現(xiàn)代電力電子技術(shù)設(shè)計報告

1、現(xiàn)代電力電子技術(shù)設(shè)計報告 一、分別采用不同的二極管D（理想、普通、肖特基、快恢復(fù)、超快軟恢復(fù)），利用saber軟件對Buck電路進(jìn)行仿真，觀察D對的影響。1、BUCK變換器電路結(jié)構(gòu)BUCK變換器電路圖如下。圖中，Ui為輸入電源，Q為全控開關(guān)器件，D為續(xù)流二極管，LC構(gòu)成低通濾波電路，RLd為負(fù)載。BUCK電路結(jié)構(gòu)2、二極管特性普通二極管，又稱整流二極管，多用于開關(guān)頻率不高（1kHz以下）的整流電路中；其反向恢復(fù)時間較長，一般在5s以上，這在開關(guān)頻率不高時并不重要；肖特基二極管肖特基（Schottky）二極管，又稱肖特基勢壘二極管（簡稱 SBD），它屬一種低功耗、超高速半導(dǎo)體器件。最顯著的特點為

2、反向恢復(fù)時間極短（可以小到幾納秒），正向?qū)▔航祪H0.4V左右。快恢復(fù)二極管，簡稱快速二極管，其trr更短（可低于50ns），UF也很低（0.9V左右），但其反向耐壓多在1200V以下。超快速二極管的反向時間定義為小于100ns，高耐壓超快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間trr比低耐壓的長。3、實驗仿真Buck電路在saber中的仿真電路圖BUCK電路仿真電路中=20V，開關(guān)頻率=100kHz占空比D=50，電感L=100uH，電容C=300uF，負(fù)載R=1。i、二極管D為理想二極管，二極管的電流電壓仿真波形如圖（1）所示（1）根據(jù)波形（1）理想二極管的反向恢復(fù)時間為零。ii、二極管D為普通二極管時，

3、二極管電流電壓仿真波形如圖（2）所示（2）普通二極管的反向恢復(fù)時間較大。iii、二極管D為快恢復(fù)二極管時，二極管電流仿真波形如圖（3）所示（3）快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間較小。iv、二極管為超快恢復(fù)二極管時，二極管的電流電壓仿真波形如圖（）所示（）超快恢復(fù)二極管反向恢復(fù)時間更小。v、二極管為肖特基二極管時，二極管的電流仿真波形如圖（）所示肖特基二極管的反向恢復(fù)時間很小，幾乎為零。二、設(shè)計Boost變換器，要求：輸入直流電壓24V，輸出36V，額定電流5A。（閉環(huán)）1、BOOST變換器電路結(jié)構(gòu)BOOST變換器電路圖如圖所示。圖中，Ui為輸入電源，Q為全控開關(guān)器件，D為續(xù)流二極管，RLd為負(fù)載。2

4、、工作原理電流連續(xù)時：Q導(dǎo)通：Q截止：3、基于matlab仿真Boost閉環(huán)電路仿真電路圖電路中閉環(huán)采用補償，采樣比Hs0.1，基準(zhǔn)電壓.，負(fù)載仿真輸出電壓波形負(fù)載輸出電壓穩(wěn)定在36V。負(fù)載仿真電流波形負(fù)載電流波形逐漸穩(wěn)定在5A，滿足要求。三、根據(jù)雙極性正弦脈沖寬度調(diào)制原理，設(shè)計要求：輸出Uo=220V/50Hz,So=1KVA,cos=1-0.75,L=1mH,C=20uF。1、雙極性正弦脈沖寬度調(diào)制雙極性控制則是指在輸出波形的半周期內(nèi)，逆變器同一橋臂中的兩只元件均處于開關(guān)狀態(tài)，但它們之間的關(guān)系是互補的，即通斷狀態(tài)彼此是相反交替的。這樣輸出波 形在任何半周期內(nèi)都會出現(xiàn)正、負(fù)極性電壓交替的情況，故稱之為雙極性控制。與單極性控制方式相比，載波和控制波都變成了有正、負(fù)半周的交流方式，其輸出矩 形波也是任意半周中均出現(xiàn)正負(fù)交替的情況2、基于matlab仿真電路圖仿真負(fù)載電流電壓輸出波形根據(jù)電流電壓輸出波形Uo峰值為311V，頻率為50Hz，則輸出電壓為220V/50Hz。輸出電流波形Io峰值為6.4A，頻率為50Hz，則輸出電壓為4.53A/5