降壓式直流斬波電路

1、精選文檔試驗(yàn)一 降壓式直流斬波電路（Buck）一、原理圖在把握開(kāi)關(guān)VT導(dǎo)通ton期間，二極管VD反偏，電源E通過(guò)電感L向負(fù)載R供電，此間iL增加，電感L的儲(chǔ)能也增加，導(dǎo)致在電感兩端有一個(gè)正向電壓Ul=E-u0，左正右負(fù)，這個(gè)電壓引起電感電流iL的線性增加。2)在把握開(kāi)關(guān)VT關(guān)斷toff期間，電感產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，左負(fù)右正，使續(xù)流二極管VD導(dǎo)通，電流iL經(jīng)二極管VD續(xù)流，uL=-u0，電感L向負(fù)載R供電，電感的儲(chǔ)能逐步消耗在R上，電流iL線性下降，如此周而復(fù)始周期變化。如圖1-1。圖1-1 電路圖 二、建立仿真模型依據(jù)原理圖用matalb軟件畫(huà)出正確的仿真電路圖，如圖1-2。 圖1-2 仿真電路圖（

2、截圖）仿真參數(shù)，算法（solver）ode15s，相對(duì)誤差（relativetolerance）1e-3，開(kāi)頭時(shí)間0結(jié)束時(shí)間10，如圖1-3。 圖1-3 （截圖）電源參數(shù)，電壓100v，如圖1-4。 圖1-4 （截圖）晶閘管參數(shù)，如圖1-5。 圖1-5 （截圖）電感參數(shù)，如圖1-6。 圖1-6 （截圖）電阻參數(shù)，如圖1-7。 圖1-7 （截圖）二極管參數(shù)設(shè)置，如圖1-8。 圖1-8 （截圖）電容參數(shù)設(shè)置，如圖1-9。 圖1-9 （截圖）三、仿真參數(shù)設(shè)置設(shè)置觸發(fā)脈沖占空比分別為20%、50%、70%、90%。與其產(chǎn)生的相應(yīng)波形分別如圖1-10圖1-11圖1-12圖1-13。在波形圖中第一列波為輸

3、出電壓波形，其次列波為輸入電壓波形。 圖1-10 =20%（截圖） 圖1-11 =50%（截圖） 圖1-12 =70%（截圖） 圖1-13 =90%（截圖）四、小結(jié)（1）在降壓式直流斬波電路（Buck）中，電感和電容值設(shè)置要略微大一點(diǎn)。（2）留意VT的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間，電容的充放電規(guī)律和電感的作用。（3）輸出電壓計(jì)算公式：U0=DE。 試驗(yàn)二 升壓式直流斬波電路（Boost）一、工作原理1）當(dāng)把握開(kāi)關(guān)VT導(dǎo)通時(shí)，電源E向串聯(lián)在回路中的L充電儲(chǔ)能，電感電壓uL左正右負(fù)；而負(fù)載電壓u0上正下負(fù)，此時(shí)在R與L之間的續(xù)流二極管VD被反偏，VD截至。由于電感L的恒流作用，此充電電流基本為恒定值I1，另外，

4、VD截至?xí)rC向負(fù)載R放電，由于正常工作時(shí)，C已經(jīng)被放電，且C容量很大，所以負(fù)載電壓基本保持為肯定值，記為U0，假定VT的導(dǎo)通時(shí)間前我ton,則此階段電感L上的儲(chǔ)能可以表示為EI1toff。2）在把握開(kāi)關(guān)VT關(guān)斷時(shí)，儲(chǔ)能電感兩端電勢(shì)極性變成左負(fù)右正，續(xù)流二極管轉(zhuǎn)為正偏，儲(chǔ)能電感與電源疊加共同向電容充電，向負(fù)載供應(yīng)能量。假如VT的關(guān)斷時(shí)間為toff，則此段時(shí)間內(nèi)電感釋放的能量可以表示為（U0-E）I1toff。如圖2-1。圖2-1 電路圖二、電路建模利用Simulink軟件對(duì)升壓式直流斬波電路（Boost）進(jìn)行仿真，如圖2-2 圖2-2 仿真電路圖（截圖）三、仿真參數(shù)設(shè)置仿真參數(shù)，算法（solve

5、r）ode15s，相對(duì)誤差（relativetolerance）1e-3，開(kāi)頭時(shí)間0結(jié)束時(shí)間10，如圖1-3。電源參數(shù)，電壓100v，如圖1-4。晶閘管參數(shù)，如圖1-5。電感參數(shù)，如圖1-6。電阻參數(shù)，如圖1-7。二極管參數(shù)設(shè)置，如圖1-8。電容參數(shù)設(shè)置，如圖1-9。三、仿真參數(shù)設(shè)置設(shè)置觸發(fā)脈沖占空比分別為20%、50%、70%、80%。與其產(chǎn)生的相應(yīng)波形分別如圖2-3圖2-4圖2-5圖2-6。在波形圖中第一列波為輸出電壓波形，其次列波為輸入電壓波形。圖2-3 =20%（截圖） 圖2-4 =50%（截圖） 圖2-5 =70%（截圖） 圖2-6 =80%（截圖）四、小結(jié)（1）在升壓式直流斬波電路（