电力电子课程设计

1、专业名称，专业名称，专业名称。本科课程设计专用封面设定修订主题： Cuk变换器的设定修订与模拟修课程名称：电力电子技术课程设置修订学习时间： 2013年06月17日至6月23日修订完成日期： 2013年06月23日审查成绩：评论：评审员签字：年月日Cuk变换器的设定修正与仿真1 .设定修正请求1 )完成cuk转换器的设置校正模拟2 )设定修订要件：输入： DC100V； 输出： DC50150V2 .专题分析Cuk电路是可升降压的直流变换电路，基本上可以看作是升压电路和降压电路组合的开关电路，其电路图如图1所示图1 Cuk主电路图基本行为如下：当控制开关VT接通时，电流分别流过EL1V电路和r

2、-l2-c-v电路。当控制开关VT断开时，电流分别流过e-l1-c-vd电路和RL2VD电路。输出电压的极性与电源电压的极性相反。稳定时电容器c的电流在一个周期内的平均值为零，即相对于时间的积分为零，即在第P127页的等效电路中，如果开关s导通到b点的时间即v导通的时间ton，则电容电流与时间的积成为I2ton。 当将开关s的换向a点的时间设为v断开的时间toff时，电容电流与时间的积为I1 toff。 这样就可以得到这样，可以：如果电容器c假定大使的电容器电压uc的脉动足够小，则得到输出电压Uo与输入电压e的关系。在v导通时，即开关s对准b点时，b点电压uB=0，a点电压uA=-uc。 在v

3、断开时，即开关s对准a点时，uB=uc、uA=0、b点电压uB的平均值成为UB=toff.Uc/T另外，因为电感L1的电压平均值为零，所以E=UB=toff.Uc/T。 电感L2的电压平均值为零，a点的电压平均值为Ua=-ton.Uc/T得到输出电压Uo和电源电压e的关系Cuk截止波电路具有输入电流和输出负荷电流连续，没有阶跃变化，有利于输入输出的滤波的一大优点。3 .主回路设定修订、零件选定及修订：主回路设定修正：与CUK回路图一起修正为以下图2的主回路图其中电路元件为直流电压源1个、电感2个、电解电容器2个、电阻1个一个二极管，一个IGBT，触发电压。图2 Cuk主电路图零件的订正计算和选

4、定：首先，设定输入电流E=100V，开关频率f=20KHz，R=10。输出电压u0=ton * e/toff=* e/(1-)=0. 4100/(1-0.4)=66.67 v。输出电流I2=U0/R=66.7/10=6.67A，输入电流I1=*I2/(1-)=4.45A。电感取值L1=l2=1mH，电解电容取值C1=C2=30uF。IGBT格式：1XGH20N60A二极管型号： D1N5823脉冲残奥仪表设定：图3脉冲电压残奥表设定4 .主回路仿真分析基于orCAD的电路模拟可以得到以下模拟波形脉冲电压波形图4的导通期间脉冲为12V，截止期间脉冲为-1V。输入电压波形图5输出电压波形图6输出电

5、压=100*0.4/0.6=66.67V输入电流波形图7输入电流I1=*I2/(1-)=4.45A图8输出电流波形图9的输出电流I2=U0/R=66.7/10=6.67AIGBT和二极管的两端电压图10的正方形是IGBT，菱形是二极管通过IGBI和二极管的电流(正方形为IGBT，菱形为二极管)图115 .控制电路设定修正控制原理：DC/DC转换器控制系统的控制电路如下图所示。专用触发芯片SG3525的产生仅仅是PWM控制信号，强度不足，不能直接驱动IGBT，中间需要驱动电路。 另外，主电路产生大的高次谐波，很可能影响控制电路中的PWM信号的产生。 因此，控制电路和主电路也需要电隔离。图126

6、.设定修订的总结首先，我们组的课题是Cuk变换器的设定修正和模拟。 用书和网上的资料整理有用的信息。 然后我们通过修订、分析、分工合作以及集体讨论思考完成了本次课程设置修订。这次课程设置修订产生了很多问题。 第一个问题是orCAD仿真软件的安装和使用，不熟练，总是出现各种各样的错误，在学生的帮助下才画出了原理图。 第二个问题是电路部件的残奥仪表和型号的确定，在校正设备残奥仪表，按校正计算设置后，模拟时实际的输出电压和设定的输出电压有很大不同，仿形的波形和理论上的波形完全不同，无论如何校正残奥仪表，输出电压Uo始终不上升，50v 另外，可以看出，作为部件型号的确定，残奥仪表和型号的对应关系不明确，通过额定电压和额定电流确定二极管和IGBT的型号并不容易。 最后在汤老师的帮助下，把电容器换成电解电容器，在r的两端连接电容器，修改零件的型号，解决了这些问题。 在解决这些问题的过程中，在老师和同学的帮助下，自己也取得了很多成就。在本次课程设计中，我们通过寻找资料、教导老师、询问学生，以及不懈的努力，学习了使用orCAD模拟软件，对Cuk转换器有了更深入的了解，对电力电子这门课程的应用也有了更深入的认识，培养了自我思考能力。参考文献：1王兆安编萧.电力电子技术.北京：机械工业出版社，2013年1月设定订正算法(30分)