基于MATLAB的Boost電路仿真

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上基于Matlab的Boost電路仿真姓 名：學 號：班 級：1、前言由于DC/DC開關電源具有高效率，高功率密度和高可靠性等優(yōu)點，越來越廣泛地應用于通信、計算機、工業(yè)設備和家用電器等領域。在近幾十年里，開關電源技術得到了長足的發(fā)展。在很多場合下，需要從低壓電源變換到高壓電源，Boost變換器是最基本，也是最常用的一種變換器。在電力電子系統(tǒng)的研究中，仿真研究由于其高效、高精度及高的經(jīng)濟性與可靠性而得到大量應用。近二十年來，仿真已逐漸成為電力電子技術研究的有力工具。Matlab語言的強大仿真功能和方便性受到廣大使用者的廣泛愛好。本文對Boost變換器電路進行簡單的介紹，采

2、用Matlab來完成建模和仿真。2、Boost電路的工作狀態(tài)Boost變換器的電路結構如下圖所示： Boost 電路的結構 (a) 開關狀態(tài)1 (S 閉合) (b) 開關狀態(tài)2 (S 關斷)(c) 開關狀態(tài)3 (電感電流為零)3、Matlab仿真分析Matlab 是一種功能強大的仿真軟件，它可以進行各種各樣的模擬電路和數(shù)字電路仿真，并給出波形輸出和數(shù)據(jù)輸出，無論對哪種器件和哪種電路進行仿真，均可以得到精確的仿真結果。采用Matlab仿真分析方法，可直觀、詳細的描述Boost 電路由啟動到達穩(wěn)態(tài)的工作過程，并對其中各種現(xiàn)象進行細致深入的分析，便于我們真正掌握Boost電路的工作特性。仿真圖如下所

3、示：電路工作原理：在電路中IGBT導通時，電流由E經(jīng)升壓電感L和V形成回路，電感L儲能；當IGBT關斷時，電感產(chǎn)生的反電動勢和直流電源電壓方向相同互相疊加，從而在負載側得到高于電源的電壓，二極管的作用是阻斷IGBT導通是，電容的放電回路。調節(jié)開關器件V的通斷周期，可以調整負載側輸出電流和電壓的大小。其負載側輸出電壓的平均值為： 上式中T為開關周期, ton為導通時間， toff為關斷時間。在模型仿真中的參數(shù)設置：（1）設置電源電壓為200V，電阻的阻值為5。（2）脈沖發(fā)生器脈沖周期T=0.2ms,脈沖寬度為50%。（3）IGBT和二極管的參數(shù)可以保持默認值。（4）初選L的值為0.1ms，C的值

4、為100µF。啟動仿真：設置仿真時間為0.03s，算法采用ode15s。所對應的開關管電壓的波形、二極管電流的波形、輸出電壓的波形、開關管電流的波形仿真圖如下所示：電路相應信號仿真波形電路相應信號放大仿真波形觀察圖易見，電感電流在5ms 左右趨于穩(wěn)定, 電路進入穩(wěn)態(tài)。通過改變電感的值可更清楚的觀察電感電流的波形，如圖所示：4、結論以上的仿真過程分析，可以得到以下結論：直流變換電路主要以全控型電力電子器件作為開關器件，通過控制主電路的接通與關斷，將恒定的直流斬成斷續(xù)的方波，經(jīng)濾波后變?yōu)殡妷嚎烧{的直流輸出電壓。利用Simulink對升壓斬波電路的仿真結果進行了分析，與采用常規(guī)電路分析方法所得到的輸出電壓波形進行比較，進一步驗證了仿真結果的正確性。由此