于是便出现了电流断续的现象。
一般不希望出现电流断续的现象，因此需要通过控制信号占空比的调节来维持负载的电流。
1.3触发电路的选型
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）保持开关周期T不变，调节开关导通时间ton，称为脉冲宽度调制或脉冲调宽型：
2）保持导通时间不变，改变开关周期T，成为频率调制或调频型；
3）导通时间和周期T都可调，是占空比改变，称为混合型。
其中第一种是最常用的方法。
PWM控制信号的产生方法有很多。
这里我使用的是IGBT的专用触发芯片SG3525，其电路原理图如下。
图4PWM信号产生电路
SG3525所产生的仅仅只是PWM控制信号，强度不够，不能够直接去驱动IGBT，中间还需要有驱动电路将信号放大。
另外，主电路会产生很大的谐波，很可能影响到控制电路中PWM信号的产生。
因此，还需要对控制电路和主电路进行电气隔离。
1.4驱动电路的选型
IGBT是电力电子器件，控制电路产生的控制信号一般难以以直接驱动IGBT。
因此需要信号放大的电路。
另外直流斩波电路会产生很大的电磁干扰，会影响控制电路的正常工作，甚至导致电力电子器件的损坏。
因而还设计中还学要有带电器隔离的部分。
具体来讲IGBT的驱动要求有一下几点：
1.动态驱动能力强，能为IGBT栅极提供具有陡峭前后沿的驱动脉冲。
否则IGBT会在开通及关延时，同时要保证当IGBT损坏时驱动电路中的其他元件不会被损坏。
2.能向IGBT提供适当的正向和反向栅压，一般取+15V左右的正向栅压比较恰当，取-5V反向栅压能让IGBT可靠截止。
3.具有栅压限幅电路，保护栅极不被击穿。
IGBT栅极极限电压一般为土20V，驱动信号超出此范围可能破坏栅极。
4.当IGBT处于负载短路或过流状态时，能在IGBT允许时间内通过逐渐降低栅压自动抑制故障电流，实现IGBT的软关断。
驱动电路的软关断过程不应随输入信号的消失而受到影响。
当然驱动电路还要注意其他几个问题。
主要是要选择合适的栅极电阻Rg和Rge。
以及要有足够的输入输出电隔离能力，要能够保证输入输出信号无相互影响。
我采用的IGBT的驱动电路是专用的混合集成驱动器，下面给出的是三菱公司的M57962L型IGBT驱动器的接线图。
这些混合集成驱动器内部都有退饱和检测和保护环节，当发生过电流时能快速响应但慢速关断IGBT，并向外部电路给出故障信号。
M57962L输出的正驱动电压均为+15V左右，负驱动电压为-10V。
图5M57962L型IGBT驱动器的接线图
1.5整流滤波电路
由于生活中给的都是220V的交流电，所以我们在进行直流斩波时，第一步是把交流电进行变压整流滤波成为直流电压。
下面是我使用的整流滤波电路。
电容为滤波电容。
具体电路如下图。
图6整流滤波电路
2.设计总电路图及参数
2.1设计总电路图
经过以上对整流滤波电路，主电路，触发电路，驱动电路的分析与设计，得到直流降压斩波电路的总电路图如下图所示。
图7总电路图
2.2元件参数计算
2.2.1由图3可得如下分析
基于分时段线性电路这一思想，按V处于通态和处于断态两个过程来分析，初始条件分电流连续和断续。
电流连续时得出
（1-3）
（1-4）
式中，，，，
I10和I20分别是负载电流瞬时值的最小值和最大值。
把式（1-3）和式（1-4）用泰勒级数近似，可得
（1-5）
平波电抗器L为无穷大，此时负载电流最大值、最小值均等于平均值。
（1-5）所示的关系还可从能量传递关系简单地推得，一个周期中，忽略电路中的损耗，则电源提供的能量与负载消耗的能量相等，即
则
假设电源电流平均值为I1，则有
其值小于等于负载电流Io，由上式得
即输出功率等于输入功率，可将降压斩波器看作直流降压变压器。
电流断续时有I10=0，且t=ton+tx时，i2=0，可以得出
当
时，电路为电流断续工作状态，
是电流断续的条件，即
输出电压平均值为
负载电流平均值为
根据上式可对电路的工作状态做出判断。
该式也是最优参数选择的依据。
2.2.2假设设计要求
，
，我令直流电压输入
，则由BUCK降压斩波电路公式
得导通占空比为50%，在此为了方便令
，故
可选型号为10K。
根据之前电路分析，电感应为无穷大，故取
，可选型号为cmso805-6r3。
另外，为了使输出的波形更加稳定，我在R上并联了滤波电容C，取
可选型号为BSMJ-0.25-2-1。
又有前述可知要求供给斩波的直流电压为200V。
则
变压器二次侧电压有效值为：
（1-6）
二次侧电流有效值为：
（1-7）
由变压器容量公式
（1-8）
由此可得：
S
=1571.10VA
一次侧电流最大有效值为：
（1-9）
对于IGBT，它所承受的最大电压为200V，最大电流为10A。
由于IGBT很容易过电损坏，选择器件是留足两倍的裕量。
则选择IGBT的额定电压为400V，额定电流为20A,由此可选得型号为IRG4PC-40U。
另外，续流二极管承受最大电压和电流与IGBT相同，也采用相同方式来整定器件参数，即其额定电压也与IGBT相同，由此可选得型号为1N4007。
在滤波电路中，单个二极管的平均电流为0.45U2/R;平均压降为2U2（为全波整流的一半）。
Idvt=0.45×222.22÷10
=10A
Udvt=2×222.22
=444.44v
在选择器件型号的时候可以选择电流留有两倍裕量20A，电压留有一点五倍裕量666.66v。
由此可选二极管型号1N5396。
3.1元器件清单：
元件名称
元件型号
数量
数值大小
电源
交流
※
220v
电容
BSMJ-0.25-2-1（C5）BSMJ-0.25-5-1（C6）
2
C5=0.1FC6=100pF
普通二极管
1N5396
4
13333.2w
续流二极管
1N4007
1
80000w
IGBT
IRG4PC40U
1
80000w
电感
cmso805-6r3
1
10H
电阻
10K
1
10Ω
小结
在此次课程设计中，我做的是降压直流斩波电路，其要求是输出电压为100V，电流为10A。
在电力电子技术中，我们学习了直流斩波原理，故此次课程设计更加加深了我对这一章的了解。
其中整个电路包括整流滤波电路，降压直流斩波主电路，以及IGBT的触发电路和驱动电路。
触发电路使用的是PWM控制，驱动电路将其信号放大，控制IGBT的关断和导通，从而改变输出直流电压的大小，达到连续调节的目的。
此次课程设计我大概用了2个星期的时间，遇到了很多问题，也学到了很到知识。
每一次跌倒都是最好的成长。
只有把理论跟实践相结合，从实践中得出结论，分析理论，才能跟好的掌握所学知识，同时也提高了我们的实际动手能力和独立思考能力。
参考文献
[1]王兆安、黄俊.<<电力电子技术>>.
[2]莫正康.<<现代电力电子技术应用>>.
[3]王锁萍.<<电子设计自动化教程>>.
[4]XX文库.
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