CUK斩波电路的设计
6页1、直流斩波电路(Cuk变换器)研究一、实验目的1掌握Cuk升降压开关电路的基本原理与电路构造特点。2熟悉电路各部份的工作波形,掌握它们的基本调试方法。3掌握电流控制型脉宽调制器IC UC3842的应用方法。二、实验线路及原理实验线路如图3-29所示 图3-29 Cuk实验线路图Cuk电路是一种可升降压的直流变换器电路,它基本可看成是升压电路和降压电路相结合产生的一种开关电路,其电原理图如图3-30所示图3-30 Cuk主电路图简述原理如下: 当0tt1时其等效电路如图3-31所示。 图3-31 VT导通等效图 图3-32 VT关断等效图晶体管VT导通,二极管D截止,假设这期间Ud不变,电路是稳态,C1足够大,则电感L1中的电感电流IL11线性上升到IL12而电感L2的电流也从IL21线性上升到IL22 当t1tt2时晶体管VT截止,二极管D导通,等效电路如图3-32所示。此时电感L1中的电流IL12线性下降到IL11此时电感L1中的电流IL12线性下降到IL11而电感L2中的电流IL22也线性下降到IL21 则有:根据上述的分析,我们可推导出,具体推导略,同学们可参考教材,它的控制采用U
2、C3842电流型脉宽调制器,具体功能和概述请参看Booct电路实验相关部分。三、 实验内容1电流控制型脉宽调制器IC UC3842的功能研究(1)输出PWM控制信号测试(2)电压反馈环功能测试(3)电流反馈环功能测试(4)工作频率的测试2开环控制Cuk电路研究(1)主电路电感电流处于连续导通状态,各相关工作点波形的测量研究;(2)主电路电感电流处于断续导通状态,各相关工作点波形的测量研究;(3)改变工作频率的高低对电路工作的影响研究;(4)改变负载电阻大小对电路工作的影响研究;(5)改变主电路电感L的大小对电路工作的影响研究;(6)缓冲电路的作用研究;(7)占空比K和输出电压U0的函数关系研究。3闭环控制Cuk电路研究(1)电压反馈环的作用研究;(2)电流反馈环的作用研究;(3)负载调整率测试。 四、实验设备和仪器1 DDSX 01电源控制屏;2 DDS 32“Boost Cuk电路”实验挂箱;3 DT 10“直流电压、电流表”实验挂箱;4 示波器等。五、实验方法1电流控制型脉宽调制器IC UC3842的功能研究(注意:接线都在本驱动单元内,不要错接在其它单元内)(1)输出PWM控制信
3、号测试首先,将实验挂箱电源开关打在“关”的位置。连接“UC3842 PWM IC电路”单元中的“20”和“21”,再连接“23”和“25”,用示波器观察“24”端对地波形。开启实验挂箱电源。此时,应有一系列脉宽可调的方波产生,此波形即PWM驱动波形。(2)工作频率的测试保持原接线,转动RP5电位器, “24”端输出波形应同步发生频率变化。调节频率从最低到最高,记录它的调节范围。(3) 电压反馈环功能测试拆除“23”和“25”的连接(即拆除模拟电流反馈环),转动RP4电位器,“24”端PWM输出波形应同步发生占空比变化。用电压表测试“20”和“22”端模拟反馈电压值,记录它的模拟反馈电压变化范围和占空比变化范围。(4) 电流反馈环功能测试恢复“23”和“25”的连接(即接入模拟电流反馈环),拆除“20”和“21”的连接(即拆除模拟电压反馈环),转动RP6电位器,“24”端PWM输出波形应同步发生占空比变化。用电压表测试“25”和“22”端电压(此端口电压是由反馈电流输入产生的,该端口电压也可被用于设定保护电压值),当RP6电位器调节到某一点时,“24”端PWM输出波形突然消失了,此点电压
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