對Boost電路的主電路和控制電路進行設計。分兩組參數(shù)，每組參數(shù)如下：

　　（1）直流電壓E=50V，負載中R=20Ω，L、C值極大。

　　（2）直流電壓E=200V，負載中R=20Ω，L、C值極大。

　　根據(jù)所要實現(xiàn)的功能，設計電路的主程序流程如圖所示。

　　主電路工作原理

　　硬件電路

　　1 腳：誤差放大器的反相輸入端；

　　2 腳：誤差放大器的同相輸入端；

　　3 腳：同步信號輸入端， 同步脈沖的頻率應比振蕩器頻率fS要低一些；

　　4 腳：振蕩器輸出；

　　5 腳：振蕩器外接電容CT端，振蕩器頻率fs＝1／CT（0.7RT+3R0），R0為5腳與7腳之間跨接的電阻，用來調(diào)節(jié)死區(qū)時間，定時電容范圍為0.001～0.1 μF；

　　6 腳：振蕩器外接定時電阻RT端，RT值為2～150 kΩ；

　　7 腳：振蕩器放電端，用外接電阻來控制死區(qū)時間，電阻范圍為0～500 Ω；

　　8 腳：軟啟動端，外接軟啟動電容，該電容由內(nèi)部Vref的50μA恒流源充電；

　　9 腳：誤差放大器的輸出端；

　　10腳：PWM信號封鎖端， 當該腳為高 電平時， 輸出驅(qū)動脈沖信號被封鎖，該腳主要用于故障保護；

　　11腳：A路驅(qū)動信號輸出；

　　12腳：接地；

　　13腳：輸出集電極電壓；

　　14腳：B路驅(qū)動信號輸出；

　　15腳：電源， 其范圍為8～35 V；

　　16腳：內(nèi)部＋5 V基準電壓輸出。

　　控制電路需要實現(xiàn)的功能是產(chǎn)生PWM信號，用于可控制斬波電路中主功率器件的通斷，通過對占空比α的調(diào)節(jié)，達到控制輸出電壓大小的目的。此外，控制電路還具有一定的保護功能。

　　被實驗裝置的控制電路采用控制芯片SG3525為核心組成。芯片的輸入電壓

　　為8V到35V。它的振蕩頻率可在100HZ到500KHZ的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。在芯片的CT端和放電端間串聯(lián)一個電阻可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)死區(qū)時間。此外此外，其軟起動電路非常容易設計，只需外部接一個軟起動電容即可。

　　觸發(fā)電路和主電路

　　外接220V交流電壓經(jīng)過變壓器T1和不控整流電路得到50V的直流電壓E作為Boost Chopper 的輸入電壓給Boost Chopper供電。為使IGBT在過壓時不至于損害和抑制IGBT的電流變化過快及其兩端電壓變化過快而給IGBT帶來的損害，在主電路中為其加入緩沖電路和過壓保護電路是必要的。

　　觸發(fā)電路以專用的PWM控制芯片SG3525為核心構(gòu)成，控制電路輸出占空比可調(diào)的矩形波形，占空比受Uco的控制（如圖1-13）。觸發(fā)電路輸出的矩形波經(jīng)光耦合驅(qū)動電路控制主電路中I GBT的開通和關斷。

　　電路設計好后主電路中的電感電容值已確定，此時只要調(diào)節(jié)觸發(fā)波形的占空比即可調(diào)節(jié)Boost Chopper輸出電壓。電路設計好后主電路中的電感電容值已確定，此時只要調(diào)節(jié)觸發(fā)波形的占空比即可調(diào)節(jié)Boost Chopper輸出電壓。占空比越大，Boost Chopper的輸出電壓值越大。
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　　元器件的選取及計算

　　本硬件試驗中緩沖電路選取的是充放電型RCDH緩沖電路，也是一種耗能型緩沖電路。其中應用元件需要要結(jié)合實際的情況進行選擇。其中的吸收電容的

　　選擇可以采用一下公式：

　　電路中的電阻Rs不宜過大，如太大Cs電時間過長，電不能完全放掉。但Rs太小，在器件導通時，Rs

　　Cs電流過大、過快，可能危及器件的安全，也可能引起振蕩。一般的，電阻選擇參考下面的公式：

　　其中 Ls—主電路電感，主要是沒有續(xù)流時的雜散電感；Upk-Cs 上的最大充電電壓，U—電源電壓； Io-負載電流;Fsw— 開關頻率。需要注意的是，電容應該選擇無感電容；電阻要注意它的功耗，應選擇相應的功率電阻；吸收模塊的制作要注意絕緣。

　　IGBTG過壓保護電路、觸發(fā)電路和驅(qū)動電路中元器件的選取可才參照電力電子設備設計和應用技術手冊等相關電力電子設計手冊也可以在后面參考文獻列出的相關手冊中查找。

　　仿真

　　主電路原理圖如圖5.1所示其工作原理，前言中已說明，這里再補充說明電路中的幾個模塊。IGBT用理想的方波發(fā)生器觸發(fā)，周期設為0.0001s，最大值設為10V，通過調(diào)占空比來調(diào)輸出電壓。其保護電路，觸發(fā)電路將在protel中實現(xiàn)。

　　示波器用來觀察電感電流，電源電壓波形和負載電壓輸出波形。

　　占空比為30%，電感為27e-5?H，電容為375e-6F，電阻為81Ω：

　　占空比為40%，電感為27e5?H，電容為375e6?F，電阻為81Ω?

　　占空比為50%，電感為27e5?H，電容為375e6?F，電阻為81Ω：

　　結(jié)果分析

　　從計算公式及仿真圖分析得出：

　　1） 占空比α越大負載輸出電壓越大，調(diào)節(jié)時間越長；

　　2） 電容C值越大峰值時間越大，第一個峰值越大；

　　3） 電感L值越大峰值時間越大，調(diào)節(jié)時間越大。