降压斩波电路实验报告Word文档下载推荐.docx

1、U i on U ?aU iton ? t offT i Ui CE G UG E t Ttoff t+L1C1+ Uo-UD UOUiVUD -t t （b）波形图 图 4-12 降压斩波电路的原理图及波形（Boost Chopper）（Boost Chopper）的原理图及工作波形如图 4-13 所示。电路也使用一个全控型器 件 V。由图 4-13b 中 V 的栅极电压波形 UGE 可知，当 V 处于通态时，电源 Ui 向电感 L1 充电，充 电电流基本恒定为 I1,同时电容 C1 上的电压向负载供电，因 C1 值很大，基本保持输出电压 UO 为 105 恒值。设 V 处于通态的时间为 t

2、on，此阶段电感 L1 上积蓄的能量为 UiI1ton。当 V 处于断态时 Ui 和 L1 共同向电容 C1 充电，并向负载提供能量。设 V 处于断态的时间为 toff，则在此期间电感 L1 释放的能量为（UO-Ui） I1ton。当电路工作于稳态时，一个周期 T 内电感 L1 积蓄的能量与释放的能 量相等，即：UiI1ton=（UO-Ui） I1tofftofftoffToffU i ?tU i上式中的 1,输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。 + I1 L1GE C -UD D t + RUoUDUO图 4-13 升压斩波电路的原理图及波形、升降压斩波电路（Boost-Buck

3、 Chopper）升降压斩波电路（Boost-Buck Chopper）的原理图及工作波形如图 4-14 所示。电路的基本工作 原理是：当可控开关 V 处于通态时，电源 Ui 经 V 向电感 L1 供电使其贮存能量，同时 C1 维持输 出电压 UO 基本恒定并向负载供电。此后，V 关断，电感 L1 中贮存的能量向负载释放。可见,负 载电压为上负下正，与电源电压极性相反。输出电压为：（a）电路图U o ton toffU i U i aU iT ?ton 1?aton若改变导通比，则输出电压可以比电源电压高，也可以比电源电压低。当 0+ Ui V UGE- UD L1+ C1R UoUO +（b

4、）波形图 （a）电路图 图 4-14 升降压斩波电路的原理图及波形、Cuk 斩波电路Cuk 斩波电路的原理图如图 4-15 所示。电路的基本工作原理是：当可控开关 V 处于通态时， UiL1V 回路和负载 RL2C2V 回路分别流过电流。当 V 处于断态时，UiL1C2D 回 路和负载 RL2D 回路分别流过电流，输出电压的极性与电源电压极性相反。 106 U o ?ton tUi on U i aU itoff T ?ton 1 ?若改变导通比 0降压，当 1/2+ C G C 2 V DL2+ - 、Sepic 斩波电路 图 4-15 Cuk 斩波电路原理图 Sepic 斩波电路的原理图如

5、图 4-16 所示。可控开关 V 处于通态时， UiL1V 回路和 C2VL2 回路同时导电，L1 和 L2 贮能。当 V 处于断态时，UiL1C2DR 回路及 L2DR 回路同时导电，此阶段 Ui 和 L1 既向 R 供电，同时也向 C2 充电，C2 贮存的能 量在 V 处于通态时向 L2 转移。Ui U i aU i当 0+Ui1C GC+Uo图 4-16 Sepic 斩波电路原理图、Zeta 斩波电路Zeta 斩波电路的原理图如图 4-17 所示。当可控开关 V 处于通态时，电源 Ui 经开关 V 向电感 L1 贮能。当 V 处于断态后，L1 经 D 与 C2 构成振荡回路，其贮存的能量

6、 转至 C2，至振荡回路电流过零，L1 上的能量全部转移至 C2 上之后，D 关断，C2 经 L2 向负载 R 供电。Uo +?a E G Ui V L2 RUo 图 4-17 Zeta 斩波电路原理图 若改变导通比，则输出电压 可以比电源电压高，也可以比电源电压低。当 02、控制与驱动电路 控制电路以 SG3525 为核心构成，SG3525 为美国 Silicon General 公司生产的专用 PWM 控制 集成电路，其内部电路结构及各引脚功能如图 4-18 所示，它采用恒频脉宽调制控制方案，内部 107 包含有精密基准源、锯齿波振荡器、误差放大器、比较器、分频器和保护电路等。调节 Ur

7、的大 小，在 A、B 两端可输出两个幅度相等、频率相等、相位相差、占空比可调的矩形波（即 PWM 信号）。它适用于各开关电源、斩波器的控制。详细的工作原理与性能指标可参阅相关的资料。 四、实验内容 图 4-18 SG3525 芯片的内部结构与所需的外部组件（1）控制与驱动电路的测试（2）六种直流斩波器的测试 五、思考题（1）直流斩波电路的工作原理是什么？有哪些结构形式和主要元器件？ （2）为什么在主电路工作时不能用示波器的双踪探头同时对两处波形进行观测？ 六、实验方法 1、控制与驱动电路的测试 （1）启动实验装置电源，开启 DJK20 控制电路电源开关。（2）调节 PWM 脉宽调节电位器改变

8、Ur，用双踪示波器分别观测 SG3525 的第 11 脚与第 14 脚的波形，观测输出 PWM 信号的变化情况，并填入下表。（3）用示波器分别观测 A、B 和 PWM 信号的波形，记录其波形、频率和幅值，并填入下表。 108 （4）用双踪示波器的两个探头同时观测 11 脚和 14 脚的输出波形，调节 PWM 脉宽调节电位器， 观测两路输出的 PWM 信号，测出两路信号的相位差，并测出两路 PWM 信号之间最小的“死区” 时间。2、直流斩波器的测试（使用一个探头观测波形） 斩波电路的输入直流电压 Ui 由三相调压器输出的单相交流电经 DJK20 挂箱上的单相桥式整 流及电容滤波后得到。接通交流电

9、源，观测 Ui 波形，记录其平均值（注：本装置限定直流输出最 大值为 50V，输入交流电压的大小由调压器调节输出）。按下列实验步骤依次对六种典型的直流斩波电路进行测试。 （1）切断电源，根据 DJK20 上的主电路图，利用面板上的元器件连接好相应的斩波实验线路， 并接上电阻负载，负载电流最大值限制在 200mA 以内。将控制与驱动电路的输出“V-G”、“V-E” 分别接至 V 的 G 和 E 端。（2）检查接线正确，尤其是电解电容的极性是否接反后，接通主电路和控制电路的电源。（3）用示波器观测 PWM 信号的波形、UGE 的电压波形、UCE 的电压波形及输出电压 Uo 和二 极管两端电压 UD

10、 的波形，注意各波形间的相位关系。（4）调节 PWM 脉宽调节电位器改变 Ur，观测在不同占空比（）时，记录 Ui、UO 和的数值 于下表中，从而画出 UO=f（）的关系曲线。七、实验报告（1）分析图 4-20 中产生 PWM 信号的工作原理。答：PWM信号的工作原理：保持开关周期T不变，通过调节开关导通时间ton的大小，实现改变占空比a，从而改变输出负载电压平均值Uo的大小。（2）整理各组实验数据绘制各直流斩波电路的 Ui/UO-曲线，并作比较与分析。降压斩波电路的（本文来自：wwW.xIAocAofaNwE 小 草范 文 网:降压斩波电路实验报告）实验数据：109篇二：实验二 直流斩波电路

11、的性能研究 北京信息科技大学 电力电子技术实验报告 实验项目：直流斩波电路的性能研究 学 院：自动化专 业：自动化（信息与控制系统）姓名/学号： 贾鑫玉/XX010541 班 级 ：自控1205班指导老师： 白雪峰学 期： XX-XX学年第一学期 实验二 直流斩波电路的性能研究 一实验目的 熟悉降压斩波电路（Buck Chopper）和升压斩波电路（Boost Chopper）的工作原理，掌握这两种基本斩波电路的工作状态及波形情况。二实验内容1SG3525芯片的调试。2降压斩波电路的波形观察及电压测试。 3升压斩波电路的波形观察及电压测试。三实验设备及仪器1电力电子教学实验台主控制屏。 2NMCL-16组件。3NMEL-03电阻箱 （900/0.41A）。 4万用表。 5双踪示波器 6直流安培表。四实验方法 1SG3525的调试。 原理框图见图26。将扭子开关S1打向“直流斩波”侧，S2电源开关打向“ON”，将“3”端和“4”端用导线短接，用示波器观察“1”端输出电压波形应为锯齿波，并记录其波形的频率和幅值。