电力电子技术IGBT升压斩波电路设计纯电阻负载.docx

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1、电力电子技术IGBT升压斩波电路设计(纯电阻负载)一、背景介绍IGBT斩波电路属于半导体功率电路，它可以有效地改善电源质量和降低工作噪声，是实现电源线路质量优化的重要途径之一。IGBT升压斩波，常被用于电力电子领域，包括变频器、逆变器、直流能量调整等，已得到广泛的应用。在电力电子技术中，IGBT斩波电路是一种简单有效的线性电子电源，它可以提供稳定、可靠的输出电压，并能够有效地抑制电压衰减；它还具有良好的谐波抑制效果，以改善主输出电压的质量。二、IGBT升压斩波电路设计原理IGBT升压斩波电路是将IGBT信号驱动电路连接在高压蓄电池上，形成一个斩波电源,结合升压电路。该斩波电源可以以恒定的斩波深

2、度将电压变换为所需的输出电压。IGBT升压斩波电路的设计原理如下：(1)驱动电路：设计一个好的驱动电路是IGBT升压斩波电路设计的重要环节，它可以使IGBT管更有效地工作，其构成要素有IGBT管，中间击穿双极管、分流电阻、抗衡电容以及控制电路。(2)斩波电路：斩波电路是IGBT升压斩波电路的核心部分，它可以有效地减少工作噪声，它的主要构成要素有IGBT管、串联双极管、击穿双极管以及斩波抗衡电容。IGBT管工作在斩波模式，可以形成击穿的斩波脉冲，这可以有效地保持电源的高效率，改善输出质量。(3)升压电路：IGBT升压斩波电路中主要部件是功率IGBT和升压转换器，升压电路有效地将输入低压升压到所需

3、的输出电压，它的结构一般为开关型异步变压器，由一组变压线圈和一组导通导线组成，通过反馈可以实现升压自动调节。(2)斩波电路设计原理：斩波电路是IGBT升压斩波电路的核心部分，其设计的基本原理是：在高压蓄电池的负端构建一个斩波环路，通过将一个可变的高频电流引入该环路,使得电感电流可以迅速切换，并且有效地形成脉冲放电，从而形成不断变化的脉冲，从而获得所需的输出电压。控制电路中要添加有效的斩波电容，以获得所需的斩波电流；另外,对电路中的双极管进行选择，以达到有效的电路极化和阴极放电。(3)升压电路设计原理：功率IGBT和变压器的选择是实现此电路的关键。TGBT的功率选择要求升压比，而变压器的选择则要

4、求其绕组参数满足所需的输出功率。另外，还要考虑不同模式下变压器的负载性能，并设计有效的反馈电路，以达到所需的输出稳定性和准确性。由于IGBT升压斩波电路是一种纯电阻负载，因此不需要考虑电感负载的特性。四、试验结果在实验属性测量部分，电压周期性输出特性、输出电压波形（宽度）、功率电流特性、工作频率特性以及电压调节范围等均满足要求，可靠性良好，实验数据与理论计算基本一致，证明IGBT升压斩波电路（纯电阻负载）设计是可行的。五、结论（1）从设计仿真结果可知，设计的IGBT升压斩波电路（纯电阻负载）可以有效地实现输出电压的稳定和可靠性；（2）实验结果表明，该电路可以达到预期的输出效果；（3）在本次实验中，应用斩波解决了输出电压的衰减问题，改善了工作效率，使输出效率有了明显提升；（4）升压斩波的应用也有效抑制了高频振荡，改善了工作环境的噪声。