DC-DC電路matlab設(shè)計與仿真

1、MATLAB語言、控制系統(tǒng)分析與設(shè)計大作業(yè)題目：DC/AC/DC開關(guān)電源仿真專 業(yè)：電氣工程及其自動化 班 級： 電氣1009班 設(shè) 計 者： 吳嵩 學(xué) 號： u 評分： 華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院2013 年11月評分欄項 目應(yīng)包括的主要內(nèi)容或考核要點滿 分自評評分設(shè)計報告基本要求方案論證性能指標(biāo)分析；控制方法及實現(xiàn)方案10設(shè)計過程控制器設(shè)計與參數(shù)計算 30結(jié)果分析對設(shè)計結(jié)果的分析與核算，分析原因和改進20格式規(guī)范重點考查完整性，圖表，公式的規(guī)范性10發(fā)揮部分完成第（1）項提出改進的性能指標(biāo)，完成分析，設(shè)計并對結(jié)果予以驗證10完成第（2）項 考慮參數(shù)變化，干擾影響等其他因素，完成分析，設(shè)

2、計并對結(jié)果予以驗證10完成第（3）項提出其他更完善的性能指標(biāo)，完成分析，設(shè)計并對結(jié)果予以驗證10報告得分以上報告得分占考核成績的90%是否申請答辯：是（ ）否（ ）100答辯得分答辯以報告的特色和難度系數(shù)，掌握程度予以評價特色：難度：熟練：10總分報告得分+答辯得分 一、簡介直流_直流變換器也稱直流斬波器或DC_DC變換器。DC_DC電路是將某直流電源轉(zhuǎn)換成不同電壓值的電路。DC/AC/DC電路則是通過將直流轉(zhuǎn)化成交流，再轉(zhuǎn)換成直流的技術(shù)，完成直流直流的變換，以達到某些電路要求。我將使用matlab仿真此電路，對電路性質(zhì)進行研究，了解此電路的特性。二、DC/AC/DC開關(guān)電源原理及設(shè)計 2.1

3、原理 DC/AC/DC開關(guān)電源電路是由VT1VT4組成單相橋式逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成幾千赫茲幾十千赫茲的高頻率交流電，再經(jīng)高頻變壓器T的變壓和隔離，由二極管VD1，VD2組成的單相全波整流電路將高頻電流轉(zhuǎn)換成直流電，并由電感L和電容C濾波后得到穩(wěn)定的直流電輸出。VT1VT4組成的逆變器采取PWM控制開關(guān)電源仿真模型如下圖1，模型中VT1VT4組成的逆變器使用Universal Bridge模塊。由于在SIMULINK模型庫中沒有該電源相應(yīng)的驅(qū)動模塊，因此在模型中使用兩個PWM generater模塊來產(chǎn)生驅(qū)動脈沖，并通過常數(shù)模塊的設(shè)定值來控制脈沖寬度，設(shè)定值在01之間調(diào)節(jié)。在第二個PWM gen

4、erater模塊前加放大器gain，并設(shè)置放大倍數(shù)-1，起信號倒相作用。PWM generater模塊參數(shù)設(shè)置如圖2所示。逆變器和變壓器參數(shù)設(shè)置如圖3所示。 1 2 32.2 參數(shù)設(shè)計 由于PWM generater模塊頻率設(shè)置為8000HZ，將會產(chǎn)生8000HZ的控制脈沖，產(chǎn)生的高頻交流電的頻率也應(yīng)為8000HZ。LC濾波時應(yīng)對電感和電容適當(dāng)設(shè)置。LC濾波的轉(zhuǎn)折頻率要遠(yuǎn)小于開關(guān)頻率，即控制脈沖的頻率。現(xiàn)設(shè)置L為100uH，C為1mF。轉(zhuǎn)折頻率P=503.3HZ，符合要求。負(fù)載電阻R=0.3。由圖1建立模型，將原直流電壓設(shè)置為220V，變壓器變比為220：75，仿真時間取0.04s，仿真算法為

5、ode45.可得變壓器一，二端電壓如圖4,5所示，經(jīng)逆變器后直流電變?yōu)?000HZ的高頻矩形交流電，一次側(cè)電壓幅值220V，二次側(cè)電壓幅值為75V，與設(shè)定相同。VT1VT4的控制脈沖信號如圖6所示.改變常數(shù)模塊來控制脈沖的寬度，已達到所要求的直流電壓值，如常數(shù)之設(shè)置為0.4，0.5和0.6時負(fù)載電阻上的電壓波形如圖7，8，9所示.可以看出符合要求，改變脈沖寬度可以控制所得直流電壓數(shù)值。 4 5 6 7 8 93結(jié)果分析 觀察VT1VT4的控制脈沖信號的波形可以發(fā)現(xiàn)1,4波形相同，2,3波形相同，與實驗的要求相符。變壓器的一二次側(cè)電壓也與設(shè)置相同。通過上面的圖形可以看出，調(diào)節(jié)常數(shù)大小可以控制所得

6、的直流電壓的數(shù)值，但有較小的偏差，在實驗的允許范圍內(nèi)，實驗是成功的。實驗偏差是由建模時二極管VT1,VT2的導(dǎo)通電壓沒有設(shè)置成0V，而是0.8V,造成了一定的偏差。實驗結(jié)束后，我將二極管導(dǎo)通電壓調(diào)為0V，發(fā)現(xiàn)所得直流電壓值與要求更加接近，如下圖所示為常數(shù)為0.4時改變前后的負(fù)載電壓波形。 改前負(fù)載電壓波形 改后負(fù)載電壓波形4、總結(jié)本設(shè)計完成了設(shè)計的基本要求詳盡的闡述了設(shè)計依據(jù)，工作原理敘述，單相橋式逆變器電路仿真，單相全波整流電路仿真等。在進行本設(shè)計撰寫時，我能夠積極的查閱資料，和別人討論，積極的采納別人的意見。對電路的工作原理、參數(shù)的基數(shù)過程，所用器件的選擇都進行了深入的闡述。由于時間和自身水平的限制，我所做的設(shè)計仿真還有很多的不足之處。但通過這段時間以來的實踐，我也掌握了很多的經(jīng)驗和教訓(xùn)。通過這次的課程仿真，我了解到怎樣把自己在書本上學(xué)習(xí)到的知識應(yīng)用到實際的工作之中，也學(xué)到很多待人處