电力电子技术课程设计报告
题目：升压斩波（boost chopper）电路设计
目 录
前言*************************************************2
MATlAB仿真设计**************************************6
硬件实验********************************************14
参考文献********************************************19
附录一 设计任务书*************************************20
附录二 PROTEL简介****************************************21
附录三 MATLAB简介****************************************24
升压斩波电路（Boost Chopper）设计 一、前言
1
1.Boost Chopper工作原理：
图1.1升压斩波电路图
图1.1中假设L值、C值很大，V通时，E向L充电，充电电流恒为I1，同时C的电压向负载供电，因C值很大，输出电压uo为恒值，记为Uo。设V通的时间为ton，此阶段L上积蓄的能量为EI1ton
V断时，E和L共同向C充电并向负载R供电。设V断的
f时间为toff，则此期间电感L释放能量为?Uo?E?I1tof
稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等
EI1ton??Uo?E?I1toff化简得：
Uo?ton?tofftoffTE?E
toff （1）
T/toff?1，输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。也称之为boost变换器
T/toff——升压比，调节其即可改变Uo。将升压比的倒数记作
?，即??toffT。?和导通占空比?有如下关系：
????1
1 （2）
因此，式（1）可表示为
1Uo?E?E （3）
?1??
2
升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的原因：L储能之后具有使电压泵升的作用，电容C可将输出电压保持住。
2.升压斩波电路的典型应用：
1) 直流电动机传动
2) 单相功率因数校正（Power Factor Correction—PFC）电路 3) 用于其他交直流电源中 4) 用于直流电动机传动时
图1.2用于直接电动机回馈能量的升压斩波电路图
a) 通常用于直流电动机再生制动时把电能回馈给直流电源 b) 实际L值不可能为无穷大，因此有电动机电枢电流连续和
断续两种工作状态
c) 电机反电动势相当于图1.1中的电源，此时直流电源相当
于图1.1中的负载。由于直流电源的电压基本是恒定的，因此不必并联电容器。
? 电路分析
基于“分段线性”的思想进行解析
V处于通态时，设电动机电枢电流为i1，得下式
di1L?Ri1?Em dt （5）
式中R为电机电枢回路电阻与线路电阻之和。
设i1的初值为I10，解上式得
3
i1?I10e?t?Em?Rt???1?e?????? ?
（6）
当V处于断态时，设电动机电枢电流为i2，得下式：
di2L?Ri2?Em?E （7）
dt设i2的初值为I20，解上式得：
ti2?I20e???E?Em???t?R?1?e????? 用于直流电动机回馈能量的升压斩波电路波形：
图1.3电流连续升压斩波电路波形
图1.4电流断续升压斩波电路波形
8）
4
（
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