DC-DC电路matlab设计与仿真
Matlab/Simulink在DC-DC变换器仿真中的应用
与 理 论 相 符 。可 见 Matlab/Simulink适 合 于在 DC—DC 变换 器 仿 真 中应 用 。 应 用 Matlab/Simulink对 DC—DC 变 换 器进 行
仿 真 是 一 次 创 新 ,其 大 大提 高 了仿 真 效 率 。
关 键 词 :DC—DC 变换 器 ;Buck;仿 真 效 率 ;M atlab;Simulink
中 图 分 类 号 :TP391;TN86
文 献 标 识 码 :B
文 章 编 号 :1004—373X(2008)18—023—03
Application of M atlab/Simulink in the Simulation of DC ——DC Converter
ZH U Chunhua ,W ANG Jianguo
收 稿 日 期 :2008—01—18
建 模 、仿真 与 分析 的软 件包 ,它 支持 离散 、连续 或 者是两 者 混合 的线 性 和 非 线 性 系 统 ,在 对 DC—DC变 换 器 电 路仿 真 时 同样具 有 很大 优势 。近年来 ,人 们对 如何 利用 Simulink对 DC—DC变 换器 进 行 仿 真进 行 深 入 的研 究 和探 讨 ,其 实 际应用 效 果也 比较 理想 。
电力电子课程设计matlab仿真实验
一.课程设计目的(1)通过matlab的simulink工具箱,掌握DC-DC、DC-AC、AC-DC电路的仿真。
通过设置元器件不同的参数,观察输出波形并进行比较,进一步理解电路的工作原理;(2)掌握焊接的技能,对照原理图,了解工作原理;(3)加深理解和掌握《电力电子技术》课程的基础知识,提高学生综合运用所学知识的能力;二.课程设计内容第一部分:simulink电力电子仿真/版本matlab7.0(1)DC-DC电路仿真(升降压(Buck-Boost)变换器)仿真电路参数:直流电压20V、开关管为MOSFET(内阻为0.001欧)、开关频率20KHz、电感L为133uH、电容为1.67mF、负载为电阻负载(20欧)、二极管导通压降0.7V(内阻为0.001欧)、占空比40%。
仿真时间0.3s,仿真算法为ode23tb。
图1-1占空比为40%的,降压后为12.12V。
触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。
图1-2占空比为60%的,升压后为28.25V。
触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。
图1-3•图1-4升降压变换电路(又称Buck-boost电路)的输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压,输出电压与输入电压极性相反,其电路原理图如图1-4(a)所示。
它主要用于要求输出与输入电压反相,其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源工作原理:①T导通,ton期间,二极管D反偏而关断,电感L储能,滤波电容C向负载提供能量。
②T关断,toff期间,当感应电动势大小超过输出电压U0时,二极管D导通,电感L经D向C和RL反向放电,使输出电压的极性与输入电压在ton期间电感电流的增加量等于toff期间的减少量,得:由的关系,求出输出电压的平均值为:上式中,D为占空比,负号表示输出与输入电压反相;当D=0.5时,U0=Ud;当0.5<D<1时,U0>Ud,为升压变换;当0≤D<0.5时,U0<Ud,为降压变换。
DC-DC电路matlab设计与仿真
4
5 6
7
8
9
3结果分析
观察VT1~VT4的控制脉冲信号的波形可以发现1,4波形相同,2,3波形相同,与实验的要求相符。变压器的一二次侧电压也与设置相同。通过上面的图形可以看出,调节常数大小可以控制所得的直流电压的数值,但有较小的偏差,在实验的允许范围内,实验是成功的。实验偏差是由建模时二极管VT1,VT2的导通电压没有设置成0V,而是0.8V,造成了一定的偏差。实验结束后,我将二极管导通电压调为0V,发现所得直流电压值与要求更加接近,如下图所示为常数为0.4时改变前后的负载电压波形。
控制器设计与参数计算
30
结果分析
对设计结果的分析与核算,分析原因和改进
20
格式规范
重点考查完整性,图表,公式的规范性
10
发挥部分
完成第(1)项
提出改进的性能指标,完成分析,设计并对结果予以验证
10
完成第(2)项
考虑参数变化,干扰影响等其他因素,完成分析,设计并对结果予以验证
10
完成第(3)项
提出其他更完善的性能指标,完成分析,设计并对结果予以验证
通过这次的课程仿真,我了解到怎样把自己在书本上学习到的知识应用到实际的工作之中,也学到很多待人处事的道理,想这在我以后的工作和学习中将是我的宝贵财富。
参考文献:
1信号与控制综合教程熊蕊编著
2电力电子电机控制的建模与仿真洪乃刚编著
3 MATLAB在电气工程中的应用李维波编著
改前负载电压波形
改后负载电压波形
DC-DC电路matlab设计与仿真
DC-DC电路matlab设计与仿真MATLAB语言、控制系统分析与设计大作业题目:DC/AC/DC开关电源仿真专业:电气工程及其自动化班级:电气1009班设计者:吴嵩学号: u201012042评分:华中科技大学电气与电子工程学院2013 年11月评分栏项目应包括的主要内容或考核要点满分自评评分设计报告基本要求方案论证性能指标分析;控制方法及实现方案10 设计过程控制器设计与参数计算30 结果分析对设计结果的分析与核算,分析原因和改进20 格式规范重点考查完整性,图表,公式的规范性10发挥部分完成第(1)项提出改进的性能指标,完成分析,设计并对结果予以验证10 完成第(2)项考虑参数变化,干扰影响等其他因素,完成分析,设计并对结果予以验证10 完成第(3)项提出其他更完善的性能指标,完成分析,设计并对结果予以验证10报告得分以上报告得分占考核成绩的90%是否申请答辩:是()否()100答辩得分答辩以报告的特色和难度系数,掌握程度予以评价特色:难度:熟练:10总分报告得分+答辩得分一、简介直流_直流变换器也称直流斩波器或DC_DC变换器。
DC_DC电路是将某直流电源转换成不同电压值的电路。
DC/AC/DC电路则是通过将直流转化成交流,再转换成直流的技术,完成直流直流的变换,以达到某些电路要求。
我将使用matlab仿真此电路,对电路性质进行研究,了解此电路的特性。
二、DC/AC/DC开关电源原理及设计2.1原理DC/AC/DC开关电源电路是由VT1~VT4组成单相桥式逆变器将直流电转换成几千赫兹~几十千赫兹的高频率交流电,再经高频变压器T的变压和隔离,由二极管VD1,VD2组成的单相全波整流电路将高频电流转换成直流电,并由电感L和电容C滤波后得到稳定的直流电输出。
VT1~VT4组成的逆变器采取PWM控制开关电源仿真模型如下图1,模型中VT1~VT4组成的逆变器使用Universal Bridge模块。
基于MATLAB的数字式DC_DC开关电源系统建模
* E1 + ( 1- D ( k) ) * E 2 ;
( 3) Gss= ss( A , B, C, E) ;
( 4) Gtf = t f( G ss ) ;
( 5) G= Gtf ( 2) ;
每段程序前的标号如( 1) 为方便说明程序而设置,
实际程序中并没有。这段程序的第( 1) 和第( 2) 行为状
Key wo rds: dig ital pow er supply; PID contr ol alg or ithms; pulse w idth modulate digital pulse w idth modulatio n t echnique; M A T L AB simulation
态参数在 M AT L AB 中的描述形式, 其中 D( k ) 为根据
反馈环路所得到的占空比。
2009 年 3 月 25 日第 26 卷第 2 期
刘 晓宇 等: 基于 M AT LA B 的数字式 DC/ DC 开关电源系统建模
T eleco m Pow er T echnolog y M ar. 25, 2009, V ol. 26 N o. 2
根据电流电压关系, 可以列出状态 2 的状态方程:
iR(t)
0 0 i L ( t)
0
= v0( t)
01
+ v C( t)
0 [ vin( t) ]
iR(t)
0 0 i L ( t)
0
=
+
[ vin( t) ]
v0( t)
0 1 v C( t) 0
可得状态 2 的状态相量:
A2 =
0 -1
L
0
1 C
刘晓宇, 徐 申, 孙伟锋 ( 东南大学, 江苏 南京 210096)
DCDC电路系统级设计与仿真软件工具
DCDC电路系统级设计与仿真软件工具在当今电力系统中,直流-直流(DCDC)转换器在能量传输和能源管理中扮演着至关重要的角色。
DCDC转换器可以将输入的直流电压转换为其他电压水平,以满足不同电力设备的需求。
为了更好地设计和仿真DCDC电路,系统级设计与仿真软件工具应运而生。
一、DCDC电路的基本原理DCDC转换器是一种能够在输入电压和输出电压之间进行能量转换的电路。
其基本原理是利用电感和电容的特性,在开关元件的控制下,将输入电压转换成所需的输出电压。
DCDC转换器常用的拓扑结构包括Buck、Boost、Buck-Boost等。
二、系统级设计的意义系统级设计是指在整个系统层面进行设计,包括各个子系统的设计和集成。
在DCDC电路设计中,系统级设计可以提供对整个系统的全面把握,更好地解决功率损耗、效率、电磁干扰等问题。
三、仿真软件工具的作用仿真软件工具通过数学模型和算法,模拟DCDC电路在不同工况下的电压、电流、功率等参数,以验证设计方案的可行性。
它可以帮助工程师们在产品实际制造之前,对电路进行全面的性能评估和优化。
四、常用的DCDC电路系统级设计与仿真软件工具1. MATLAB/SimulinkMATLAB/Simulink是一种强大的数学建模和仿真工具,广泛应用于DCDC电路领域。
它提供了丰富的模型库和仿真工具,可以方便地搭建、模拟和分析DCDC电路的性能。
2. PSpicePSpice是一种电路仿真软件,主要用于模拟和验证电路的性能。
它支持DCDC电路的建模和仿真,能够快速准确地评估电路的性能指标。
3. LTspiceLTspice是一种免费的电路仿真软件,特别适用于模拟和优化DCDC电路。
它具有友好的界面和强大的仿真功能,可以通过电路图的方式快速建模和仿真DCDC电路。
4. SimplisSimplis是一种专业的DCDC电路仿真工具,具有高度精确的仿真能力。
它可以模拟复杂的电路拓扑结构和控制算法,为工程师们提供精细的性能评估和优化。
Matlab单端反激DCDC电路仿真
MATLAB 仿真报告3题目:单端反激DC/DC 电路仿真反激变换器参数如下:额定功率50W ,输入电压72V ,输出电压15V ,滤波电容C=4.7mF ,开关器件选MOSFET ,开关频率20kHz ,变压器变比为72:18。
变压器选择SimPowerSystems 中的线性变压器,选择标幺值pu 制,额定功率和频率分别为50V A 和20kHz ,绕组1电压、电阻和电感分别为72V 、0.001和0,绕组2电压电阻和电感分别为18V 、0.001和0,励磁电阻和电感分别为200和20。
仿真时间0.1s 。
1. 额定负载的仿真。
计算额定时的负载电阻大小。
选择并调整合适占空比,使得输出电压为15V 。
记录输出电压波形,并记录稳态时MOSFET 的工作波形(电压,电流波形),输出整流二极管的工作波形(电压,电流波形)。
首先计算额定电阻值R = U 2P .则R =15250= 4.5Ω。
调整占空比,使输出电压保持在15V 左右,此时占空比D = 45%。
如图:输出电压波形:MOSFET稳定电流及电压波形如图:整流二极管稳态时的工作波形如下所示:2. 试改善上述电路的启动特性,减小输出电压超调。
想要改善电路的启动特性,可以通过增大电容得到。
如果将电路中的电容增大一倍。
可得到以下的输出电压波形:可由上图得到,电压的超调量有着明显减小。
右图中的超调量减小为63.115%。
也可以在输出环节加入RLC进行调节。
3. 小负载的仿真。
R=200欧姆。
设置直流电容初始电压为14V。
调整合适占空比,使得输出电压为15V。
记录输出电压波形,并记录稳态时MOSFET的工作波形(电压,电流波形),输出整流二极管的工作波形(电压,电流波形)。
将负载R调整到200Ω,电容初始电压调为14V,调整了占空比,使得D = 8.0%.得到如下所示输出波形:得到如下MOSFET电流电压波形:整流二极管的电流电压波形如图所示:。
03、电力电子技术matlab仿真_基本DC-DC变换电路
Buck-Boost电路的建模
32
buck_boost.mdl
西南交通大学
Buck-Boost电路的仿真结果
33
西南交通大学
Modeling and Simulation of Power Electronics System
DC Voltage Control
直流电压控制
34
西南交通大学
Modeling and Simulation of Power Electronics System —— Basic DC-DC Converters
Zeliang Shu Department of Electronic Engineering, Southwest Jiaotong University
iL + Ui L D
+
uL
S is
ic C
io + R Uo
(a)工作状态 1 (S 接通)
+
us
iL + Ui L
-
D iD ic C io + R Uo
+
uL
S
+
us
L
-
D
(b)工作状态 2 (S 断开)
+
+ Ui
uL
S is
ic C
io + R Uo
+
us
-
-
(c)工作状态 3 (电感电流为零)
-
ILmin
t
t
ILmin
t
西南交通大学
Buck电感电流临界工作模式
每个开关周期开始和结束的时刻,电感电流正好为零 临界工作条件
巧用Matlab仿真DC―DC变换器
巧用Matlab仿真DC-DC变换器一、引言案例学习法是选择合适、恰当、典型的案例进行讲授的,可极大地调动起学生强烈的求知欲[1-2] 。
而Matlab 软件有强大的仿真功能,可直观地再现电路的基本定律、定理,以及电路的响应曲线、特性分析,效果非常动态、形象。
比较难理解的推导过程,通过Matlab 仿真,即可轻松掌握[3] 。
因此可将Matlab 与所学课程融合起来,尽量减少理论推导,着重培养学生利用Matlab 去分析解决问题,加强实践锻炼,开拓思路,开阔思维,全面锻炼其能力。
二、案例学习法的应用实践在课堂学习中采用案例学习法,一上课,老师就抛出一个精心挑选的具体案例,提出需要解决的问题,一下就抓住学生的眼球,激发起学生的认知兴趣和情感,充分调动起学生的积极性和兴趣;然后由师生共同分析讨论,层层剖析需要解决的问题,启发学生的思维,让学生用最短的时间和精力投入到学习最佳状态中;接下来找出合适的方法,解决问题。
下面列举一个实际案例讲解。
1. 提出问题,引入案例。
试设计一个变换器电路,要求输入电压为3〜6V的不稳定直流电压,输出为稳定的15V直流电压。
要求纹波电压低于0.2%,负载电阻为10Q。
2. 分析讨论,剖析案例。
师生共同就提出的问题进行讨论、分析,得知该电路是一个DC-DC升压变换器。
师生共同设计电路如图1所示。
Us为输入电压,大小为3〜6V, Uo为输出电压。
通过开关管T的控制作用,来实现升压变换。
输入侧电压串接大电感,是电流源性质,输出侧负载电阻上并联大电容,是电压源性质。
开关管选用MOSFET开关频率选为40KHN电路中其他元件参数如下:占空比调节范围:Uo/Us=15/6=1/(1-DCmin)DCmin=0.6 (1)Uo/Us=15/3=1/(1-DCmax)DCmax=0.8 (2)临界电感值:Lc=R/2*DCmin(1-DCmin)2*Ts=10/2*0.6(1-0.6 )2*1/4000=12 卩H (3)实际电感值取临界值的1.2倍,因此L取15卩Ho 根据纹波要求计算电容值:C=Vo*Dcmax*Ts/R^ Vo=15*0.8/10*0.002*15*4000=1mF (4)实际中所取电容值应该有一个裕量,在本例中不再留裕量,电容就直接取1mF o3. 巧用Matlab仿真案例,解决问题。
DC-DC变换器论文:基于MATLAB的DC-DC变换电路实验教学探讨
DC-DC变换器论文:基于MATLAB的DC-DC变换电路实验教学探讨摘要:波形分析法是电力电子技术分析电路工作原理的传统的常用方法,在教学中引入matlab软件,利用simulink 可以对各类变换电路进行建模和仿真,以方便地观测电路波形并观察电路参数变化对电路波形的影响,从而研究电路工作特性。
针对dc-dc变换器中的buck变换器,建立了其基本电路和电压控制模式下的闭环状态的仿真模型,进行了仿真实验教学内容的设计,进行了仿真并给出了部分仿真结果。
结果表明,给出的仿真模型可以满足研究buck电路工作特性的要求,实验设计有助于培养学生自主研究性学习能力。
关键词:dc-dc变换器;matlab:仿真;实验教学(新疆石河子832003)基金项目:本文系石河子大学“263”青年骨干教师资助项目(项目编号:jd08003)的研究成果。
电力电子技术是一门新兴技术,它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的,已成为现代电气工程及其自动化专业不可缺少的一门专业基础课。
电力电子技术所涉及的科学技术近一二十年来的发展十分迅速,已渗透到国民经济各部门,应用范围十分广泛,已成为电气工程学科中最为活跃的一个分支。
实验有利于学生掌握理论知识、培养学生的实践动手能力并启发学生的创新意识和创新思维。
[1]电力电子技术是一门实践性非常强的应用技术,课程教学过程中虽安排了一定量的实验内容,但由于电力电子技术的特殊性,在实验过程中容易出现器件损坏而影响后续实验的进行,这也使同学增加心理负担,往往在实验中放不开,分析和解决问题的能力较难建立,因此实验效果不好。
另外,由于实验设备、器材、经费、场所和人员等制约,难以就所有讲授的变换电路都去做实验,对硬件设备要求较高的复杂的实验往往很难实现更深一步的实践教学,开展研究性实验项目更是无从谈起。
针对电力电子技术课程实践教学中存在的问题,课程组从教学内容、教学方法、教学手段等各方面进行了改革,其根本目的是要提高学生学习的主动性,培养学生的应用能力和自主研究的能力。
单端反激DC-DC-Matlab仿真
计算机仿真技术作业五题目:单端反激DC/DC 电路仿真▪ 利用simpowersystems 建立单端反激电路的仿真模型。
输入直流电压28V ,输出电压5V ,输出额定功率30W 。
电路开关频率10kHz ,整流二极管通态压降0.7V ,计算功率管的工作占空比,并选择开关管(选择MOSFET )及二极管。
模型建立:理论计算:计算功率管占空比: 22115==50%281o d N N D U U D N N D=•-由, ,得 仿真过程:仿真算法选择ode23tb ,最大步长设为1μs变压器仿真设置▪ 1.满负载的仿真。
DC/DC 变换器,R=0.68欧姆,C=4700uf,仿真时间0.2s 。
观察并记录MOSFET 的工作波形(电压,电流波形),输出整流二极管的工作波形(电压,电流波形),输出电压波形。
MOSFET 的工作波形(电压,电流波形)Time/sM O S F E T vo l t a g e /VMOSFET v oltageTime/sM O S F E T cu r r e n t /AMOSFET c urrent整流二极管的工作波形(电压,电流波形)输出电压波形V o0.11750.11760.11770.11780.11790.1180.11810.11820.11830.1184Time/s D i o d e v o l t ag e /VDiode voltageTime/sD i o d e c u r r e n t /ADiode currentTime/sO u t p u t v o l t a g e /VOutput voltage由上图可得输出电压稳态值为V o =4.212V ,纹波电压为ΔV o = 0.0655V选择占空比D=53%时,输出电压稳态值为V o =5.006VMOSFET 的工作波形(电压,电流波形)Time/sD i o d e v o l t a g e /VDiode voltageTime/sD i o d e c u r r e n t /ADiode current整流二极管的工作波形(电压,电流波形)Time/sD i o d e v o l t a g e /VDiode voltageTime/sD i o d e c u r r e n t /ADiode currentTime/sO u t p u t v o l t a g e /VOutput voltage输出电压稳态值为V o =5.006V ,纹波电压为ΔV o = 0.0828 V▪ 2.小负载的仿真。
巧用Matlab仿真DC—DC变换器
巧用Matlab仿真DC—DC变换器作者:刘德春李定珍张迪来源:《教育教学论坛》2017年第12期摘要:为了增强学习效果,选用典型案例,采用案例法进行学习。
先提出问题,引入案例;后分析问题,经过讨论,层层剖析问题,找出解决问题的途径和方法;最终借助Matlab 软件仿真验证,解决问题。
该学习方式直观、形象,避免了枯燥的理论推导,极大地调动了学生学习积极性,激发了同学们的学习兴趣和热情,受到了学生们的一致认可和欢迎。
关键词:案例学习法;Matlab仿真;DC-DC变换器;学习效果中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)12-0210-02一、引言案例学习法是选择合适、恰当、典型的案例进行讲授的,可极大地调动起学生强烈的求知欲[1-2]。
而Matlab软件有强大的仿真功能,可直观地再现电路的基本定律、定理,以及电路的响应曲线、特性分析,效果非常动态、形象。
比较难理解的推导过程,通过Matlab仿真,即可轻松掌握[3]。
因此可将Matlab与所学课程融合起来,尽量减少理论推导,着重培养学生利用Matlab去分析解决问题,加强实践锻炼,开拓思路,开阔思维,全面锻炼其能力。
二、案例学习法的应用实践在课堂学习中采用案例学习法,一上课,老师就抛出一个精心挑选的具体案例,提出需要解决的问题,一下就抓住学生的眼球,激发起学生的认知兴趣和情感,充分调动起学生的积极性和兴趣;然后由师生共同分析讨论,层层剖析需要解决的问题,启发学生的思维,让学生用最短的时间和精力投入到学习最佳状态中;接下来找出合适的方法,解决问题。
下面列举一个实际案例讲解。
1.提出问题,引入案例。
试设计一个变换器电路,要求输入电压为3~6V的不稳定直流电压,输出为稳定的15V直流电压。
要求纹波电压低于0.2%,负载电阻为10Ω。
2.分析讨论,剖析案例。
师生共同就提出的问题进行讨论、分析,得知该电路是一个DC-DC升压变换器。
电力电子技术MATLAB仿真心得
MATLAB仿真心得DC-DC变换电路(BUCK)1.仿真模型的建立。
1>点击桌面“MATLAB-快捷方式”2>点击MATLAB主界面的“Simulink”3>在弹出的界面中点击“Blank Model”4>点击“”保存,将建立好的仿真模型放在你指定的文件夹中,并命名为“BUCK”2.仿真模型器件的选择1>点击“”(Library Browser)来选择所需要的器件2>选取示波器及显示器。
Simulink---Sinks---(Scope),(Display)。
将示波器和显示器分别拖入Simulink模型中3>直流电压源。
Simscape---Electrical---Specialized Power Systems---FundamentalBlocks---Electrical Sources---(DC Voltage Source)。
拖入模型中,后不赘述。
4>电阻,电容,电感。
Simscape---Electrical---Specialized Power Systems---Fundamental Blocks---Elements---(Parallel RLC Branch)。
5>电压表及平均值计算器。
Simscape---Electrical---Specialized Power Systems---Fundamental Blocks---Measurements--(Voltage Measurement)---Additional Measurements---(Mean)。
6>晶闸管Mosfet及续流二极管Diode。
Simscape---Electrical---Specialized PowerSystems---Fundamental Blocks---Power Electronics---(Diode),(Mosfet)。
基于Matlab的ZCSPWMDC_DC变换器的建模及仿真
电路中的谐振来实现 。 谐振变换器实际上是负载 R与 LC电路组成的负
载谐振型变换器 , 按照谐振电路的谐振方式 , 分为串 联谐振变换器和并联谐振变换器 。 在谐振变换器中 , 谐振元件一直工作 , 参与能量变换的全过程 , 谐振电 压峰值很高 , 器件耐压必须提高 。谐振电流的有效值 很大 , 造成电路导通损耗加大 。 准谐振变换器和多谐 振变换器的特点是谐振 元件参与能量 变换的某个过 程 , 而不是全程参与 。 准谐振变换器分为零电流开关 准谐振变换器和零电压开关准谐振变换器 。由于变化 的开关频率造成变压器 、 电感等磁性元件设计不能最 优化 , 给电路设计带来困难 [ 2] 。
3 结束语
零电流关断是一种理想的软开关 , 性能上具有很 大的优越 性 , 利 用 MatlabSimulink工 具箱 构成 ZCS PWMDC/DC变换器仿真系统 。 通过系统仿真证明了 ZCSPWM DC/DC变换器的开关器件在关断时期内 , 通过的电流为零 , 从而最大限度地减少了开关损耗 , 有利于电力电子器件开关频率的提高 , 更有利于电力 电子器件朝着小型化和轻量化的方向发展 。
电子 · 电路
图 3 电路系统的仿真框图
2.3 仿真采用参数 根据 Cr、 Lr的选 用条 件 , 选 用 仿真 参数 如下 :
电源 VD =100 V;谐振电感 Lr=10 ×10-6 H;谐振电 容 Cr =26 ×10-6 F;滤 波电感 Lf =1 H;滤 波电 容 Cf=10-6 F;负 载电 阻 R=5 Ψ;主开 关 T1 :频 率 5 kHz, 占空比 60%;辅助开关 T2 :频率 5 kHz, 占 空比 40%, 延迟 2.8 ×10-4 s。 2.4 仿真结果
基于MANTLAB的DC-DC电路主电路仿真分析毕业设计论文
基于MANTLAB的DC-DC电路主电路仿真分析摘要DC-DC电路(直流变换电路)在电力电子的领域里有很广泛的应用,它具有低功耗、高转换效率、小型、轻便等优点,随着各种便携式电子设备的发展和普及,小体积的DC-DC转换器越来越受到人们的推崇也迎来了更大的发展空间。
所以,对于DC-DC电路的研究就具有很大的前景和意义。
本文首先介绍了DC-DC变换电路的分类和六种基本电路的结构,包括隔离型的电流可逆斩波电路和多相多重斩波电路,非隔离型的正激电路、反激电路、半桥电路和全桥电路。
然后,介绍了每种电路的工作原理与过程。
并在MATLB软件中构建了各个电路的仿真模型和参数,利用MATLAB软件对各个电路调试和仿真,最终得到了比较理想的仿真结果。
最后,本论文在对每个电路的工作原理分析和子模型构建的基础上,利用MATLAB仿真软件对各个电路进行仿真,通过对仿真结果的观察和分析,验证了各主电路工作原理和理论波形。
证明了理论分析和设计的正确性,使读者对DC-DC电路能够有更深层次的认识。
关键词:DC-DC电路;MATLAB;建模和仿真AbstractDC-DC circuit in the field of power electronics has a very wide range of applications, it has low power consumption, high efficiency, small size, light, etc., with a variety of portable electronic devices development and popularization of small volume of the DC-DC converter is respected more and more people also ushered in a larger space for development. So, for DC - DC circuit research on great prospects and significanceThis paper first introduces the classification of DC - DC conversion circuit and six basic circuit structure, including the isolation of current reversible chopper circuit and multiphase multiple chopper circuit, the isolation of excitation circuit and fly back circuit, half bridge circuit and the whole bridge circuit. Then, the paper introduces the working principle and process of various kinds of circuit. And in the MATLB software to build the simulation model and the parameters of each circuit by using MATLAB software for each circuit debugging and simulation, finally got ideal simulation result.Finally, we work on the principle of each circuit analysis and sub-model construction, based on the use of MATLAB simulation software for each circuit simulation, through the observation and analysis of simulation results verify the working principle of the main circuit and the theoretical waveforms. To prove the correctness of theory analysis and design, to make the reader know the DC-DC circuit can have a deeper level of.Keywords: DC - DC circuit; MATLAB; Modeling and simulation目录绪论 (1)第一章非隔离型DC-DC变换电路 (2)1.1 电流可逆斩波电路 (2)1.1.1 主电路结构 (2)1.1.2 工作原理与数量关系 (2)1.1.3 MATLAB建模与仿真结果分析 (4)1.2多相多重斩波电路(三相三重) (6)1.2.1 主电路结构 (6)1.2.2 工作原理与数量关系 (7)1.2.3 MATLAB建模与仿真分析 (7)第二章单端正激电路 (10)2.1 主电路结构 (10)2.2 工作原理与数量关系 (10)2.3 MATLAB建模与仿真结果分析 (12)第三章单端反激电路 (15)3.1 主电路结构 (15)3.2 工作原理与数量关系 (15)3.3 MATLAB建模与仿真结果分析 (16)第四章半桥电路 (20)4.1 主电路结构 (20)4.2 工作原理与数量关系 (20)4.3 MATLAB建模与仿真结果分析 (21)第五章全桥电路 (23)5.1 主电路结构 (23)5.2 工作原理与数量关系 (23)5.3 MATLAB 建模与仿真结果分析 (24)结论 (26)参考文献 (27)谢辞 (28)绪论开关电源(Switch Mode Paver Supply,即SMPS)被誉为高效节能型电源,它代表着稳压电源的主流产品。
基于MATLAB的高压直流输电系统建模与仿真
编号 2018180240B 研究类型基础研究分类号 TP273.6 学士学位论文(设计)Bachelor’s Thesis论文题目基于MATLAB的高压直流输电系统的建模与仿真作者姓名罗俊学号2014118010240所在院系机电与控制工程学院学科专业名称电气工程及其自动化导师及职称韩涛讲师论文答辩时间2018年5月12日学士学位论文(设计)诚信承诺书目录1绪论 (5)1.2高压直流输电系统的优势和不足 (5)1.3高压直流输电的应用 (6)2 高压直流输电系统的原理 (6)2.1高压直流系统的元件与接线 (7)2.2换流器的工作原理 (12)2.3十二脉动换流器 (17)2.4直流输电系统的基本控制原理 (19)2.5直流输电系统的基本控制 (19)3高压直流输电系统仿真建模 (21)3.1单个最大接地回路直流输电系统基本结构(正极) (21)3.2 建模与仿真工具MA TLAB/Simulink 简介 (22)3.3高压直流输电系统建模 (23)4高压直流输电系统仿真结果分析 (27)4.1高压直流输电系统的起停和逐步仿真 (27)总结 (31)参考文献 (31)基于MATLAB的高压直流输电系统建模与仿真罗俊(指导教师,韩涛)(湖北师范大学机电与控制工程学院,中国黄石 435002)摘要:高压直流输电系统(HVDC)是一种成本低,耗能少,稳定性高,并且利用长距离线路来进行大容量输电的技术。
这种技术一般运用在海底电缆等长距离大容量的输电线路中。
本篇论文对高压直流输电系统(HVDC)的结构和概况进行论述。
运用Matlab仿真软件中的Simulink对其进行建模和系统的仿真得到相应的仿真波形,验证其有效性。
关键字:高压直流输电系统;Matlab仿真;Simulink模块库中图分类号:TP273.6Modeling and Simulation of HVDC Transmission System Based onMATLABLuo Jun(tutor: Han Tao)(College of Mechatronics and Control Engineering, Hubei Normal University, Huangshi, China, 435002)Abstract :HVDC (HVDC) is a low cost, low energy consumption, high stability, and the use of long distance lines for large capacity transmission technology. This technique is commonly used in long-distance, large-capacity transmission lines such as submarine cables. This paper discusses the structure and general situation of HVDC. Simulink of Matlab simulation software is used to simulate the simulation of the simulation and verify its effectiveness.Key words:HVDC transmission system;The Matlab simulation;Simulink module library基于MATLAB的高压直流输电系统建模与仿真罗俊(指导教师,韩涛)(湖北师范大学机电与控制工程学院中国黄石 435002)1绪论1.1高压直流输电系统的发展概况在现如今这个时代,用电在日常的生活中不可或缺,那么输电系统就显得更加重要,传输系统可分为直流传输和交流传输与交流传输相比,高压直流传输具有低功耗,低成本和高传输容量的优点,直流传输更加稳定。
04、电力电子技术matlab仿真_隔离型DC-DC变换电路
推挽式变换器连续工作模式的3、4步
++
(c)工作状态 3(S2 接通)
+ +
(d)工作状态 4(全部开关断)
西南交通大学
推挽式变换器的建模
31
pushpull.mdl
西南交通大学
Modeling and Simulation of Power Electronics System
Half-bridge Converter
N3 N1
C B
*
N2
*
D2
F
(b)工作状态 2 (S 断开)
-
D3
O
S
西南交通大学
单端正激式直-直变换器断续工作模式
A D H
L uL
D1 + Ui
*
C
+
+ Uo
N3 N1
C B
*
N2
*
(a)工作状态 1 (S 接通)
D2
F
-
D3
O A
S
D
H
L uL
D1 + Ui
*
C
+
+ Uo
N3 N1
C B
*
建立输出电压反馈控制器,选择+5V为控制输出 回路。分析输入电压在180V和260V时的输出稳 压情况。
44
西南交通大学
下讲课内容概要 电力电子系统建模与仿真
PWM调制方法
滞环电流控制 方波逆变 单极性SPWM
双极性SPWM 三相SPWM
45 西南交通大学
舒泽亮 西南交通大学 电气工程学院 mailtosunny@ shuzeliang@
基于SimulinkMatlab的DCDC变换器系统仿真
由以上可得出 Buck 型数字开关的仿真模型。整个系统 模型的建立,可以为参数和补偿器的系数的确定提供依据。
2 仿真结果
模型建立后,填入所需的参数。本例中的仿真参数如下: 开关频率 fsw:1M Hz; 输入电压 vg:5v ; 参考电压 vref:1.9v ; 电感 L:4.7uh ; 电感电阻:90m ; 电容 C:10uh ; 电容电阻:150m ; 实例中的 ADC 采用的 4 位 ADC,延迟为 80ns。 补偿器采用的二阶补偿,补偿器的传递函数为式(5):
作者简介:卢博(1987-),男,山东菏泽人,硕士,研究方向为数 字 IC 设计。
2009(5) [3] Armbrust M,Fox A,Griffith R, et al. A view of cloud com-
puting[J]. Commun. ACM(CACM),2010,53(4):50-58 [4] 杨健,汪海航,王剑,俞定国. 云计算安全问题研究综述[J].
小型微型计算机系统, 2011 (3) [5] 崔可升, 赵建福, 朱祥磊, 曹璐, 李世冲. 云计算技术在多
[1] 薛定宇,陈阳泉.基于 MATLAB/Simulink 的系统仿真技 术与应用[M].北京:清华大学出版社,2011
Matlab单端反激DCDC电路仿真
MATLAB仿真报告3题目:单端反激DC/DC电路仿真反激变换器参数如下:额定功率50W,输入电压72V,输出电压15V,滤波电容C=4.7mF,开关器件选MOSFET,开关频率20kHz,变压器变比为72:18。
变压器选择SimPowerSystems中的线性变压器,选择标幺值pu制,额定功率和频率分别为50VA和20kHz,绕组1电压、电阻和电感分别为72V、0.001和0,绕组2电压电阻和电感分别为18V、0.001和0,励磁电阻和电感分别为200和20。
仿真时间0.1s。
1. 额定负载的仿真。
计算额定时的负载电阻大小。
选择并调整合适占空比,使得输出电压为15V。
记录输出电压波形,并记录稳态时MOSFET的工作波形(电压,电流波形),输出整流二极管的工作波形(电压,电流波形)。
首先计算额定电阻值R =则R 。
调整占空比,使输出电压保持在15V左右,此时占空比D = 45%。
如图:输出电压波形:MOSFET稳定电流及电压波形如图:整流二极管稳态时的工作波形如下所示:2. 试改善上述电路的启动特性,减小输出电压超调。
想要改善电路的启动特性,可以通过增大电容得到。
如果将电路中的电容增大一倍。
可得到以下的输出电压波形:可由上图得到,电压的超调量有着明显减小。
右图中的超调量减小为63.115%。
也可以在输出环节加入RLC进行调节。
3. 小负载的仿真。
R=200欧姆。
设置直流电容初始电压为14V。
调整合适占空比,使得输出电压为15V。
记录输出电压波形,并记录稳态时MOSFET的工作波形(电压,电流波形),输出整流二极管的工作波形(电压,电流波形)。
将负载R调整到200Ω,电容初始电压调为14V,调整了占空比,使得D = 8.0%.得到如下所示输出波形:得到如下MOSFET电流电压波形:整流二极管的电流电压波形如图所示:。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
DC-DC电路 matlab 设计与仿真
作者:日期:
MATLAB语言、控制系统分析与设计
大作业
题目:DC/AC/DC 开关电源仿真
专业:电气工程及其自动化
班级:电气1009 班
设计者:吴嵩
学号:u201012042
评分:
华中科技大学电气与电子工程学院
2013 年11 月
评分栏
、简介
直流_直流变换器也称直流斩波器或DC_DC变换器。
DC_DC电路是将某直流电源转换成不同电压值的电路。
DC/AC/DC电路则是通过将直流转化成交流,再转换成直流的技术,完成直流直流的变换,
以达到某些电路要求。
我将使用matlab 仿真此电路,对电路性质
进行研究,了解此电路的特性。
、DC/AC/DC 开关电源原理及设计
2.1 原理
DC/AC/DC 开关电源电路是由VT1~VT4 组成单相桥式逆变器将直流电转换成几千赫兹~几十千赫兹的高频率交流电,再经高频变压器T 的变压和隔离,由二极管VD1 ,VD2 组成的单相全波整流电路将高频电流转换成直流电,并由电感L和电容C滤波后得到稳定的直流电输出。
VT1~VT4 组成的逆变器采取PWM 控制开关电源仿真模型如下图1,模型中VT1~VT4 组成的逆变器使用Universal Bridge 模块。
由于在SIMULINK 模型库中没有该电源相应的驱动模块,因此在模型中使用两个PWM generater模块来产生驱动脉冲,并通过常数模块的设定值来控制脉冲宽度,设定值在0~1之间调节。
在第二个PWM generater模块前加放大器gain,并设置放大倍数-1,起信号倒相作用。
PWM generater模块参数设置如图2 所示。
逆变器和变压器参数设置如图3 所示。
1
2
2.2 参数设计
由于PWM generater模块频率设置为8000HZ,将会产生8000HZ 的控制脉冲,产生的高频交流电的频率也应为8000HZ。
LC 滤波时应对电感和电容适当设置。
LC 滤波的转折频率要远小于开关频率,即控制脉冲的频率。
现设置L 为100uH,C 为1mF。
转折频率P=503.3HZ,符合要求。
负载电阻R=0.3Ω。
由图1 建立模型,将原直流电压设置为220V,变压器变比为220:75,仿真时间取0.04s,仿真算法为ode45.可得变压器一,二端电压如图4,5 所示,经逆变器后直流电变为8000HZ 的高频矩形交流电,一次侧电压幅值220V,二次侧电压幅值为75V,与设定相同。
VT1~VT4 的控制脉冲信号如图6 所示.
改变常数模块来控制脉冲的宽度,已达到所要求的直流电压值,如常数之设置为0.4,0.5和0.6时负载电阻上的电压波形如图7,8,9所示.可以看出符合要求,改变脉冲宽度可以控制所得直流电压数值。
4
5
9
3 结果分析
观察VT1~VT4 的控制脉冲信号的波形可以发现1,4波形相同,2,3波形相同,与实验的要求相符。
变压器的一二次侧电压也与设置相同。
通过上面的图形可以看出,调节常数大小可以控制所得的直流电压的数值,但有较小的偏差,在实验的允许范围内,实验是成功的。
实验偏差是由建模时二极管VT1,VT2的导通电压没有设置成0V,而是0.8V, 造成了一定的偏差。
实验结束后,我将二极管导通电压调为0V,发现所得直流电压值与要求更加接近,如下图所示为常数为0.4 时改变前后的负载电压波形。
改前负载电压波形
改后负载电压波形
4、总结
本设计完成了设计的基本要求详尽的阐述了设计依据,工作原理叙述,,单相桥式逆变器电路仿真,单相全波整流电路仿真等。
在进行本设计撰写时,我能够积极的查阅资料,和别人讨论,积极的采纳别人的意见。
对电路的工作原理、参数的基数过程,所用器件的选择都进行了深入的阐述。
由于时间和自身水平的限制,我所做的设计仿真还有很多的不足之处。
但通过这段时间以来的实践,我也掌握了很多的经验和教训。
通过这次的课程仿真,我了解到怎样把自己在书本上学习到的知识应用到实际的工作之中,也学到很多待人处事的道理,想这在我以后的工作和学习中将是我的宝贵财富。
参考文献:
1信号与控制综合教程熊蕊编著
2电力电子电机控制的建模与仿真洪乃刚编著
3MATLAB 在电气工程中的应用李维波编著。