报告项目名称：简单电力电子系统设计与实现指导老师：小组负责人：项目组成员：二零一六年*工程学院一、设计说明书1、设计题题目：通过NE555定时器构成多谐振荡器，使电路产生震荡，输出矩形脉冲控制电力电子开关MOSFET通断。然后，用降压斩波电路减小占空比达到调节LED的亮度得目的。设计要求：(1)设计基于NE555的直流升压斩波电路。(2)通过调节开关MOSFET通断，调节占空比，改变LED灯的亮度。电路器件：器件名称数量NE551二极管3发光二极管1电阻2滑动变阻器1电容2电感1MOSFET12、设计原理：(1)电容耦合是无法放大直流信号的.所以就需要用斩波器将

2、直流信号进行分段变换成直流脉动信号来处理.直流斩波电路就是用来处理直流信号的电路。斩波就是指在原有的直流信号基础上(示波器显示为一条水平直线)，用一个电子开关按一定频率不断开关，这样的话，原有的直流波形就成了一个类似方波的东西，相当于原来的直线被斩成了很多段，所以叫斩波。斩波就是在直流通路上，加一个电子开关，用三极管，场效应管都可以，来控制电子开关的信号。(2)升压斩波电路的原理图如图1所示。该电路中使用一个全控型器件P-MOSFET即为电力场效应晶体管。它是用栅极电压来控制漏极电流的，因此它的一个显著特点是驱动电路简单，需要的驱动功率小；第二个显著特点是开关速度快、工作频率高。图1升压斩波电

3、路原理图分析升压斩波电路的工作原理时，首先假设电路中电感L值极大，电容C值极大。当可控开关V处于通态时，电源E向电感L充电，充电电流基本恒定为Ii,同时电容C上的电压向负载R供电。因电感C值很大，基本保持输出电压u。为恒值，即为U。设V处于通态的时间为ton,此阶段电感L上积蓄的能量为Ellton。当V处于断态E和L共同向电容C充电并向负载R提供能量。设V处于断态的时间为tof,则电感L释放的能量为(UoE)I3f。当电路工作于稳态时，一个周期T中电感L积蓄的能量与释放的能量相等，即：Ellton(UoE)|ltoff化简的结果为:XetofftontoffUoEtoff电路中导通角与关断角的

4、关式中，T/toff1,故称该电路为升压斩波电路。系如下所示因此，上式可表示为1UoE2E1-a升压斩波电路之所以能使输出电压高于电源电压，关键有两个原因：一是电感L储能之后具有使电压泵开的作用，二是电容C的作用使得输出电压Uo不变,但实际上C值不可能为无穷大，在此阶段其向负载放电，Uo必然会有所下降，故实际输出电压会略低于所得结果。不过，在电容C值足够大时，误差很小，基本可以忽略。如果忽略电路中的损耗，则由电源提供的能量仅由负载R消耗，即EliUolo该式表明，升压斩波电路可看成是直流变压器。根据电路结构并结合式上式得出输出电流的平均值I0为由上式即可得出电源电流I1为liUoIo1E2二B2R3、设计方案(1)电路原理图脉冲发生电路NE555H流新波电路仿真图二、调试过程及最终结果1、根据斩波原理图输出电压平均值空载时，Rr0,输出电压最大，电源电压U2,电容C处的Uc=2U重载时，R很小，电容放电很快，几乎失去储能作用。随着负载加重，U逐渐趋近于0.9U2,即趋近于电阻负载特性。在设计时根据负载的情况选择电容C,使RC325T为交流电源的周期，此时输出电压为Uc1.2U(1)Uc5V则uUc5V4.17V(2)1.21.235_C-T1.54.5mF(3)2R最终结果三、心得体会本次实验用上了之前数字逻辑设计基