PAGEPAGE2PAGE1________學院________學院____專業姓名_____學號_____………………（密）………………（封）………………（線）………………本科課程設計專用封面設計題目：Cuk變換器的設計與仿真所修課程名稱：電力電子技術課程設計修課程時間：2013年06月17日至6月23日完成設計日期：2013年06月23日評閱成績：評閱意見：評閱教師簽名：年月日Cuk變換器的設計與仿真一．設計要求1）完成Cuk變換器的設計、仿真；2）設計要求：輸入：DC100V；輸出：DC50~150V二．題目分析Cuk電路是一種可升降壓的直流變換器電路，它基本可看成是升壓電路和降壓電路相結合產生的一種開關電路，其電原理圖如圖1所示圖1Cuk主電路圖基本工作原理為：當控制開關VT處于通態時，E—L1—V回路和R—L2—C—V回路分別流過電流。當控制開關VT處于斷態時，E—L1—C—VD回路和R—L2—VD回路分別流過電流。輸出電壓的極性與電源電壓極性相反。穩態時電容C的電流在一周期內的平均值應為零，也就是其對時間的積分為零，即在書P127頁的等效電路中，開關S合向B點時間即V處于通態的時間ton，則電容電流和時間的乘積為I2ton。開關S合向A點的時間為V處于斷態的時間toff，則電容電流和時間的乘積為I1toff。由此可得輸出電壓波形圖6輸出電壓=100*0.4/0.6=66.67V輸入電流波形圖7輸入電流I1=α*I2/（1-α）=4.45A圖8輸出電流波形圖9輸出電流I2=U0/R=66.7/10=6.67AIGBT和二極管的兩端電壓圖10正方形為IGBT，菱形為二極管通過IGBI和二極管的電流（正方形為IGBT，菱形為二極管）圖11五．控制電路設計控制原理：下圖所示是DC／DC變換器控制系統的控制電路。專用觸發芯片SG3525所產生的僅僅只是PWM控制信號，強度不夠，不能夠直接去驅動IGBT，中間還需要有驅動電路。另外，主電路會產生很大的諧波，很可能影響到控制電路中PWM信號的產生。因此，還需要對控制電路和主電路進行電氣隔離。圖12六．設計總結首先，我們小組做的課題是Cuk變換器的設計與仿真。通過書本和網上資料整理出有用的信息。然后，我們通過計算，分析，分工合作以及集體討論思考完成了此次課程設計。在這次課程設計中，遇到了不少問題。第一個問題是orCAD仿真軟件的安裝和使用，很不熟練，總是出現各種各樣的錯誤，在同學的幫助下總算畫好了原理圖。第二個問題就是電路元器件參數和型號的確定，雖然計算出器件參數，按計算的設置好后，在仿真時卻發現實際輸出電壓和設定的輸出電壓相差甚遠，仿出來的波形完全不同于理論上的波形，不論怎樣修改參數，輸出電壓Ｕｏ總是上不去，達不到50V~150V的輸出要求。另外就是元件型號的確定，我們發現參數和型號的對應關系并不明顯，不容易通過額定電壓和額定電流來確定二極管和IGBT的型號。最后在湯老師的幫助下，將電容換成了電解電容，在R兩端接了一個電容，并將元器件的型號作了修改，這些問題才得到解決。在解決這些問題的過程中，老師和同學的幫助很大，自己也收獲頗多。在這次課程設計中，通過查找資料，請教老師，詢問同學，以及不懈的努力，學會了使用orCAD仿真軟件，對Cuk變換器有了更深的理解，對電力電子這門課的應用加深了認識，也培養了自己獨立思考的能力。參考文獻：[1]王兆安編著.電力電子技術.北京:機械工業出版社,2013年1月設計計算（30分）仿真驗證（50