江苏大学 电力电子实习报告.doc

电力电子技术课程设计姓名： XXXXXX 班级： 电气100X 学号： 31005010XX 学院： 电气学院 2013-06-28 一、 设计要求1.根据给定指标，设计BOOST电路参数，根据公式计算两个电路中的电感、电容值，计算电路中功率器件的额定电流、电压，进行选型。BOOST电路给定参数：l 输入电压: 2570Vl 输出电压: 85130Vl 负载: 1Kl 开关频率: 50KHz2.根据给定指标，设计CUK电路参数。根据公式计算两个电路中的电感、电容值，计算电路中功率器件的额定电流、电压，进行选型。CUK电路给定参数l 输入电压:7585Vl 输出电压:50110Vl 负载:1Kl 开关频率: 50KHz3.利用Simulink软件，对上述电路进行验证，验证电路参数是否正确。4.在实验平台上，进行实验，观察重要参数，观察电路中主要波形，并记录（仿真、实验）。5.撰写课程设计报告。二、 Boost电路设计1. Boost电路的基本原理电路图当可控开关IGBT处于通态时，时间为，电源向电感L充电，充电电流基本恒定为，同时电容C的电压向负载R供电。因C值很大，基本保持输出电压。为恒值，L上积累的能量为。当IGBT处于断态时，时间为，E和L共同向电容C充电并向R提供能量，此期间电感L释放的能量为。当电路工作处于稳态时，一个周期中电感L积蓄和释放的能量相等，即 =化简得 ，由公式明显看出>E 。2. Boost电路参数设计参数计算公式： 有输入电压2570V，输出电压85130V可知，占空比可范围为17.681%，输出电流 的范围0.0850.13A， ，的范围0.1030.676A，考虑到此电路后续仿真的效率，且随增大而增大，随增大而减小。所以考虑效率后的变化范围是0.1431.09A。 由上述参数计算公式计算得： ， ，取L=100mH , ，取C=200pF （、取10%）经实验仿真发现，为提高电压波形质量，减小纹波，减小过度时间，调整后的电感值L=100mH，调整后的电容值取C=1uF。 3. 仿真分析 【仿真电路】 给定参数：输入电压70V，开关频率50kHz。【仿真数据】 占空比计算输出电压（V）仿真输出电压（V）=30%100101.1=45%127.3128.9【仿真波形】给定参数：输入电压70V，开关频率50kHz，占空比30%。细节图：IGBT电流、IGBT电压、PWM波、电感电流、二极管电流总图：IGBT电流、IGBT电压、PWM波、电感电流、二极管电流电感电流、负载电流、PWM波细节图比较流过电感电流与流过负载电流波形全局图比较输出电压全局图输出电压细节图【器件选择】1. 二极管参数：因为输出电压要求为85130V，二极管承受最大反向电压为电容电压，在电路工作过程中电容两端电压基本不变，所以二极管承受最大反向电压为130V。所以： 二极管在输入电压25V，输出电压130V时二极管有最大有效值电压0.76A2. IGBT参数：IGBT在关断时承受正向电压为电容电压，在电路工作过程中电容两端电压基本不变，所以IGBT承受最大电压为130V。所以：IGBT在输入电压25V，输出电压130V时流过最大电流.三、CUK电路设计. 电路的基本原理电路图当IGBT处于通态时，回路和回路分别流过电流。当IGBT处于断态时，回路和回路分别流过电流。输出电压的极性与电源电压的极性相反。C的电流在一周期内的平均值应为零，也就是其对时间的积分为零,即 从而可得由L1和L2的电压平均值为零，可得出输出电压Uo与电源电压E的关系 与升降压斩波电路相比，Cuk斩波电路有一个明显的优点，其输入电源电流和输出负载电流都是连续的，且脉动很小，有利于对输入、输出进行滤波。.电路参数设计参数计算公式：有输入电压V，输出电压V可知，占空比可范围为3759.5%，输出电流 的范围0.050.11A， 的范围0.02940.1613A。当Uin=80V,Uo=80V时=50%，I0=I1=0.08A， 由上述参数计算公式计算得：L=100mH，C1=100pF， C2=2.5pF （、取10%）经实验仿真发现，为提高电压波形质量，减小纹波，减小过度时间，调整后的电感值L1= L2=100mH，调整后的电容值取C1=23pF,C2=25pF。 3.仿真分析 【仿真电路】 给定参数：输入电压80V，开关频率50kHz。【仿真数据】 占空比计算输出电压（V）仿真输出电压（V）=40%53.3354.8=55%97.7897.68【仿真波形】给定参数：输入电压80V，开关频率50kHz，占空比40%。全局图细节图输出电压全局图输出电压细节图【器件选择】1.二极管参数：二极管承受最大反向电压为电容电压，在85V输入电压110V输出电压下，电容电压有最大峰值270V。所以： 在输出电压110V时二极管有最大有效值电压约为0.3A，所以：2.IGBT参数：IGBT在关断时承受正向电压为电容电压，在85V输入电压110V输出电压下，电容电压有最大峰值270V。所以：和二极管类似在输出电压110V时IGBT有最大有效值电压约为0.3A，所以：四、实验内容 （1）测量输入电压和输出电压的范围 （2）用示波器交流档观察输出电压纹波 （3）用示波器测量相应电感、MOSFET管、功率二极管、PWM波形 （通过打印机打印波形） （4）通过PWM波计算占空比和开关频率 （5）通过测得的波形BOOST画出功率二极管、Cuk画出输出电感的波形 （6）比较实测波形和仿真波形的差别分析原因经对比发现，试验波形与仿真波形基本一致。试验波形见附纸。五、实验总结 随着电力电子的飞速发展，电力电子技术的应用也变得越来越广泛。它不仅用于一般工业，也广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等，在照明、空调等家用电器及其他领域中也有着广泛的应用，可以说时无处不见。正是由于电力电子的重要性，我们必须掌握好该理论。而且要把理论与实践沟通起来，而沟通这两者的桥梁就是电力电子仿真软件。通过本次课程设计，完成了对Boost、Cuk电路的设计与仿真，对这两种经典电路有了更加深刻的认识，跳出了书本上的局限。在利用MATLAB仿真的过程中，熟识了对MATLAB/SIMULINK的一些基本的常规应用。但限于时间，有关电力电子的其他方面的仿真还未涉及，还有许多问题有待于探索和研究。与传统的授课方式相比，通过利用simulink仿真软件，只要对模块的参数作相应的修改，不在需要再重新构建仿真模型，便可得到各输出量对应不同条件下的波形，使得教学更具有实时性、直观性，也一改传统教学中出现的静止不变的电压和电流波形，使得学生可以动态的观测电流、电压波形，更有助于理论知识的理解，更好的掌握课程所教授的内容，激发学习兴趣。此次课程设计的目的在于巩固和加深所学电力电子基本理论知识。使学生能综合运用相关课程的基本知识，通过本课程设计，培养学生独立思考能力，学会和认识查阅和占有技术资料的重要性，了解专业工程设计的特点、思路、以及具体的方法和步骤，掌握专业课程设计中的设计计算、软件编制，硬件设计及整体调试。通过设计过程学习和管理，树立正确的设计思想和严谨的工作作风，以期达到提高学生设计能力。经过这段实习，我认识到自己还有很多东西需要进一步加强学习，而且要把理论联系实践来学习，用实践来解释理论知识。在本次课程设计中我们也遇到了许多瓶颈与困难，最后都在老师指导和与同学们的讨论过程中得到解决。虽然课程设计顺利完成，但我们还有很多工具及理论还未掌握，在以后的学习生活中更应该加深对这方面内容的理解和学习。这次课程设计培养了我们严谨科学的思维，通过它架起了理论与实践的桥梁。我的大学爱情观目录：一、 大学概念二、 分析爱情健康观三、 爱情观要三思四、 大学需要对爱情要认识和理解五、 总结1、什么是大学爱情：大学是一个相对宽松，时间自由，自己支配的环境，也正因为这样，培植爱情之花最肥沃的土地。大学生恋爱一直是大学校园的热门话题，恋爱和学业也就自然成为了大学生在校期间面对的两个主要问题。恋爱关系处理得好、正确，健康，可以成为学习和事业的催化剂，使人学习努力、成绩上升；恋爱关系处理的不当，不健康，可能分散精力、浪费时间、情绪波动、成绩下降。因此，大学生的恋爱观必须树立在健康之上，并且树立正确的恋爱观是十分有必要的。因此我从下面几方面谈谈自己的对大学爱情观。2、什么是健康的爱情：1) 尊重对方，不显示对爱情的占有欲，不把爱情放第一位，不痴情过分；2) 理解对方，互相关心，互相支持，互相鼓励，并以对方的幸福为自己的满足; 3) 是彼此独立的前提下结合；3、什么是不健康的爱情：1)盲目的约会，忽视了学业;2)过于痴情，一味地要求对方表露爱的情怀，这种爱情常有病态的夸张;3)缺乏体贴怜爱之心，只表现自己强烈的占有欲;4)偏重于外表的追求;4、大学生处理两人的在爱情观需要三思：1. 不影响学习：大学恋爱可以说是一种必要的经历，学习是大学的基本和主要任务，这两者之间有错综复杂的关系，有的学生因为爱情，过分的忽视了学习，把感情放在第一位；学习的时候就认真的去学，不要去想爱情中的事，谈恋爱的时候用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。2. 有足够的精力：大学生活，说忙也会很忙，但说轻松也是相对会轻松的！大学生恋爱必须合理安排自身的精力，忙于学习的同时不能因为感情的事情分心，不能在学习期间，放弃学习而去谈感情，把握合理的精力，分配好学习和感情。3、 有合理的时间；大学时间可以分为学习和生活时间，合理把握好学习时间和生活时间的“度”很重要；学习的时候，不能分配学习时间去安排两人的在一起的事情，应该以学习为第一；生活时间，两人可以相互谈谈恋爱，用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。5、大学生对爱情需要认识与理解，主要涉及到以下几个方面：（一） 明确学生的主要任务“放弃时间的人，时间也会放弃他。”大学时代是吸纳知识、增长才干的时期。作为当代大学生，要认识到现在的任务是学习学习做人、学习知识、学习为人民服务的本领。在校大学生要集中精力，投入到学习和社会实践中，而不是因把过多的精力、时间用于谈情说爱浪费宝贵的青春年华。因此，明确自己的目标，规划自己的学习道路，合理分配好学习和恋爱的地位。（二） 树林正确的恋爱观提倡志同道合、有默契、相互喜欢的爱情：在恋人的选择上最重要的条件应该是志同道合，思想品德、事业理想和生活情趣等大体一致。摆正爱情与学习、事业的关系：大学生应该把学习、事业放在首位，摆正爱情与学习、事业的关系，不能把宝贵的大学时间，锻炼自身的时间都用于谈情说有爱而放松了学习。 相互理解、相互信任，是一份责任和奉献。爱情是奉献而不时索取，是拥有而不是占有。身边的人与事时刻为我们敲响警钟，不再让悲剧重演。生命只有一次，不会重来，大学生一定要树立正确的爱情观。（三） 发展健康的恋爱行为 在当今大学校园，情侣成双入对已司空见惯。抑制大学生恋爱是不实际的，大学生一定要发展健康的恋爱行为。与恋人多谈谈学习与工作，把恋爱行为限制在社会规范内，不致越轨，要使爱情沿着健康的道路发展。正如马克思所说：“在我看来，真正的爱情是表现在恋人对他的偶像采取含蓄、谦恭甚至羞涩的态度，而绝不是表现在随意流露热情和过早的亲昵。”（四） 爱情不是一件跟风的事儿。很多大学生的爱情实际上是跟风的结果，是看到别人有了爱情，看到别人幸福的样子（注意，只是看上去很美），产生了羊群心理，也就花了大把的时间和精力去寻找爱情（五） 距离才是保持爱情之花常开不败的法宝。爱情到底需要花多少时间，这是一个很大的问题。有的大学生爱情失败，不是因为男女双方在一起的时间太少，而是因为他们在一起的时间太多。相反，很多大学生恋爱成功，不是因为男女双方在一起的时间太少，而是因为他们准确地把握了在一起的时间的多少程度。（六） 爱情不是自我封闭的二人世界。很多人过分的活在两人世界，对身边的同学，身边好友渐渐的失去联系，失去了对话，生活中只有彼此两人；班级活动也不参加，社外活动也不参加，每天除了对方还是对方，这样不利于大学生健康发展，不仅影响学习，影响了自身交际和合作能力。总结：男女之间面对恋爱，首先要摆正好自己的心态，树立自尊、自爱、自强、自重应有的品格，千万不要盲目地追求爱，也不宜过急追求爱，要分清自己的条件是否成熟。要树立正确的恋爱观，明确大学的目的，以学习为第一；规划好大学计划，在不影响学习的条件下，要对恋爱认真，专一，相互鼓励，相互学习，共同进步；认真对待恋爱观，做健康的恋爱；总之，我们大学生要树立正确的恋爱观念，让大学的爱情成为青春记忆里最美的风景，而不是终身的遗憾！