電力電子課程設計

1、0 目錄目錄 第一章第一章 緒論緒論.6 1.1 電力電子學介紹.6 1.2 電力電子的發(fā)展.6 1.3 電力電子在我國的應用.7 第二章第二章 dc/dcdc/dc 變換技術變換技術.7 2.1 dc/dc 變換簡介.7 2.2 降壓式斬波電路原理簡介.8 2.3 升壓式斬波電路原理簡介.9 第三章第三章 pwmpwm 技術（脈寬調(diào)制技術）技術（脈寬調(diào)制技術）.10 3.1 pwm 技術（脈寬調(diào)制技術）簡介.10 第四章第四章 dc/dcdc/dc 變換器變換器.11 4.1 dc/dc 變換器原理圖.11 4.1.1 dc/dc 變換器工作原理解析.12 4.2 tl494 簡介.13 4

2、.3 三極管簡介.15 第五章第五章 dc/dcdc/dc 變換器的調(diào)試調(diào)試與結(jié)果變換器的調(diào)試調(diào)試與結(jié)果.16 5.1 調(diào)試步驟.16 5.2 調(diào)試結(jié)果及波形繪制.17 第六章第六章 課程設計心得體會課程設計心得體會.18 第七章第七章 參考文獻參考文獻.19 1 第一章第一章 緒論緒論 1.11.1 電力電子學介紹電力電子學介紹 近二十年來, 電力電子學有了飛躍的發(fā)展。它大大推動了鐵路牽引動力的 現(xiàn)代化。直流斬波凋速就是伴隨鐵路牽引動力現(xiàn)代化而迅速發(fā)展起來襖一種新 型紐牽引調(diào)速方式。電力電子學是一門將大功率半導體器件、電力電路和控制 技術融為一體的跨于電力、電子、控制之間所新 興學科。它將弱

3、電和強電、微電子電路和電力電 路、微機控制和大型電氣裝置等緊密聯(lián)系起來, 為工業(yè)現(xiàn)代化、自動化提供了理論基礎, 成為包 括鐵路牽引動力現(xiàn)代化在內(nèi)的現(xiàn)代技術革命仗重 要技術支柱。直流斬波控制機動車的應用, 是直 流牽引動力現(xiàn)代化的標志之一。該車的電力傳動 電路、控制電路和輔助電路是電力電子學的理論 和技術的具體應用。本文通過分析電力半導體器 件的發(fā)展對斬波調(diào)速在直流牽引領域應用能推動作用, 說明迅速提高鐵路電力 電子學水平、提高電力電子技術科研能力, 對高速發(fā)展我國鐵路運輸和城市交 通豹重要性。 1.21.2 電力電子的發(fā)展電力電子的發(fā)展 1973 年，newell 在美國以電力電子學命名的專家

4、會議上，提出電力電子學 是電氣工程三大主要領域：電力、電子與控制之間的邊緣科學。與此同時，他 還對電力電子學的發(fā)展前景作了如下六點估計： （1）采用電力半導體器件的電力電子裝置將繼續(xù)發(fā)展，并出現(xiàn)過去未開拓 的新領域。 (2)借助于電子計算機的電路分析與器件模擬技術，將進一步發(fā)展， 使理論的系統(tǒng)設計成為可能。而電力電子學將因此成為一門學科。(3)電力半導 體器件經(jīng)過研究和發(fā)展，將和小信號元件同樣取得迅速的發(fā)展。(4)規(guī)格化的、 一般用途的開關模塊(組件)，將進一步向廉價、可靠、 多功能發(fā)展。模塊中還將包含控制電路在內(nèi)。(5)高 等院校中開始出現(xiàn)電力電子學專業(yè)，國家將要求某些 大學設這門學科。(6

5、)本學科內(nèi)，有關專業(yè)(如器件和 電路)間的交流協(xié)作將加強，并出現(xiàn)有關電力電子學 的專門人才。 五年以後，日本的原島文雄在電氣 學會雜志發(fā)表了一篇題為“電力電子學展望”的論 文。認為形勢的發(fā)展正同 newell 所作的六點估計相 同，并另作了以下五點補充。(7)高壓及快速半導體器件將繼續(xù)提高性能并降低 價格。(8)交流調(diào)速技術將不斷發(fā)展和普及。(9)引入微電子技術後系統(tǒng)的控制 性能將進一步提高。(10)降低無功功率及抑制高次諧波的技術將發(fā)展。(11)電 力電子學將和節(jié)能結(jié)合，成為今後重要的發(fā)展方向。 近兩年來，節(jié)能已成為電 2 力電子學發(fā)展的中心議題，國際上不斷有專著或論文報道，并因此促進了交流

6、 調(diào)速等技術的發(fā)展。 1980 年日本電氣學會全國大會上，佐藤則明發(fā)表了“電 力電子學的新方向”(總論)一文，再次肯定了原島文雄對發(fā)展前景所作的五點 估計，并作了三點補充，強調(diào)了下述一些應用方面將迅速發(fā)展。(12)直流輸電、 新能源技術等發(fā)電輸電方面的應用。(13)斬波器電車、超高速鐵道等車輛方面 的應用。(14)電力用高頻振蕩技術。 以上是近七年來，各國專家對電力電子學發(fā)展前景的估計和評述。這些估 計有一定的連續(xù)性，說明經(jīng)過時間的考驗它們是正確的。從具體內(nèi)容來看，逐 年又有所增添，這是電力電子學迅速發(fā)展的必然結(jié)果。 1.31.3 電力電子在我國的應用電力電子在我國的應用 我國對節(jié)能技術也十分

7、重視，電力電子技術在節(jié)能方面的應用已經(jīng)開始。 今後應普及電力電子技術在節(jié)能上作用的認識，圍繞節(jié)能加快電力電子技術的 發(fā)展。在人才培養(yǎng)方面，我國高等院校已開始或正在設置電力電子學專業(yè)，電 力電子及電力半導體研究生也正在開始或計劃培養(yǎng)之中。目前參加電力電子學 會活動的大專院校已有五十余個。在電力半導體器件方面，正如發(fā)展前景所作 的估計，也正在向功率、快速、模塊、廉價四個 方向發(fā)展。并根據(jù)我國當前情況，正特別強調(diào)與 加強可靠性、成品率、全面參數(shù)三方面的工作。 在電力電子裝置方面，我國當前生產(chǎn)最多的是牽 引、電化和電熱冶金、直流傳動、勵磁四類裝置， 但正如發(fā)展前景所估計的：斬波調(diào)速、交流調(diào)速、 直流輸

8、電、靜止補償?shù)确矫?，也已有所發(fā)展或正 在開始工作。 應特別指出的是：電力電子技術對日用電器 的發(fā)展具有重要影響。實際上，電力半導體器件 中大部分是中小型器件。在國外，日用電器是電力電子技術的最大市場之一。 但由于作為發(fā)展階段己經(jīng)過去，故未列入發(fā)展前景的估計之內(nèi)。我國在發(fā)展過 程中，一直未能重視小功率電力半導體器件及日用電器的生產(chǎn)，所以和國外差 距很大。當前正在大力發(fā)展日用機電產(chǎn)品，所以有必要強調(diào)電力電子技術為日 用電器服務。由于我國民用市場龐大，估計將有一個良好的應用前景。 電力電子技術的發(fā)展，加強了器件、電路、裝置、系統(tǒng)和控制各個方面的 聯(lián)系，其相互間的促進會越來越明顯。 第二章第二章 dc

9、/dcdc/dc 變換技術變換技術 2.12.1 dc/dcdc/dc 變換簡介變換簡介 dc/dc 變換電路廣泛用于可調(diào)整直流開關電源和直流電機驅(qū)動中。變換器的輸 入是由電網(wǎng)電壓整流而來的不可控直流電壓，變換電路的功能是通過控制電壓 3 vc 將不控的直流輸入變?yōu)榭煽氐闹绷鬏敵?，通常把這種電路稱為斬波電路或斬 波器。 為了簡化變換電路的分析，一般作如下假設：開關是理想的，忽略感抗和容 抗的損耗，直流輸入電壓內(nèi)阻為零且有很大的濾波能力，變換電路的輸出級有 一個濾波器，其負載可以用一個等效電阻來代替，直流電機負載可用一個直流 電壓串聯(lián)一組繞組電阻和電感來代替。 在 dc/dc 變換電路中，可以控

10、制直流輸出電壓平均值的大小，使其適應于輸 入電壓和輸出負載的特性。在開關式 dc/dc 變換電路中，輸入電壓是固定不變 的，可以利用控制開關的開通和關斷時間來控制輸出電壓的平均值。最常用的 控制輸出電壓的方法是在開關頻率不變的情況下，改變開關的導通時間即可控 制平均輸出電壓的大小，這種方法稱為脈寬調(diào)制法或稱為定頻調(diào)寬法。開關的 導通時間與開關周期之比定義為開關的占空比 d，占空比可根據(jù)實際需要進行 調(diào)整。 2.22.2 降壓式斬波電路原理簡介降壓式斬波電路原理簡介 降壓斬波電路。也稱為buck 變換器（ buck converter） 。 降壓 式變換電路的輸出電壓平均值低于輸入電流電壓平均值

11、，這種電路主要用于直 流可調(diào)電源和直流電動機驅(qū)動中。假定開關是理想的，負載為純電阻負載 工作原理，兩個階段 （ 1）t=0 時 v 導通，e向負載供電，uo=e，io按指數(shù)曲線上升 （ 2）t=t1時 v 關斷，io經(jīng) vd 續(xù)流，uo近似為零，io呈指數(shù)曲 線下降 注意：為使io連續(xù)且脈動小，通常使l值較大 電流連續(xù)時，負載電壓平均值 負載電流平均值： 電流斷續(xù)時，uo平均值會被抬高，一般不希望出現(xiàn) 斬波電路三種控制方式 （ 1）脈沖寬度調(diào)制（pwm）或脈沖調(diào)寬型 t不變，調(diào)節(jié) 4 ton （ 2）頻率調(diào)制或調(diào)頻型 ton不變，改變t （ 3）混合型 ton和t都可調(diào)，使占空比改變 其中 p

12、wm 控制方式應用最多 2.32.3 升壓式斬波電路原理簡介升壓式斬波電路原理簡介 工作原理 假設l值、c值很大 （1） v 通時，e向l充電，充電電流恒為i1，同時c的電壓向負載供電，因 c值很大，輸出電壓uo為恒值，記為uo。設 v 通的時間為ton，此階段l上積蓄 的能量為ei1ton （2）v 斷時，e和l共同向c充電并向負載r供電。設 v 斷的時間為toff，則 此期間電感l(wèi)釋放能量為 （3） 穩(wěn)態(tài)時，一個周期t中l(wèi)積蓄能量與釋放能量相等 化簡得： ，輸出電壓高于電源電壓，故稱升壓斬波電路。也稱之為 boost 變 換器 ；升壓比，調(diào)節(jié)其即可改變uo。將升壓比的倒數(shù)記作b，即 。b和

13、導通占空比a有如下關系： 因此，公式可表示為 ： 5 升壓斬波電路能使輸出電壓高于電源電壓的原因 （1）l 儲能之后具有使電壓泵升的作用 （2）電容c可將輸出電壓保持住 第三章第三章 pwmpwm 技術（脈寬調(diào)制技術）技術（脈寬調(diào)制技術） 3.13.1 pwmpwm 技術（脈寬調(diào)制技術）簡介技術（脈寬調(diào)制技術）簡介 pwm 是（pulse width modulation）的縮寫，意為脈沖寬度調(diào)制，也叫脈 寬調(diào)制。是電力電子學中調(diào)整電壓所采用的一種技術。 脈寬調(diào)制(pwm)是利用微處理器 的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制 的一種非常有效的技術，廣泛應用 在從測量、通信到功率控制與變換 的許多領域

14、中。 簡而言之，pwm 是一種對模擬 信號電平進行數(shù)字編碼的方法。通 過高分辨率計數(shù)器的使用，方波的 占空比被調(diào)制用來對一個具體模擬 信號的電平進行編碼。pwm 信號仍 然是數(shù)字的，因為在給定的任何時刻，滿幅值的直流供電要么完全有(on)，要 么完全無(off)。電壓或電流源是以一種通(on)或斷(off)的重復脈沖序列被加 到模擬負載上去的。通的時候即是直流供電被加到負載上的時候，斷的時候即 是供電被斷開的時候。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用 pwm 進行編碼。 3.23.2 pwmpwm 技術（脈寬調(diào)制技術）的優(yōu)點技術（脈寬調(diào)制技術）的優(yōu)點 pwm 的一個優(yōu)點是從處理器到被控系統(tǒng)信號都

15、是數(shù)字形式的，無需進行數(shù) 模轉(zhuǎn)換。讓信號保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小。噪聲只有在強到足以 將邏輯 1 改變?yōu)檫壿?0 或?qū)⑦壿?0 改變?yōu)檫壿?1 時，也才能對數(shù)字信號產(chǎn)生影 響。 對噪聲抵抗能力的增強是 pwm 相對于模擬控制的另外一個優(yōu)點，而且這也 是在某些時候?qū)?pwm 用于通信的主要原因。從模擬信號轉(zhuǎn)向 pwm 可以極大地延 長通信距離。在接收端，通過適當?shù)?rc 或 lc 網(wǎng)絡可以濾除調(diào)制高頻方波并將 信號還原為模擬形式。 3.33.3 pwmpwm 技術（脈寬調(diào)制技術）與變頻，能量變換的關系技術（脈寬調(diào)制技術）與變頻，能量變換的關系 pwm 控制技術一直是變頻技術的核心技術之

16、一。1964 年 a.schonung 和 h.stemmler 首先提出把這項通訊技術應用到交流傳動中，從此為交流傳動的推 6 廣應用開辟了新的局面。 從最初采用模擬電路完成三角調(diào)制波和參考正弦波比較，產(chǎn)生正弦脈寬調(diào) 制 spwm 信號以控制功率器件的開關開始，到目前采用全數(shù)字化方案，完成優(yōu)化 的實時在線的 pwm 信號輸出，可以說直到目前為止，pwm 在各種應用場合仍在 主導地位，并一直是人們研究的熱點。 由于 pwm 可以同時實現(xiàn)變頻變壓反抑制諧波的特點。由此在交流傳動及至其它 能量變換系統(tǒng)中得到廣泛應用。pwm 控制技術大致可以為為三類，正弦 pwm（包 括電壓，電流或磁通的正弦為目標

17、的各種 pwm 方案，多重 pwm 也應歸于此類） ， 優(yōu)化 pwm 及隨機 pwm。正弦 pwm 已為人們所熟知，而旨在改善輸出電壓、電流 波形，降低電源系統(tǒng)諧波的多重 pwm 技術在大功率變頻器中有其獨特的優(yōu)勢 （如 abb acs1000 系列和美國 robicon 公司的完美無諧波系列等） ；而優(yōu)化 pwm 所追求的則是實現(xiàn)電流諧波畸變率（thd）最小，電壓利用率最高，效率最 優(yōu)，及轉(zhuǎn)矩脈動最小以及其它特定優(yōu)化目標。 3.43.4 pwmpwm 技術（脈寬調(diào)制技術）的發(fā)展技術（脈寬調(diào)制技術）的發(fā)展 在 70 年代開始至 80 年代初，由于當時大功率晶體管主要為雙極性達林頓 三極管，載波

18、頻率一般最高不超過 5khz，電機繞組的電磁噪音及諧波引起的振 動引起人們的關注。為求得改善，隨機 pwm 方法應運而生。其原理是隨機改變 開關頻率使電機電磁噪音近似為限帶白噪音（在線性頻率坐標系中，各頻率能 量分布是均勻的） ，盡管噪音的總分貝數(shù)未變，但以固定開關頻率為特征的有色 噪音強度大大削弱。正因為如此，即使在 igbt 已被廣泛應用的今天，對于載波 頻率必須限制在較低頻率的場合，隨機 pwm 仍然有其特殊的價值（dtc 控制即 為一例） ；別一方面則告訴人們消除機械和電磁噪音的最佳方法不是盲目地提高 工作頻率，因為隨機 pwm 技術提供了一個分析、解決問題的全新思路。 8 第四章第四

19、章 dc/dcdc/dc 變換器變換器 4.14.1 dc/dcdc/dc 變換器原理圖變換器原理圖 9 4.1.14.1.1 dc/dcdc/dc 變換器工作原理解析變換器工作原理解析 首先通過自激振蕩電路把輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，再通過變壓器改變 電壓之后再轉(zhuǎn)換為直流電輸出， 或者通過倍壓整流電路將交流 電轉(zhuǎn)換為高壓直流電輸出。 主電路 從交流電網(wǎng)輸入、 直流輸出的全過程，包括： 1、輸入濾波器：其作用是將電 網(wǎng)存在的雜波過濾，同時也阻 礙本機產(chǎn)生的雜波反饋到公共 電網(wǎng)。 2、整流與濾波：將電 網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑 的直流電，以供下一級變換。 3、逆變：將整流后的直流電變 為高頻交

20、流電，這是高頻開關電源的核心部分，頻率越高，體積、重量與輸出 功率之比越校 4、輸出整流與濾波：根據(jù)負載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。 控制電路 一方面從輸出端取樣，經(jīng)與設定標準進行比較，然后去控制逆 變器，改變其頻率或脈寬，達到輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測試電路提供的數(shù) 據(jù)，經(jīng)保護電路鑒別，提供控制電路對整機進行各種保護措施。 檢測電路 除了提供保護電路中正在運行中各種參數(shù)外，還提供各種顯示儀 表數(shù)據(jù)。 輔助電源 提供所有單一電路的不同要求電源。 4.24.2 tl494tl494 簡介簡介 tl494 常應用于電源電路當中, tl494 是一種固定頻率脈寬調(diào)制電路，它包 含了開關電源控制所需

21、的全部功能，廣泛應用于單端正激雙管式、半橋式、全 橋式開關電源。tl494 有 so-16 和 pdip-16 兩種封裝形式，以適應不同場合的 要求。 10 tl494是一塊脈寬調(diào)制集成電路，是大多數(shù)微機電源的中心控制部件，如圖 1 所示。tl494是16腳雙列直插式集成電路，內(nèi)部含有基準電壓產(chǎn)生電路、低電 壓停止電路、振蕩電路、間歇期調(diào)整電路、mop 比較器、兩個誤差放大器和兩 個輸出電路等，引腳配線圖見圖2，內(nèi)電路框圖見圖3。 以下按引腳的順序介紹各腳的功能及有關參數(shù)。1 腳：誤差放大器r 的同 相輸入端，耐壓值41v。2 腳：誤差放大器r 的反相輸入端，耐壓值41v。3 腳： 反饋端，用

22、于誤差放大器輸出信號的反饋補償，最高電壓4.5v。常用于提供形 成pg 信號的一個輸入信號4 腳：死區(qū)時間控制端，通過給該端施加03.5v電 壓，可使占空比在%49-0之間變化，從而控制輸出端的輸出。5 腳：振蕩器的定 時電容端。6 腳：振蕩器的定時電阻端。振蕩頻率 7腳：接地端。8腳：為第一路脈寬調(diào)制方波輸出晶體管的集電極（耐壓值41v、 最大電流(250ma)。9腳：為第一路脈寬調(diào)制方波輸出晶體管的發(fā)射極（耐壓值 41v、最大電流(250ma)。10 腳：為第二路脈寬調(diào)制方波輸出晶體管的發(fā)射極 （耐壓值41v、最大電流(250ma)。11 腳：為第二路脈寬調(diào)制方波輸出晶體管的 集電極（耐壓

23、值41v、最大電流(250ma)。12腳：電源輸入端，極限電壓41v，低 于7v 電路不啟動。13腳：輸出方式控制端，當2 腳與 腳相連時兩管為推 11 挽方式輸出，當2 腳與地相連時兩管為并聯(lián)方式輸出。并聯(lián)輸出時兩管的發(fā)射 極與發(fā)射極可相連，集電極與集電極可相連，并聯(lián)后輸出電流可達400ma。14腳： 基準5v 電壓輸出，用于為各比較電路提供基準電壓值，最大電流10ma。15腳： 誤差放大器2的反相輸入端，耐壓值41v16 腳：誤差放大器2的同相輸入端，耐 壓值41v。 4.2.14.2.1 tl494tl494 脈沖控制脈沖控制 控制信號由集成電路外部輸入，一路送至死區(qū)時間比較器，一路送往

24、誤差放大 器的輸入端。死區(qū)時間比較器具有 120mv 的輸入補償電壓，它限制了最小輸出 死區(qū)時間約等于鋸齒波周期的 4%，當輸出端接地，最大輸出占空比為 96%，而 輸出端接參考電平時，占空比為 48%。當把死區(qū)時間控制輸入端接上固定的電 壓（范圍在 03.3v 之間）即能在輸出脈沖上產(chǎn)生附加的死區(qū)時間。 脈沖寬度調(diào)制比較器為誤差放大器調(diào)節(jié)輸出脈寬提供了一個手段：當反饋 電壓從 0.5v 變化到 3.5 時，輸出的脈沖寬度從被死區(qū)確定的最大導通百分比時 間中下降到零。兩個誤差放大器具有從-0.3v 到（vcc-2.0）的共模輸入范圍， 這可能從電源的輸出電壓和電流察覺得到。誤差放大器的輸出端常

25、處于高電平， 它與脈沖寬度調(diào)制器的反相輸入端進行“或”運算，正是這種電路結(jié)構(gòu)，放大 器只需最小的輸出即可支配控制回路。 當比較器 ct 放電，一個正脈沖出現(xiàn)在死區(qū)比較器的輸出端，受脈沖約束的 雙穩(wěn)觸發(fā)器進行計時，同時停止輸出管 q1 和 q2 的工作。若輸出控制端連接到 參考電壓源，那么調(diào)制脈沖交替輸出至兩個輸出晶體管，輸出頻率等于脈沖振 蕩器的一半。如果工作于單端狀態(tài)，且最大占空比小于 50%時，輸出驅(qū)動信號 分別從晶體管 q1 或 q2 取得。輸出變壓器一個反饋繞組及二極管提供反饋電壓。 在單端工作模式下，當需要更高的驅(qū)動電流輸出，亦可將 q1 和 q2 并聯(lián)使用， 這時，需將輸出模式控制

26、腳接地以關閉雙穩(wěn)觸發(fā)器。這種狀態(tài)下，輸出的脈沖 頻率將等于振蕩器的頻率。 tl494內(nèi)置一個5.0v的基準電壓源，使用外置偏置電路時，可提供高達10ma 的負載電流，在典型的070溫度范圍50mv溫漂條件下，該基準電壓源能提供 5%的精確度。 4.34.3 三極管簡介三極管簡介 三極管是一種控制元件，三極管的作用非常的大，可以說沒有三極管的發(fā) 明就沒有現(xiàn)代信息社會的如此多樣化，電子管是他的前身，但是電子管體積大 耗電量巨大，現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰。三極管主要用來控制電流的大小，以共發(fā)射極 接法為例（信號從基極輸入，從集電極輸出，發(fā)射極接地），當基極電壓 ub 有 一個微小的變化時，基極電流 ib 也會

27、隨之有一小的變化，受基極電流 ib 的控 制，集電極電流 ic 會有一個很大的變化，基極電流 ib 越大，集電極電流 ic 也 越大，反之，基極電流越小，集電極電流也越小，即基極電流控制集電極電流 的變化。但是集電極電流的變化比基極電流的變化大得多，這就是三極管的電 流放大作用。 12 電流放大是晶體三極管的作用，其實質(zhì)是三極管能以基極電流微小的變化 量來控制集電極電流較大的變化量。這是三極管最基本的和最重要的特性。我 們將 ic/ib 的比值稱為晶體三極管的電流放大倍數(shù)，用符號“”表示。 電流放大倍數(shù)對于某一只三極管來說是一個定值，但隨著三極管工作時基極電 流的變化也會有一定的改變。根據(jù)三極

28、管的作用我們分析它可以把微弱的電信 號變成一定強度的信號，當然這種轉(zhuǎn)換仍然遵循能量守恒，它只是把電源的能 量轉(zhuǎn)換成信號的能量罷了。三極管有一個重要參數(shù)就是電流放大系數(shù) 。當三 極管的基極上加一個微小的電流時，在集電極上可以得到一個是注入電流 倍 的電流，即集電極電流。集電極電流隨基極電流的變化而變化，并且基極電流 很小的變化可以引起集電極電流很大的變化，這就是三極管的放大作用。三極 管的作用還有電子開關，配合其它元件還可以構(gòu)成振蕩器，此外三極管還有穩(wěn) 壓的作用。 4.3.14.3.1 三極管的工作原理三極管的工作原理 三極管是一種控制元件，主要用來控制電流的大小，以共發(fā)射極接法為例（信 號從基

29、極輸入，從集電極輸出，發(fā)射極接地） ，當基極電壓 ub 有一個微小的變 化時，基極電流 ib 也會隨之有一小的變化，受基極電流 ib 的控制，集電極電 流 ic 會有一個很大的變化，基極電流 ib 越大，集電極電流 ic 也越大，反之， 基極電流越小，集電極電流也越小，即基極電流控制集電極電流的變化。但是 集電極電流的變化比基極電流的變化大得多，這就是三極管的放大作用。ic 的 變化量與 ib 變化量之比叫做三極管的放大倍數(shù) （=ic/ib, 表示變 化量。 ） ，三極管的放大倍數(shù) 一般在幾十到幾百倍。 三極管在放大信號時，首先要進入導通狀態(tài)，即要先建立合適的靜態(tài)工作 點，也叫建立偏置，否則會

30、放大失真。 在三極管的集電極與電源之間接一個電阻，可將電流放大轉(zhuǎn)換成電壓放大： 當基極電壓 ub 升高時，ib 變大，ic 也變大，ic 在集電極電阻 rc 的壓降也越 大，所以三極管集電極電壓 uc 會降低，且 ub 越高，uc 就越低，uc=ub 第五章第五章 dc/dcdc/dc 變換器的調(diào)試調(diào)試與結(jié)果變換器的調(diào)試調(diào)試與結(jié)果 5.15.1 調(diào)試步驟調(diào)試步驟 （1）三極管基極斷開，1 腳的 5.1k 歐電阻斷開時，測 5 腳的輸出電壓波形。 13 （2）三極管基極斷開，使輸出電壓斷開，腳的 5.1k 歐電阻斷開時，由 3 腳外 加電壓，以 2.5v3.5v 變化時占空比的變化。 （3）1

31、腳外加電壓（4.5v5.1v）代替反饋信號，觀察 8、11 端的電壓波形。 （4）接好 5.1k 歐電阻，基極接上，電容不接，觀測三級管基極對地電壓波形 及負載波形。 （5）輸入電壓 15v 時，觀察負載電壓波形。 （6）輸入電壓 30v 時，觀察負載電壓波形及紋波電壓波形。 注意： （1）連接電路時，應把 150 歐姆電阻的二號管角與 tl494 的 8 號管腳斷開，可 引出兩根導線；連接電路時，應把 5.1 千歐姆電阻的一號管腳與 tl494 的一號 管腳斷開，也用兩根導線將兩點引出，以便于測試波形。 （2）將輸入端和輸出端分別用兩根導線引出。 （3）線路連接好后，一定要檢查電路，特別時 tl494 芯片那塊連接特別復雜。 （4）注意電解電容的連接，不要把極性接反。 5.25.2 調(diào)試結(jié)果及波形繪制調(diào)試結(jié)果及波形繪制 14 第六章第六章 課程設計心得體會課程設計心得體會 這次課程設計歷時一個星期左右，通過這個星期的學習，發(fā)現(xiàn)了自己的很 14 多不足，自己知識的很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論聯(lián) 系實際的能力還急需提高。 在這個過程中，我也曾經(jīng)因為實踐經(jīng)驗的缺乏失落過，生活就是這樣，汗 水預示