直流斬波電路

1、電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：直流斬波電路班級(jí)：自動(dòng)化組別：第組分 工：金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院年 月日目錄降壓式斬波電路:-1 -1. 電路的結(jié)構(gòu)與工作原理 -1 -2. 建-3 -3. 仿真結(jié)果與分析-5 -4. 小結(jié)：-5 -升壓式斬波電路：.-6 -1. 電路的結(jié)構(gòu)與工作原理-6 -2. 建-8 -3. 仿真結(jié)果與分析-10-4. 小-10 -升降壓式斬波電路./.-11 -1.-11 -13 -3. 仿真結(jié)果與分4. 小結(jié)：-15 -四. 總結(jié)二：-16 -圖索引圖1降壓式斬波電路的電路原理圖 -1 -圖2降壓式斬波電路的 MATLAB仿真模型 - 3 -圖3占空比=33%勺降壓

2、式斬波電路仿真結(jié)果 - 5 -圖4升壓式斬波電路的電路原理圖 -6 -圖5 升壓式斬波電路的 MATLAB仿真模型 :-8 -圖6占空比=67%勺升壓式斬波電路仿真結(jié)果 - 10 -圖7升降壓式斬波電路的電路原理圖 - 11圖8升降壓式斬波電路的 MATLAB仿真模型 -13 -圖9占空比=40%勺升降壓式斬波電路仿真結(jié)果 - 15 -圖10占空比=67%勺升降壓式斬波電路仿真結(jié)果 - 15 -精選資料，歡迎下載降壓式斬波電路仿真建模分析一、降壓式斬波電路1.電路的結(jié)構(gòu)與工作原理 1.1電路結(jié)構(gòu)VT導(dǎo)通、VD關(guān)斷時(shí)的零效電胳(c)VT. 1)導(dǎo)通時(shí)的零效電路圖1降壓式斬波電路的電路原理圖1.2

3、工作原理f'00jj呃 jj輸出平均電壓：改變'可以改變輸出電壓1.3參數(shù)設(shè)置輸入電壓30V 脈沖頻率100000HZ 占空比1/3 電感0.00033H電容 0.0000033F 電阻 100設(shè)計(jì)要求(1) 電感參數(shù)設(shè)計(jì)：需得到電感量與最大峰值電流、最大有效值電流三個(gè)參數(shù);(2) 電容參數(shù)設(shè)計(jì)：需得到電容量與額定電壓兩個(gè)參數(shù)；(3) MOSFE開關(guān)管選擇：需得到額定電流、額定電壓兩個(gè)參數(shù)；(4) 二極管選擇：需得到額定電流、額定電壓兩個(gè)參數(shù)。參數(shù)計(jì)算(1) 占空比計(jì)算7甥5(2) 計(jì)算電感參數(shù)= 1000omiiilOQmA計(jì)算得到Z> 0.0003327-033/?/

4、1Ia/lpp = AZL1 = y_D)D=0.2A電感峰值電流Umaxomax= IAA電感有效值電流加 max(3) 計(jì)算電容參數(shù)由輸出紋波要求實(shí)際可選取電容量為 3.3尸以上。電容工作時(shí)承受最高電壓為10V,可選額定電壓為 16V以上。2.建模建模的步驟，（寫2-3條）1按照電路圖把器件擺好連接好2將器件的參數(shù)改為要求的參數(shù)3得到降壓式斬波電路的MATLA仿真模型圖2降壓式斬波電路的 MATLAB仿真模型2.1模型參數(shù)設(shè)置a. 電感參數(shù)Parametefs other Info Gaior |電感參數(shù)為0.00033Hb. 電阻電容參數(shù)電阻參數(shù)為c. 同步脈沖信號(hào)發(fā)生器參數(shù)uatirt

5、g BlockParafneters 10葉 m砧 | Color |DispbyGatng bk<± for|H皀 bNameFrequencyhb. ofPoiritSSwitch ng Pointe占空比為1/3d. 輸入電壓參數(shù)Parameters |Inftr | 3審s DC vdtage source| H赳乃DispioyMome|vMi廠mpitudewr je負(fù)載電阻ParamEtEfs | Qthtr Infc dcr |Reasiar* 1l_ Hdp 1D陽(yáng)M帖rncrrpJM廠dCurrent1®四zl3 仿真結(jié)果與分析占空比為1/3，PS

6、IM仿真波形如下:圖3占空比=1/3的降壓式斬波電路仿真結(jié)果4 小結(jié)經(jīng)過(guò)這次對(duì)降壓式斬波電路的仿真練習(xí)，對(duì)整個(gè) 電路的理解更加深刻了，知道了應(yīng)該如何去求得電路 中各個(gè)器件的參數(shù)，知道了怎么把波形仿真結(jié)果調(diào)整 到合適的樣子，明白了怎么去看自己仿真出來(lái)的波形 是否是正確的升壓式斬波電路仿真建模分析一、升壓式斬波電路1. 電路的結(jié)構(gòu)與工作原理1.1電路結(jié)構(gòu)VDUU) I畑Y電謝塔本站構(gòu)M VIJt斷、導(dǎo)通吋等效電略"L，VT *r110 mlV(f «1Fcr «T(h)VT導(dǎo)通、VU關(guān)斷時(shí)雪效電路圖1升壓式斬波電路的電路原理圖1.2工作原理晶體管導(dǎo)通狀態(tài)=j)r)和開

7、區(qū)VD關(guān)斷.旬叫“尸備聲ttvr = 0匸蘭極管V】）導(dǎo)通模式Y(jié)T關(guān)斷，電感續(xù)流，VD導(dǎo)通，有：WL = ua-UQ =L = L L2dt （1-D）r考慮電感伏秒平衡，電感電流為下降曲線。 LW|（斜率與電感電流相同）匸 rr 二 0vt=q1.3參數(shù)設(shè)置輸入電壓10V 脈沖頻率100000HZ 占空比2/3 電感0.00011H電容 0.0000033F 電阻 300設(shè)計(jì)要求（1）電感參數(shù)設(shè)計(jì)：需得到電感量與最大峰值電流、最大有效值電流三個(gè)參數(shù)；（2）電容參數(shù)設(shè)計(jì)：需得到電容量與額定電壓兩個(gè)參數(shù)；（3）MOSFE開關(guān)管選擇：需得到額定電流、額定電壓兩個(gè)參數(shù)；（4）二極管選擇：需得到額定電

8、流、額定電壓兩個(gè)參數(shù)。參數(shù)計(jì)算（1）占空比計(jì)算1 u二= 3nD = 0.671 D 5（2）計(jì)算電感參數(shù)Boost變換器電感電流平均值即為輸入直流值，當(dāng)輸出最小電 流時(shí)，電感電流應(yīng)至少處于電感電流臨界連續(xù)才能維持整個(gè)工作范 圍電感電流連續(xù)。由電感電流連續(xù)條件：扁（5aR八max30F3000100mA計(jì)算得到 一一 =ILJ* * 一 一一一 rZ> 0.00011/7 = 0 Jim/AZlpp 二 A/l1 = DT 0*61/Lt有效值電流TJ1 £z7ii5max1 in max=3 A由后電感峰值電流1 ir =3 + A/ =3 3MEtnas =f a LPP2

9、 !（3）計(jì)算電容參數(shù)由輸出紋波要求maxOPPfC= 3Q0mV>C = 22xl06F實(shí)際可選取電容量為 22忻以上。電容工作時(shí)承受最高電壓為30V,可選額定電壓為 50V以上。2. 建模建模的步驟，（寫2-3條）1按照電路圖把器件擺好連接好2將器件的參數(shù)改為要求的參數(shù)3得到升壓式斬波電路的MATLA仿真模型圖2升壓式斬波電路的 MATLAB仿真模型2.1模型參數(shù)設(shè)置a.電感參數(shù)InductorParametersOther Info Ccilof |InductorHe©NiameInductanceInitial CurrentCunert FlagDrsplayzJr

10、J電感參數(shù)為0.00033Hb.電阻電容參數(shù)ParsTietefs | other Jnfe Coltx |Capaator| H*電阻參數(shù)為c.同步脈沖信號(hào)發(fā)生器參數(shù)Gating BlockXParameters | other Infb | ColorGating block for switch(esH亡Ip|廠勺jd廠刃DisplayNameFrequencvNo. of PaintsSwitching PaintsT占空比為2/3d.輸入電壓參數(shù)Parameters other Info | ColorDC voltage sourceHelp | -DisplayName|vDCl

11、|廠AmplitudeiovrjJe負(fù)載電阻Parameters other Info | ColorHelpDisplayResistorNameResistanceCurrent Fbg3 仿真結(jié)果與分析占空比為2/3 , PSIM仿真波形如下:圖3占空比=2/3的升壓式斬波電路仿真結(jié)果4 小結(jié)經(jīng)過(guò)這次對(duì)升壓式斬波電路的仿真練習(xí)，對(duì)整個(gè) 電路的理解更加深刻了，知道了應(yīng)該如何去求得電路 中各個(gè)器件的參數(shù)，知道了怎么把波形仿真結(jié)果調(diào)整 到合適的樣子，明白了怎么去看自己仿真出來(lái)的波形 是否是正確的升降壓式斬波電路仿真建模分析、升降壓式斬波電路1.電路的結(jié)構(gòu)與工作原理1.1電路結(jié)構(gòu)圖1升降壓式斬波

12、電路的電路原理圖1.2工作原理晶休管導(dǎo)通狀態(tài)（0曰冷=0卩）VT開通、VD關(guān)斷，有：加上帶三*及管VD導(dǎo)通模式（右VT關(guān)斷，電感續(xù)流，VD導(dǎo)通，有：(1 _ D)T電線性減小，電流為下降曲線（斜率與電感電流相同）虬ivr = 01.3參數(shù)設(shè)置輸入電壓15V 脈沖頻率100000HZ 占空比0.4-2/3 電感0.00018H電容0.000067F 電阻100設(shè)計(jì)要求（1）電感參數(shù)設(shè)計(jì)：需得到電感量與最大峰值電流、最大有效值電流三個(gè)參數(shù)；（2）電容參數(shù)設(shè)計(jì)：需得到電容量與額定電壓兩個(gè)參數(shù)；（3）MOSFE開關(guān)管選擇：需得到額定電流、額定電壓兩個(gè)參數(shù)；（4）二極管選擇：需得到額定電流、額定電壓兩個(gè)

13、參數(shù)。參數(shù)計(jì)算(1) 占空比計(jì)算n 7J 2= - 2=>£> = 1-° Ud 3(2) 計(jì)算電感參數(shù)由電感電流連續(xù)條件(占空比最小狀態(tài))omin10FlOOffzX二 1000計(jì)算得到 * ':£>0.0001877 = 0.18/17/t i fliliM_u AZTno = AZri =丄D T = 0.56/- LPP L1 丄 mix有效值電流二 mix*丄抄亦-max D ° max 十厶 max=3A電感峰值電流.ax=3 十丄 AZrpc2-3. 3A(3) 計(jì)算電容參數(shù)由輸出紋波要求a tt _U L OPP

14、 =fc= 100mK=> C = 67xl0_eF實(shí)際可選取電容量為 100 F以上。電容工作時(shí)承受最高電壓為30V,可選額定電壓為 50V以上。2.建模建模的步驟，（寫2-3條）1按照電路圖把器件擺好連接好2將器件的參數(shù)改為要求的參數(shù)3得到升降壓式斬波電路的MATLA仿真模型圖2升降壓式斬波電路的 MATLAB仿真模型2.1模型參數(shù)設(shè)置a. 電感參數(shù)ductoParameters | other Infu | ColorIn ductorNameInductanceInitial CurrentCurrent FlagDisplay電感參數(shù)為0.00018Hb. 電阻電容參數(shù)Para

15、meters other Infb ColorDisplay匚 apa 口 torNameCapaatanceInit, Cap. VoltageCurrent Flag電阻參數(shù)為c. 同步脈沖信號(hào)發(fā)生器參數(shù)升壓Gating BlockXParameters | other Info | ColorDisplayGating block for £witch(es)H亡Ip|NameFrequencvNo. of PointsSwitching Paints占空比為2/33acting Bloc降壓ParranneterE | other Info | Color |Gating b

16、lock for switches)DisplayNameFrequencyNo. of PointeSwitching Points廠二jI占空比為0.4d.輸入電壓參數(shù)Plraneters | other Info | ColorDisplayName|vDCl|廠Amplrtude|15VrjJDC voltage sourceHetp |e負(fù)載電阻I ResistorXParameters | other Info | ColorResistorHelp 3 仿真結(jié)果與分析占空比為2/3 , PSIM仿真波形如下:二二二二二二二二二二二二二T7?：二：57二二二二二« -3I-J iYj fc-a - -咅.”I i elL.d” jt. . .- . -% . - . . - . ;,-C7T t B1"' i - A| ” n u iJTTZ . i A ; -<- aj - '| y' TT_ . . - a LdaCTT r''" f"_ - -L -si>*- 111一._m J9Vat0«t£4£K 剜>S>3B44«MMSI*山43Tint *4圖3占空比=2/3的升降壓式斬波電路仿真結(jié)果占空比為0.4 ,