直流斩波电路建模仿真
基于Simulink的直流斩波电路的建模与仿真
基于Simulink 的直流斩波电路的建模与仿真摘要：直流—直流变流电路的功能是将直流电变为另一种固定电压或者可调电压的直流电，包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。
直接直流变流电路也称斩波电路（DC Chopper ），它的功能之将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。
间接直流变流电路是在直接直流变流电路增加了交流环节。
根据电力电子技术的原理，加到负载上的时间即开关导通时间on t 与输出脉冲电压周期T 之比叫做占空比D 。
下面主要介绍降压斩波电路，升压斩波电路，升降压斩波电路，buck 斩波电路。
关键词：Matlab/Simulink 直流斩波电路 建模与仿真1直流斩波电路的工作原理 1.1降压斩波电路若斩波器的开关导通时间on t ，关断时间off t ，则开关工作周期T=on t +off t 。
定义占空比为D=on t /T(D<1) ,则输入电压Uo=D*Us 。
这就是降压式斩波电路的调压原理。
1.2升压斩波电路若斩波器的开关导通时间on t ，关断时间off t ，则开关工作周期T=on t +off t 。
定义占空比为D=on t /T ，定义升压比为S U U 0=α。
根据电力电子技术原理，理论上电感储能与释放能量相等，有S S offO U U t T U β1==,还有，D+β=1。
由此可见，当Us 一定时，改变β就可以调节Uo 。
1.3升降压斩波电路若斩波器的开关导通时间on t ，关断时间off t ，则开关工作周期T=on t +off t 。
定义占空比为D=on t /T ，根据电力电子技术原理，则升降压斩波电路有输出电压SSonon Soffon O UDDUt T t Ut t U -=-==1。
由此可见，当Us 一定时，改变D 就可以调节Uo 。
1.4 Cuk 斩波电路其降压变换与升压变换的原理与Buck-Boost 斩波器相同。
2.直流斩波电路的建模与仿真2.1降压斩波电路（1）仿真模型及参数设置电源电压Us=220v ，Em=50v ；电阻设为500Ω，电感为10H ；触发脉冲的幅值为5，周期为0.02，脉冲宽度设为40。
直流斩波电路建模仿真实训报告新颖完整
直流斩波电路建模仿真实训报告新颖完整直流斩波电路是一种常用的电路拓扑，可用于将直流电转换为可调节的脉冲电压输出。
其在电力电子领域有着广泛的应用，例如交流电压变换、电流控制等。
本文将对直流斩波电路进行建模仿真，并详细介绍其原理和性能特点。
一、直流斩波电路的原理直流斩波电路主要由稳压电源、开关器件（如功率MOS管）、电流传感器、电感、电容、负载等组成。
稳压电源提供稳定的直流电压作为输入，开关器件通过控制开关时间和频率来调节输出波形。
电流传感器用于感应电流变化并反馈给控制电路，使控制电路能够根据需要来调整开关器件的导通时间，以达到输出波形的调节目的。
电感和电容则用来平滑输出波形。
直流斩波电路的工作原理是通过开关器件的周期性导通和截止来实现对直流电压的切割，进而产生脉冲电压输出。
当开关器件导通时，输入电压被加到负载上，电流开始增加；而当开关器件截止时，负载上的电流被切断，负载上的电压下降，电流开始减小。
通过改变开关器件的导通和截止时间，可以改变输出脉冲的宽度和频率。
二、直流斩波电路的性能特点1.可调节输出：直流斩波电路能够灵活地调节输出脉冲的宽度和频率，从而实现对输出脉冲电压的精确控制。
2.高效能转换：直流斩波电路能够将输入直流电转换为高频脉冲电压输出，具有高效的能量转换特性，可以提高系统的能量利用率。
3.电压稳定性好：直流斩波电路通过电感和电容来平滑输出波形，从而提高输出电压的稳定性，在脉动和噪声方面有较好的表现。
4.小型化设计：直流斩波电路由于结构简单，元件少，可以实现小型化设计，满足电子设备对体积的要求。
三、直流斩波电路的建模仿真首先，在LTspice中绘制直流斩波电路的原理图，包括稳压电源、开关器件、电流传感器、电感、电容、负载等。
然后，设置元件的参数，例如输入电压、负载电阻、开关器件的导通时间和截止时间等。
接下来，设置仿真的条件，例如仿真时间、步长等。
进行仿真分析时，可以观察直流斩波电路的输出波形，例如输出脉冲的宽度、频率、占空比等。
直流斩波电路的设计与仿真
电力电子技术课程设计报告姓名：学号：班级：指导老师：专业：设计时间：目录绪论 (3)一．降压斩波电路 (6)二．直流斩波电路工作原理及输出输入关系 (12)三．D c／D C变换器的设计 (18)四．测试结果 (19)五．直流斩波电路的建模与仿真 (29)六．课设体会与总结 (30)七．参考文献 (31)绪论1. 电力电子技术的内容电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。
它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。
它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。
电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。
电有直流(DC)和交流(AC)两大类。
前者有电压幅值和极性的不同，后者除电压幅值和极性外，还有频率和相位的差别。
实际应用中，常常需要在两种电能之间，或对同种电能的一个或多个参数(如电压，电流，频率和功率因数等)进行变换。
变换器共有四种类型：交流-直流(AC-DC)变换：将交流电转换为直流电。
直流-交流(DC-AC)变换：将直流电转换为交流电。
这是与整流相反的变换，也称为逆变。
当输出接电网时，称之为有源逆变；当输出接负载时，称之为无源逆变。
交-交(AC-AC)变换，将交流电能的参数(幅值或频率)加以变换。
其中：改变交流电压有效值称为交流调压；将工频交流电直接转换成其他频率的交流电，称为交-交变频。
直流-直流(DC-DC)变换，将恒定直流变成断续脉冲输出，以改变其平均值。
2. 电力电子技术的发展在有电力电子器件以前，电能转换是依靠旋转机组来实现的。
与这些旋转式的交流机组比较,利用电力电子器件组成的静止的电能变换器,具有体积小、重量轻、无机械噪声和磨损、效率高、易于控制、响应快及使用方便等优点。
直流斩波电路设计与仿真
电力电子技术课程设计陈述之杨若古兰创作姓名：学号：班级：指点老师：专业：设计时间：目录一．降压斩波电路 (6)二．直流斩波电路工作道理及输出输入关系 (12)三．控制实现 (19)四．直流斩波电路的建模与仿真 (29)五．课设体会与总结 (30)六．参考文献 (31)摘要介绍了一种新奇的具有升降压功能的DC／DC变换器的设计与实现，具体地分析了该DC／DC变换器的设计(拓扑结构、工作模式和储能电感参数设计)，具体地论述了该DC／DC变换器控制零碎的道理和实现，最初给出了测试结果关键词：DC／DC变换器，降压斩波，升压斩波，储能电感，直流开关电源，PWM；直流脉宽调速一．降压斩波电路降压斩波道理：式中t为V处于通态的时间；off t为V处于断态的时间；T为开关周on期； 为导通占空比，简称占空比火导通比.根据对输出电压平均值进行调制的方式分歧，斩波电路有三种控制方式：1）坚持开关周期T不变，调节开关导通时间t不变，称为onPWM.2）坚持开关导通时间t不变，改变开关周期T，称为频率调on制或调频型.3）t和T都可调，使占空比改变，称为混合型.on工作道理1）t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压u o=E，负载电流i o按指数曲线上升2）t=t1时刻控制V关断，负载电流经二极管VD续流，负载电压u o近似为零，负载电流呈指数曲线降低.为了使负载电流连续且脉动小通常使串接的电感L值较大●基于“分段线性”的思想，对降压斩波电路进行解析●从能量传递关系出发进行的推导●因为L为无量大，故负载电流保持为I o不变●电源只在V处于通态时提供能量，为E0I on t●在全部周期T中，负载耗费的能量为（RI T+M E0I T）一周期中，忽略损耗，则电源提供的能量与负载耗费的能量相等输出功率等于输入功率，可将降压斩波器看作直流降压变压器该电路使用一个全控器件V，途中为IGBT，也可使用其他器件，若采取晶闸管，需设置晶闸管关断的辅助电路.为在V关断是给负载的电杆电流提供通道，设置了续流二极管VD.斩波电路的典型用处之一个拖动直流电动机，也能够带蓄电池负载，两种情况句会出现反电动势.IGBT是强电流、高压利用和快速终端设备用垂直功率MOSFET的天然进化.因为实现一个较高的击穿电压BVDSS须要一个源漏通道，而这个通道却具有很高的电阻率，因此形成功率MOSFET具有RDS(on)数值高的特征，IGBT清除了现有功率MOSFET的这些次要缺点.虽然最新一代功率MOSFET器件大幅度改进了RDS(on)特性，但是在高电平时，功率导通损耗仍然要比IGBT 技术高出很多.较低的压降，转换成一个低VCE(sat)的能力，和IGBT的结构，同一个尺度双极器件比拟，可撑持更高电流密度，并简化IGBT驱动器的道理图.一个晶闸管直流调速零碎是由转速的给定、检测、反馈、平波电抗器、可控整流器、放大器、直流电动机等环节构成.这些环节都是根据用户请求首先被选择而确定上去的，从而构成了零碎的固有部分.仅有这些固有部分所构成的零碎是难以满足生产机械的全面请求的，特别是对零碎动态功能的请求，有时甚至是不波动的，为了设计一个静态，动态都适用的调速零碎，特别是达到动态功能的请求，还必须对零碎进行校订.也就是在上述固有部分所构成的调速零碎中另外加一个校订环节，使零碎的动态功能也能达到目标的请求.本文中的双闭环可逆ＰＷＭ调速零碎，采取集成控制器SG3524发生占空比可调的PWM波，它的内部包含误差放大器,限流呵护环节,比较器,振荡器,触发器,输出逻辑控制电路和输出三极管等环节，是一个典型的功能良好的开关电源控制器,输出级是由ＩＧＢＴ构成的功率控制器，进而驱动它励直流电动机，达到速度控制的目的.因为电路有开关频率高的特点，所以直流脉宽调速零碎与V-M零碎比拟，在很多方面具有较大的优胜性，例如主电路线路简单，需用的功率元件少，低速功能好，稳速精度高，因此调速范围宽，开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗和发热都较少，调速安装效力和电网功率身分高，零碎的频带宽、快速功能好、动态抗扰能力强等等二．直流斩波电路工作道理及输出输入关系2.1 升压斩波电路（Boost Chopper）升压斩波电路假设L和C值很大.处于通态时，电源E 向电感L 充电，电流恒定1i ，电容C 向负载R供电，输出电压0u 恒定.断态时，电源E 和电感L 同时向电容C 充电，并向负载提供能量. 设V 通态的时间为on t ，此阶段L 上积蓄的能量为on t Ei 1设V 断态的时间为off t ，则此期间电感L 释放能量为off t i E u 10)(-稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等：on t Ei 1=off t i E u 10)(-化简得 E t T E t t t u off off off on =+=0 off t T——升压比；升压比的倒数记作β，即off t T =β β和α的关系：a +β=1所以输出电压为三、 控制实现控制零碎的设计可以采取模拟控制方案和数字控制方案，这里以模拟控制方案论述该DC ／DC 变换器控制零碎的实现，如图3所示.检控制电路由两级PI 调节器、PWM 波发生电路、驱动电路、故障测与呵护电路等构成.两级PI 调节器是控制电路的核心控制单元，两级均为带限幅输出的PI 调节器，前级是电压调节器，后级是电流调节器，前后级串联构成了以输出电压为主控制对象、输出电流为副控制对象的双闭环控制零碎.电压环的感化是波动输出电压，在输入电压或负载扰动感化下包管输出波动.电流环是在稳态时跟随电压环，从而使零碎动态呼应快，调节功能好，也易于实现限流和过流呵护.因为电压调节器的输出作为电流调节器的给定，故电压调节器的限幅值决定了电流调节器的最大输出电流.此外，电流调节器的限幅值限制了最大输出电压，防止了输出电压过高的非正常形态，从而包管了零碎的平安可靠.PWM波发生电路负责两种PWM开关方案的实现，以满足变换器降压工作模式和升压工作模式的请求.因为须要发生两路控制旌旗灯号，是以必须配合主变换电路进行特殊的电路设计，以解决控制逻辑的分配成绩.如图3所示，电流调节器输出送到比较器IC 、IC2同相端，由一个三角波发生器发生的三角波送到反相端，两路旌旗灯号比拟较叠加获得PWM 波.分析可知，两种分歧的PWM 开关方案可以通过对送到比较器IC 、IC4反相端的三角波加上分歧的偏移电压和来实现.当电流调节器输出电压低于5 V时，比较器IC 与三角波有交点，输出PWM 波，该波形用于驱动T ，而比较器IC4与三角波没有交点，故无脉冲输出，T2截止；当电流调节器输出电压高于5 V时，比较器IC4与三角波有交点，输出PWM 波，该波形用于驱动T ，而比较器IC 输出高电平，T 1处于全导通形态；而且，降压工作模式和升压工作模式的切换是平滑过渡的.如许，就得到了逻辑上合乎请求的两路控制旌旗灯号，然后再经驱动电路去驱动两个开关管T1和T2.为了提高零碎的可靠性，还设计了故障检测与呵护电路，包含过流呵护、过压呵护、过热呵护等.这次要利用比较器对电流、电压、温度等的检测值与设定的呵护值比较，一旦发生超限景象，立即发生呼应的呵护动作.四．直流斩波电路的建模与仿真4.1仿真模型及参数设置(1)由IGBT构成直流降压斩波电路(Buck Chop-per)的建模和参数设置图2为由IGBT构成的Buck直流变换器仿真模型，IGBT按默认参数设置，并取消缓冲电路，即Rs=5 ΩQ，Cs=0；电压源参数取Us=200 V，E=80 V；负载参数取R=10 Ω，L=5 mH.运转结果五．课设体会与总结此次课程设计终究顺利完成了，在设计中碰到了很多编程成绩，最后在老师的辛苦指点下，终究游逆而解.同时，在老师的身上我学得到很多实用的常识，在次我暗示感谢！同时，对给过我帮忙的所有同学和各位指点老师再次暗示忠心的感谢，通过这两周的电力电子课程设计，不但对MATLAB软件有了进一步的了解，对BUCK降压电路也有的深入的认识和理解.BUCK变换器电路在电力电子进修中就是非常次要典型的电路，通过此次的课程设计仿，对电路的特点，优缺点有了更加深刻的理解.刚开始，对很多元件的选择都不清楚，通过老师的晓得和同学的帮忙，学会了如何更好的设计电路选择准确的元器件.通过在实验室测得的波形和仿真的波形进行对比，虽然存在一些差别，但是基本上还是分歧的.经过此次的课程设计，发现MATLAB软件功能非常强大.平时在进修中不克不及够透彻理解的常识，通过动手，会有更好的认知.本次课程设计虽然不长，但是它给我们带来了很多收获.最初，感谢老师的耐心指点和同组同学的大力撑持，使我在本次设计中将碰到的成绩都解决了，顺利的完成了本次课程设计，并从中进修到了更多的常识.再次感谢在本次设计中给予我帮住的人，感谢你们！六．参考文献1.王兆安．黄俊．电力电子技术，第4版，机械工业出版社，20002.张乃国．电源技术．北京：中国电力出版社，19983.何希才．新型开关电源设计与利用．北京：科学出版社，20014.阮新波，严仰光．直流开关电源的软开关技术．北京：科学出版社，20005. 陈汝全．电子技术经常使用器件利用手册【M】．机械工业出版社6.陈礼明．实际直流斩波电路中若干成绩的浅析．梅山科技，2005．。
直流降压斩波电路仿真报告
直流降压斩波电路仿真报告
本文主要介绍直流降压斩波电路的仿真报告。
由于直流降压斩波可以提供稳定的输出电压，所以它在电力系统中十分重要。
直流降压斩波电路成绩在电力系统中得到了普遍的引用，在涉及电压的应用场合也广泛应用。
本文的目的是研究直流降压斩波电路的输出特性曲线，以及在不同参数设置下的得到的结果。
为了达到这一目的，我们采用了模拟仿真的方法，建立的仿真模型，通过有限元仿真软件进行仿真，并采取相关的保护措施，最终得到仿真结果。
进行仿真实验前，我们根据直流降压斩波电路的工作原理，建立了相应的仿真模型，该仿真模型有助于更准确地了解电路的工作原理，也有助于设计直流降压斩波电路的各种设计参数，满足不同的应用要求。
仿真结果表明，当负载变化时，斩波电路具有良好的动态响应。
与功率型线性稳压器相比，斩波型稳压电路更能充分发挥节能优势，从而满足不同应用的要求。
同时，仿真结果也表明，当前节电能力比线性稳压电路还要高，输出响应因果也更加可靠，可以在负载状态有所变化时，有效抑制输出电压的抖动，保证了输出信号的稳定性和可靠性。
本文通过仿真实验研究表明，直流降压斩波电路具有良好的输出特性和可靠性，能够满足各种应用需求。
同时，意义重大，仿真实验结果可为直流降压斩波电路的更好运用和开发提供重要的参考。
直流斩波电路建模仿真
项目一 降压式直流斩波电路建模仿真实训一、 降压式直流斩波电路（buck ）（1）原理图用IGBT 作为电路的控制开关，用上一个二极管起续流作用，在加上L-C 低通滤波电路组成Buck 电路 。
如图1-1。
+-U0E图1-1（2）建立仿真模型根据原理图用matalb 软件画出正确的仿真电路图，如图1-2。
图1-2仿真参数，算法（solver ）ode15s ，相对误差（relativetolerance ）1e-3，开始时间0结束时间0.05s ，如图1-3。
图1-3脉冲参数，振幅1V，周期0.002，初始占空比为10% 如图1-4图1-4电源参数，电压100v 如图1-5所示。
图1-5 IGBT参数，如图1-6所示。
图1-6电感参数设为0.1H，如图1-7所示图1-7电感参数设为0.1H，如图1-8所示图1-8（3）仿真参数设置设置触发脉冲的占空比分别为30%、50%、60%、90%。
与其产生的相应波形分别如图1-9、图1-10、图1-11、图1-12。
在波形图中第一列波形为流过二级管的电流波形，第二列波形为流过IBGT的电流波形，第三列波形为IGBT的电压波形，第四列波形为负载电流波形，第五列波形为负载的电压波形。
图1-9图1-10图1-11图1-12（4）小结当输入电压E不变时，输出电压随占空比D的线性变化而线性变化，而与电路其他参数无关。
输出电压U0=DE，即占空比越大，输出电压越大，最大等于E。
项目二升压式直流斩波电路建模仿真实训二、 升压式直流斩波电路（boost ）（1）原理图升压式直流斩波电路与降压式直流斩波电路最大的不同，控制开关IGBT 与负载R 呈并联形式连接。
如图2-1。
-U0E图2-1（2）建立仿真模型根据原理图用matalb 软件画出正确的仿真电路图，如图2-2。
图2-2仿真参数，算法（solver ）ode15s ，相对误差（relativetolerance ）1e-3，开始时间0结束时间0.05s ，如图2-3。
电力电子技术实验报告--直流斩波电路的仿真
实验报告（理工类）
通过本实验，加深对直流斩波电路工作原理的理解，并学习采用仿真软件来研究电力电子技术及相关控制方法。
二、实验原理
V L/R
¥GVD u 。
图2.1直流降压电路原理图
直流降压变流器用于降低直流电源的电压，使负载侧电压低于电源电压，其原理电路如图2.1所示。
U 。
=
&E=『E=aE （2-1） 4>n+^off /
式（2-1）中，T 为V 开关周期，%为导通时间，为占空比。
在本实验中，采用保持开关周期T 不变，调节开关导通时间&I 的脉冲宽度调制方式来实验对输出电压的控制。
仿真的模型线路如下图所示。
开课学院及实验室:
实验时间：年月日 一、实验目的
图2.2降压斩波电路仿真模型
在模型中采用了IGBT,IGBT的驱动信号由脉冲发生器产生，设定脉冲发生器的脉冲周期和脉冲宽度可以调节脉冲占空比。
模型中连接多个示波器，用于观察线路中各部分电压和电流波形，并通过傅立叶分析来检测输出电压的直流分量和谐波。
三、实验设备、仪器及材料
PC机一台、MATLAB软件
四、实验步骤（按照实际操作过程）
1.打开MATLAB,点击上方的SimUlink图标,进入SimUIinkLibraryBroWSer模式O
2.新建model文件，从SimulinkLibraryBrowser选择元器件，分别从sinks和SimPowerSystems 中选择，powergui单元直接搜索选取
3.根据电路电路模型正确连线
五、实验过程记录（数据、图表、计算等）
六、实验结果分析及问题讨论。
直流升压斩波电路仿真实验心得
直流升压斩波电路仿真实验心得
本人在进行直流升压斩波电路仿真实验期间，深刻体会到该电路的重要性以及实现过程中需要注意的几个关键点。
首先，该电路是一种非常常见的电路，在实际工程中经常被使用。
其作用是将输入的低电压直流电信号，通过斩波器和升压变压器的作用，将输出电压升高到一定程度，以满足实际工作所需的电压水平。
其次，该电路的实现过程需要注意的几个关键点是：
1.斩波管的正反极性必须正确，否则可能会导致电路无法正常工作。
2.升压变压器的绕组匝数需要根据实际需要计算，否则输出电压可能会偏差较大。
3.在选择升压变压器时需要考虑参数匹配，以确保电路能够稳定工作。
综上所述，直流升压斩波电路具有重要性，其实现过程需要注意几个关键点。
通过实验实践，我对该电路的实现过程及原理有了更深刻的理解，也提高了自己的实验操作能力。
(整理)电力电子直流斩波电路建模仿真
（一）降压式直流斩波电路工作原理该电路使用全控型器件V,若为晶闸管，须设置使晶闸管关断的辅助电路,为在V关断时给负载中的电感电流提供通道,设置了续流二极管VD, 斩波电路的典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电池负载,两种情况下负载中均会出现反电动势,如图中E M所示,若负载中无反电动势时,只需另其为0,以下的分析及表达式均可适用。
（1）t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压U0=E，负载电流i0按指数曲线上升。
（2）t=t1时控制V关断，二极管VD续流,负载电压U0近似为零，负载电流呈指数曲线下降。
通常串接较大电感L使负载电流连续且脉动小。
图2-1 降压斩波电路原理图图2-2 电流连续时工作波形图2-3 电流断续时的工作波形电流连续时负载侧输出电压平均值和电流平均值分别为：上式中t on 为开通时间，t off 为关断时间，T 为开关周期，α为导通占空比。
U 0最大为E ，减小占空比，U 0将减小，因此称为降压斩波电路。
（二）升压式直流斩波电路工作原理图2-4升压式直流斩波电路原理图该电路也是使用一个全控型器件，以下来分析电路的工作原理：首先假设电路中的电感L 值很大，电容C 值也很大，V 处于通态时，电源E 向电感L 充电，电流I1恒定，电容C 向负载R 供电，输出电压U 0恒定。
V 处于断态时，电源E 和电感L 同时向电容C 充电，并向负载提供能量。
其工作的原理波形图如下所示 设V 通态的时间为t on ，此阶段L 上积蓄的能量为t on Ei 1 设V 断态的时间为t off ，则此期间电感L 释放能量为（u 0-E)i 1t off ，稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等，即：（式3）化简得：其中所以输出电压为：（式5） （式4）（式1）（式2）升压斩波电路之所以能使输出电压高于电源电压，关键有两个原因：一是L 储能之后具有使电压泵升的作用，二是电容C 可将输出电压保持住。
DCDC直流斩波电路地仿真
电力电子电路建模与仿真实验实验二DC/DC直流斩波电路的仿真姓名：所在院系：班级：学号：一、实验目的1 进一步掌握PSIM软件的使用方法。
2 学习常用直流斩波电路的建模与仿真方法。
3 加深理解各斩波电路的工作原理和不同变换特性。
二、实验内容、步骤与结果1 降压斩波电路（1）、按图2-1设计仿真电路，设置电路参数，使其工作在连续模式，记录开关电压，输出电压与电流的波形及相应的仿真参数。
图2-1（电路原理图）连续电路参数：L =1H ；R =100欧；F=50HZ；E=100V;占空比：0.8；仿真时间t=0.1s。
仿真波形：图2-1-1（连续模式）（2）、改变电路参数，使其工作在非连续模式，在记录开关电压、输出电压与电流的波形及相应得的真参数。
非连续电路参数：L =0.1H ；R =100欧；F=50HZ；E=200V;占空比：0.6；仿真时间t=1s。
仿真波形：图2-1-2（非连续电路续模式）（3）、测量输出电压的直流分量，分析它与占控比的关系，并与理论值进行对比。
电压的直流分量与波形：80V实验结果分析：(1)电压的直流分量计算公式：U o=t ont on+t off E=t onTE=αE其中a=0.8,且E=100故理论计算值U0=80实际测量值U0=80可见直流电压分量与占空比成正比。
实际测量值与理论计算值相差无几，极为接近。
说明仿真是很准确的，结果真实可信。
2 升压斩波电路（1）、按图2-2设计仿真电路，设置电路参数，使其工作在连续模式，记录开关电压，输出电压与电流的波形及相应的仿真参数。
图2-2（电路原理图及改进电路）连续电路参数L =20mH ；R =20欧姆；C=220uF；F=1000HZ；E=100V;占空比：0.5 ；仿真时间t=50ms。
图2-2-1(连续模式)（2）、改变电路参数，使其工作在非连续模式，在记录开关电压、输出电压与电流的波形及相应得的真参数。
断续电路参数：L =1H ；R =500欧；C=100u；F=1000HZ；E=100V;占空比：0.8；仿真时间t=0.1S。
直流斩波电路设计与仿真
电力电子技能课程安排报告之阳早格格创做姓名：教号：班级：指挥教授：博业：安排时间：目录一．落压斩波电路 (6)二．直流斩波电路处事本理及输出输进关系 (12)三．统制真止 (19)四．直流斩波电路的修模与仿真 (29)五．课设体验与归纳 (30)六．参照文件 (31)纲要介绍了一种新颖的具备降落压功能的DC／DC变更器的安排与真止，简直天分解了该DC／DC变更器的安排(拓扑结构、处事模式战储能电感参数安排)，仔细天叙述了该DC／DC变更器统制系统的本理战真止，末尾给出了尝试停止关键词汇：DC／DC变更器，落压斩波，降压斩波，储能电感，直流启关电源，PWM；直流脉宽调速一．落压斩波电路落压斩波本理：式中t为V处于通态的时间；off t为V处于断态的时间；T为启关周on期； 为导通占空比，简称占空比火导通比.根据对于输出电压仄衡值举止调制的办法分歧，斩波电路有三种统制办法：1）脆持启关周期T稳定，安排启关导通时间t稳定，称为onPWM.2）脆持启关导通时间t稳定，改变启关周期T，称为频次调on制或者调频型.3）t战T皆可调，使占空比改变，称为混同型.on处事本理1）t=0时刻启动V导通，电源E背背载供电，背载电压u o=E，背载电流i o按指数直线降下2）t=t1时刻统制V关断，背载电流经二极管VD绝流，背载电压u o近似为整，背载电流呈指数直线下落.为了使背载电流连绝且脉动小常常使串接的电感L值较大●鉴于“分段线性”的思维，对于落压斩波电路举止剖析●从能量传播关系出收举止的推导●由于L为无贫大，故背载电流保护为I o稳定●电源只正在V处于通态时提供能量，为E0I on t●正在所有周期T中，背载消耗的能量为（RI T+M E0I T）一周期中，忽略耗费，则电源提供的能量与背载消耗的能量相等输出功率等于输进功率，可将落压斩波器瞅做直流落压变压器该电路使用一个齐控器件V，途中为IGBT，也可使用其余器件，若采与晶闸管，需树坐晶闸管关断的辅帮电路.为正在V关断是给背载的电杆电流提供通讲，树坐了绝流二极管VD.斩波电路的典型用途之一个拖动直流电效果，也不妨戴蓄电池背载，二种情况句会出现反电动势.IGBT是强电流、下压应用战赶快末端设备用笔直功率MOSFET的自然进化.由于真止一个较下的打脱电压BVDSS需要一个源漏通讲，而那个通讲却具备很下的电阻率，果而制乐成率MOSFET具备RDS(on)数值下的个性，IGBT与消了现有功率MOSFET的那些主要缺面.虽然最新一代功率MOSFET器件大幅度矫正了RDS(on)个性，然而是正在下电通常，功率导通耗费仍旧要比IGBT 技能超过很多.较矮的压落，变更成一个矮VCE(sat)的本领，以及IGBT的结构，共一个尺度单极器件相比，可支援更下电流稀度，并简化IGBT启动器的本理图.一个晶闸管直流调速系统是由转速的给定、检测、反馈、仄波电抗器、可控整流器、搁大器、直流电效果等关节组成.那些关节皆是根据用户央供最先被采用而决定下去的，从而形成了系统的固有部分.仅有那些固有部分所组成的系统是易以谦脚死产板滞的周到央供的，特天是对于系统动背本能的央供，偶尔以至是不宁静的，为了安排一个固态，动背皆适用的调速系统，越收是达到动背本能的央供，还必须对于系统举止矫正.也便是正在上述固有部分所组成的调速系统中其余加一个矫正关节，使系统的动背本能也能达到指目标央供.本文中的单关环可顺ＰＷＭ调速系统，采与集成统制器SG3524爆收占空比可调的PWM波，它的里里包罗缺面搁大器,限流呵护关节,比较器,振荡器,触收器,输出逻辑统制电路战输出三极管等关节，是一个典型的本能劣良的启关电源统制器,输出级是由ＩＧＢＴ形成的功率统制器，从而启动它励直流电效果，达到速度统制的脚段.由于电路有启关频次下的个性，所以直流脉宽调速系统与V-M系统相比，正在许多圆里具备较大的劣良性，比圆主电门路路简朴，需用的功率元件少，矮速本能佳，稳速粗度下，果而调速范畴宽，启关频次下，电流简单连绝，谐波少，电机耗费战收热皆较少，调速拆置效用战电网功率果素下，系统的频戴宽、赶快本能佳、动背抗扰本领强等等二．直流斩波电路处事本理及输出输进关系2.1 升压斩波电路（Boost Chopper ）降压斩波电路假设L 战C 值很大.处于通态时，电源E 背电感L 充电，电流恒定1i ，电容C 背背载R供电，输出电压0u 恒定.断态时，电源E 战电感L 共时背电容C 充电，并背背载提供能量. 设V 通态的时间为on t ，此阶段L 上积蓄的能量为on t Ei 1设V 断态的时间为off t ，则此功夫电感L 释搁能量为off t i E u 10)(-稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释搁能量相等：on t Ei 1=off t i E u 10)(-化简得 E t T E t t t u off off off on =+=0 off t T——降压比；降压比的倒数记做β，即off t T =β β战α的关系：a +β=1所以输出电压为三、 统制真止统制系统的安排不妨采与模拟统制规划战数字统制规划，那里以模拟统制规划叙述该DC ／DC 变更器统制系统的真止，如图3所示.检统制电路由二级PI 安排器、PWM 波爆收电路、启动电路、障碍测与呵护电路等组成.二级PI安排器是统制电路的核心统制单元，二级均为戴限幅输出的PI安排器，前级是电压安排器，后级是电流安排器，前后级串联形成了以输出电压为主统制对于象、输出电流为副统制对于象的单关环统制系统.电压环的效用是宁静输出电压，正在输进电压或者背载扰动效用下包管输出宁静.电流环是正在稳态时跟随电压环，从而使系统动背赞同快，安排本能佳，也易于真止限流战过流呵护.由于电压安排器的输出动做电流安排器的给定，故电压安排器的限幅值决断了电流安排器的最大输出电流.别的，电流安排器的限幅值节制了最大输出电压，预防了输出电压过下的非仄常状态，从而包管了系统的仄安稳当.PWM波爆收电路控制二种PWM启关规划的真止，以谦脚变更器落压处事模式战降压处事模式的央供.由于需要爆收二路统制旗号，果此必须协共主变更电路举止特殊的电路安排，以办理统制逻辑的调配问题.如图3所示，电流安排器输出支到比较器IC 、IC2共相端，由一个三角波爆收器爆收的三角波支到反相端，二路旗号相比较叠加赢得PWM 波.分解可知，二种分歧的PWM 启关规划不妨通过对于支到比较器IC 、IC4反相端的三角波加上分歧的偏偏移电压战去真止.当电流安排器输出电压矮于5 V 时，比较器IC 与三角波有接面，输出PWM 波，该波形用于启动T ，而比较器IC4与三角波不接面，故无脉冲输出，T2停止；当电流安排器输出电压下于5 V时，比较器IC4与三角波有接面，输出PWM 波，该波形用于启动T ，而比较器IC 输出下电仄，T 1处于齐导通状态；而且，落压工做模式战降压处事模式的切换是仄滑过度的.那样，便得到了逻辑上合乎央供的二路统制旗号，而后再经启动电路去启动二个启关管T1战T2.为了普及系统的稳当性，还安排了障碍检测与呵护电路，包罗过流呵护、过压呵护、过热呵护等.那主要利用比较器对于电流、电压、温度等的检测值与设定的呵护值比较，一朝爆收超限局里，坐时爆收相映的呵护动做.四．直流斩波电路的修模与仿真4.1仿真模型及参数树坐(1)由IGBT形成直流落压斩波电路(Buck Chop-per)的修模战参数树坐图2为由IGBT组成的Buck直流变更器仿真模型，IGBT按默认参数树坐，并与消慢冲电路，即Rs=5 ΩQ，Cs=0；电压源参数与Us=200 V，E=80 V；背载参数与R=10 Ω，L=5 mH.运止停止五．课设体验与归纳那次课程安排毕竟乐成完毕了，正在安排中逢到了很多编程问题，最后在教授的勤劳指挥下，毕竟游顺而解.共时，正在教授的身上尔教得到很多真用的知识，正在次尔表示感动！共时，对于给过尔帮闲的所有共教战诸位指挥教授再次表示忠心的感动，通过那二周的电力电子课程安排，不然而对于MATLAB硬件有了进一步的相识，对于BUCK落压电路也有的深进的认识战明白.BUCK变更器电路正在电力电子教习中便利害常要害典型的电路，通过那次的课程安排仿，对于电路的个性，劣缺面有了越收深刻的明白.刚刚启初，对于很多元件的采用皆不领会，通过教授的知讲战共教的帮闲，教会了怎么样更佳的安排电路采用粗确的元器件.通过正在真验室测得的波形战仿果然波形举止对于比，虽然存留一些好别，然而是基础上仍旧普遍的.通过那次的课程安排，创制MATLAB硬件功能非常强盛.通常正在教习中不克不迭够深进明白的知识，通过动脚，会有更佳的认知.本次课程安排虽然不少，然而是它给咱们戴去了很多支获.末尾，感谢教授的耐性指挥战共组共教的大举支援，使尔正在本次安排中将逢到的问题皆办理了，乐成的完毕了本次课程安排，并从中教习到了更多的知识.再次感动正在本次安排中赋予尔帮住的人，开开您们！六．参照文件1.王兆安．黄俊．电力电子技能，第4版，板滞工业出版社，20002.弛乃国．电源技能．北京：华夏电力出版社，19983.何希才．新式启关电源安排与应用．北京：科教出版社，20014.阮新波，宽俯光．直流启关电源的硬启关技能．北京：科教出版社，20005. 陈汝齐．电子技能时常使用器件应用脚册【M】．板滞工业出版社6.陈礼明．本质直流斩波电路中若搞问题的浅析．梅山科技，2005．。
直流降压斩波电路仿真原理
直流降压斩波电路仿真原理直流降压斩波电路，是一种用电容和二极管构成的电路，被广泛应用于电子设备的电源供给和其他领域。
在该电路中，通过将直流电源与电容器串联，形成一个电压共享点，利用二极管的单向导电性质，使得电容器能够在一定时间内对直流电源进行充电，然后，在电容器充电到一定程度后，通过二极管的导通作用，将电容器内的电子释放到负载电路中，实现一个脉冲电流输出。
这样，就实现了对直流电源电压的降低，同时也消除了信号中的高频干扰。
斩波电路的概念是指将输入的信号转换为另一种形式的信号，并通过转换完成对电路信号的调制。
直流降压斩波电路的仿真原理，是利用数学模型来模拟电路的操作，以验证电路的设计和性能，并帮助设计者在电路实际制造之前进行各种模拟和测试。
仿真可以通过软件进行，这些软件通常提供电路的建模和仿真功能，包括参数设置、调试和性能评估等。
直流降压斩波电路的仿真通常需要考虑的因素包括：1. 电容和二极管的参数：电容的容量和漏电电阻以及二极管的导通电压和承受电流等参数。
2. 输入电压：直流电源的电压值和波形。
3. 负载电路的参数：负载电阻、电感、电容等参数。
4. 斩波电路的拓扑结构：斩波电路不同的连接方式会影响电路的性能，需要进行详细的仿真和分析。
具体的仿真步骤如下：1. 选择合适的仿真软件和建立仿真模型。
2. 设定电路元器件参数，输入电压和负载电路参数等。
3. 运行仿真程序，观察电路输出的波形，用数据分析工具对电路进行评估和分析。
4. 如有需要，通过更改参数或修改电路拓扑结构等方式，进行更加准确的仿真和设计。
5. 根据仿真结果，对电路进行优化和优化，最终设计出符合实际需求的电路。
直流降压斩波电路的仿真原理，是实现电路设计和性能测试的重要方法。
通过仿真分析，可以有效地优化电路性能，提高其可靠性和稳定性，为电子产品的生产和使用提供可靠保障。
直流降压斩波电路在电子产品中被广泛应用，主要用于将高压直流电转换为较小的直流电。
斩波电路的仿真
电力电子技术仿真实验报告实验名称：直流斩波电路班级：电气1103班学号：201109356姓名：张希杰斩波电路的仿真由于我们做实验的时候只做了斩波电路中的一种，升压斩波电路，在这里我仿真了升压斩波电路。
其参数和拓扑结构不变。
⑴电路图及工作原理：首先假设电路中电感L的值很大，电容C值也很大。
当IGBT处于通态时，电源E向电感L充电，充电电流基本恒定为I1，同时电容C上的电压向负载R供电。
因C值很大，基本保持输出电压u0为恒值，记为U0 。
设IGBT处于通态的时间为ton，此阶段电感L 上积蓄的能量为EI1ton。
当IGBT处于断态时E和L共同向电容C充电并向负载R提供能量。
设IGBT处于断态的时间为toff，则在此期间电感L释放的能量为（U0 -E）I1toff。
当电路工作于稳态时，一个周期T中电感L上积蓄的能量与释放的能量相等 EI1ton=（U0 -E）I1toff 化简为 U0=T*E/toff 输出电压高于电源电压这里我们最不懂的关于IGBT的仿真，通过查资料的IGBT的仿真参数如下设置；在模型结构图中，当鼠标双击模型时，则弹出晶闸管参数对话框，如下图所示由图可知，IGBT的参数设置与普通晶闸管的参数设置几乎完全相同，另有2个参数类似GTO参数设置。
“Current 10% fall time Tf(s)”：电流下降时间Tf。
“Current tail time Tt(s)”：电流拖尾时间Tt。
对于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模型的电路仿真时，同样宜采用Ode23tb与Oder15s算法。
⑵建立仿真模型仿真参数：选择ode23tb算法，将相对误差设置为1e-3开始仿真时间设置为0，停止仿真时间设置为0.004。
⑶模型参数简介与设置①直流电压源设置A=100V，“measurements”选None（不测量电压），如下图所示。
②脉冲信号发生器设置振幅A=3V，周期T=0.0001，占空比40%，时相延迟0s，如下图所示。
直流斩波电路建模仿真实训报告
图1-11
图1-12
图1-13
（
1、在降压式直流斩波电路（Buck）中，电感和电容值设置要稍微大一点。
2、注意VT的导通和关断时间，电容的充放电规律和电感的作用。
3、输出电压计算公式：U0=DE。
二、
1、
1）+当控制开关VT导通时，电源E向串联在回路中的L充电储能，电感电压uL左正右负；而负载电压u0上正下负，此时在R与L之间的续流二极管VD被反偏，VD截至。由于电感L的恒流作用，此充电电流基本为恒定值I1，另外，VD截至时C向负载R放电，由于正常工作时，C已经被放电，且C容量很大，所以负载电压基本保持为一定值，记为U0，假定VT的导通时间前我ton,则此阶段电感L上的储能可以表示为EI1toff。
图4-3
图4-4
图4-5
图4-6
4
1、在Cuk直流斩波电路中，电感和电容值设置要稍微大一点。
2、注意VT的导通和关断时间，电容的充放电规律和电感的作用。
3、输出电压计算公式：U0=（D/1-D）E。
五、
在降压式直流斩波电路（Buck），升压式直流斩波电路（Boost），升降压式
直流斩波电路（Buck-Boost），Cuk直流斩波电路中，电感和电容值设置要稍微大一点。
2）在控制开关VT关断时，储能电感两端电势极性变成左负右正，续流二极管转为正偏，储能电感与电源叠加共同向电容充电，向负载提供能量。如果VT的关断时间为toff，则此段时间内电感释放的能量可以表示为（U0-E）I1toff。如图2-1。
图2-1
2、电路建模
利用Simulink软件对升压式直流斩波电路（Boost）进行仿真，如图2-2
利用四个电路的计算公式对所需输出电压的所需占空比进行设置：
直流斩波的MATLAB仿真研究
直流斩波的MATLAB仿真研究收藏此信息打印该信息添加：刘宗富来源：未知1 引言这篇文章是在思考pwm问题时写下的，涉及的问题很多，特别是spwm和svpwm的文章很多，很流行，突然说有问题，而且是理论上的问题，不一定为大家所接受。
作者不想讨论spwm和svpwm方法的缺点，只想提出自己的想法。
作者分析，都是直流斩波，所以从直流斩波开始，先讨论简单的h桥pwm，第一步给定目标函数，例如正弦电压波，然后是给定量化的阶梯波，步数多对称性好当然好，但有时受到条件的限制。
直流斩波，是脉宽调制，不是脉幅调制，所以有了脉宽波的排列问题。
我们希望电流正弦，所以不管电压的脉宽排列多么合理，如果电流的毛刺过大，还是达不到目的。
这正是spwm或svpwm方法的主要问题。
解决电流毛刺问题是电压给定，特别是低速时的电压给定很难解决的问题，所以一般在低速时采用电流闭环。
电流闭环下的电流给定，有一系列想象不到的优点，有可能完全取代电压给定。
当然，电流给定也有一个巨大弱点，那就是有时候不知道该给多大电流。
总之，这是一个新问题，需要说明的问题很多，在这里，作者是用仿真来回答问题。
2 直流变压直流变压在电力电子的支撑下变得简单易行了，让我们总结一下直流斩波的工作原理，虽然很简单，但却是主要的理论基础。
直流变压，是将一个恒定的直流电压e d，利用电力电子器件的斩波作用，斩成大小可以调节的另一个直流电压e。
斩波时间t根据igbt的使用条件一般选在400μs左右。
图1示直流变压的原理电路图。
e d=100v，通过igbt的斩波，在阻抗z上产生0~100v可调的直流电压e。
图1 直流变压原理电路图根据图1，在igbt导通t=1.98ms的时间内，阻抗z上的电压是ed=100v，当igbt关断t-t= 1.32ms的时间内，由于二极管d的续流作用，阻抗z被短路，得到的外加电压等于零。
所以每次斩波在阻抗z上产生的平均电压e为:e=e d×t/t (1)注意，这里e是平均值，如果看电压，波动很大，但如果看产生的电流，由于斩波时间t=3. 3ms，时间很短，所以在电感的阻尼作用下和平均值十分接近。
基于Simulink的直流斩波电路的仿真与研究
基于Simulink的直流斩波电路的仿真与研究学号分号密级本科毕业论文题目基于Simulink的直流斩波电路的仿真与研究 (中、英文) Simulation and Research of DC Chopper CircuitBased on SimulinkI摘要直流斩波电路(DC Chopper)在工业自动化领域应用非常广泛。
其功能是将直流电变为另一种固定的或可调的直流电，也称为直流-直流变换器(DC/DC Converter)，直流斩[2]波电路一般应用于各种开关电源及直流电动机电源。
本文对常用的三种直流斩波电路:降压斩波电路、升压斩波电路,升降压斩波电路的工作原理及特性进行了较深入研究，并借助Simulink仿真软件对具体电路进行建模仿真。
通过研究与仿真实验，将对直流斩波电路有一个细致的了解，对实际工业技术应用中直流[9]斩波电路的参数选取提供一些理论依据。
关键词:直流斩波;降压斩波电路;升压斩波电路;升降压斩波电路; Simulink仿真软件AbstractDC Chopper circuit in the field of automatic Industry is widely used. Its function is to Change the direct current into a fixed or adjustableDC, also be known as DC - DC converter (DC / DC Converter), DC chopper circuit generally applied to all kinds of switching power supply and DC motor power, the paper will Introduce three basic DC chopper circuit: Buck chopper circuit, Boost chopper circuit, And the paper will give the working principles and Characteristics, at the same time I will use the Simulink software for specific circuit simulation. Through research and simulation experiments, you will have a detailed understanding of the Simulink software get more skill of the actual application of industrial technology in the DC Circuit chopper to set of parameters.Key words: DC Chopper; Buck chopper circuit; Boost chopper circuit; Boost-buck choppercircuit; Simulink softwareIII目录1绪论 ..................................................................... . (1)2 斩波电路的工作原理及电路特性分析 ..................................................................... (1)IGBT的结构和工作原理 ..................................................................... ............................ 2 2.12.2直流降压斩波电路(BUCKCHOPPER) ............................................................... ............ 3 2.3直流升压斩波电路(BOOSTCHOPPER) ............................................................... ........... 5 2.4升降压斩波电路(BOOST-BUCK CHOPPER)................................................................ .. 62.5直流斩波电路共性问题 ..................................................................... .............................. 8 3 SIMULINK的介绍 ..................................................................... ............................................ 8 4基于SIMULINK的斩波电路的仿真 ..................................................................... .............. 10 4.1 直流降压斩波电路的仿真 ..................................................................... ........................ 10 4.2 直流升压斩波器的仿真 ..................................................................... ............................ 12 4.3升降压斩波电路的仿真 ..................................................................... . (15)5 结论 ..................................................................... . (17)参考文献 ..................................................................... (19)谢辞 ..................................................................... (20)咸阳师范学院2011届本科毕业论文1绪论在电力电子电路如变流装置的设计过程中，需要对设计出来的初步方案(电路)及有关元件参数选择是否合理，效果如何让进行验证。
实验三 直流降压斩波电路仿真
实验三直流降压斩波电路仿真一实验的电路图如下：二参数设置1 直流电压电源电压为100V2 电阻，电容的参数设置：Ω10001.03RmhFLC100,=⨯=,=-13 脉冲发生模块的参数设置：在本实验中脉冲的振幅设置为1V，周期设置为0.05S（即频率为20hz），脉冲的宽度为80%，50%和30%。
3 打开仿真/参数窗，选择ode23tb算法，将误差设置为1e-3，开始仿真时间设置为.三波形的记录下图中，第一行为电源电压和电感L端电压，第二行为流过负载电流与二极管两端的电压，第三行为触发信号，第四行为负载电压。
1 实验中脉冲宽度为80%,则占空比D=0.8，此时的波形如下：占空比D=0.5，此时的波形如下：2 当D=0.3时，此时的波形如下：四.实验结果分析：通过本实验的波形图像可以得出，刚开通的一段时间内流过IGBT 的电流为零，由于电感未储存能量，电流刚开始为零，然后逐渐上升。
当IGBT 关闭时，流过其电流为零，其两端电压为电源电压。
此时负载依靠电感上的电能继续有电流通过此时电流降低。
降低快慢与负载的参数和电感大小有关。
当IGBT 继续导通时，给电感充电，此时电流上升。
直到充电与放点达到一个平衡之后就是使整个电流的平均值保持稳定。
其中负载电压的平均值E E t t t U offon on d α=+=由上图可以看出，当D=80%时，理论上负载的电压应为80V，从上图中可以看出负载电压波形稳定后，在80V上下波动，由此可以得出负载电压的平均值约为80V。
同理，当D=50%和D=30%时，也与相应的理论值接近。
直流斩波电路的MATLAB建模与仿真
直流斩波电路的MATLAB建模与仿真摘要: 直流斩波电路包括降压斩波电路，升压斩波电路，升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Sepic斩波电路和Zeta斩波电路。
本实验设计的是Buck降压斩波电路，采用全控型器件IGBT。
根据Buck降压斩波电路设计任务要求设计主电路、控制电路、驱动及保护电路，并通过Matlab仿真分析。
关键词:降压斩波、主电路、控制电路、驱动及保护电路。
Abstract: Dc chopping circuit including step-down chopper circuit, boost chopper circuit, buck chopper circuit, Cuk chopping circuit, Sepic chopper circuit and Zeta chopper circuit.Buck step-down chopper circuit is designed in this study, using IGBT type control device. According to Buck step-down chopper circuit design task requirement design of main circuit, control circuit, drive and protection circuit, and through Matlab simulation analysis.Key words:step-down chopper, main circuit, control circuit, drive and protection circuit.引言：直流传动是斩波电路应用的传统领域，而开关电源则是斩波电路应用的新领域，是电力电子领域的一大热点。
DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。
直流斩波电路的用途非常广泛，包括直流电动机传动、开关电源，以及用于其他领域的直流电源。
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目录
一、降压式直流斩波电路（Buck） (1)
1 原理图 (1)
2 建立仿真模型 (1)
3 仿真波形 (5)
4 小结 (6)
二、升压式直流斩波电路（Boost） (7)
1 原理图 (7)
2建立仿真模型 (7)
3 仿真波形 (8)
4 小结 (9)
一、 降压式直流斩波电路（Buck ）
1 原理图
在控制开关IGBT 导通t on 期间，二极管VD 反偏，电源E 通过电感L 向负载R 供电，此间i L 增加，电感L 的储能也增加，导致在电感两端有一个正向电压Ul=E-u 0，左正右负，这个电压引起电感电流i L 的线性增加。
在控制开关IGBT 关断t off 期间，电感产生感应电势，左负右正，使续流二极管VD 导通，电流i L 经二极管VD 续流，u L =-u 0，电感L 向负载R 供电，电感的储能逐步消耗在R 上，电流i L 线性下降，如此周而复始周期变化。
如图1-1。
+
-U0E
图1 -1降压式直流斩波电路的电路原理图
2 建立仿真模型
根据原理图用MATLAB 软件画出正确的仿真电路图，如图2。
图1-2降压式直流斩波电路的MATLAB仿真模型
仿真参数，算法（solver）ode15s，相对误差（relativetolerance）1e-3，开始时间0.0结束时间2.0如图1-3。
图1-3 仿真时间参数
电源参数，电压100v，如图1-4。
图1-4 交流电源参数晶闸管参数，如图1-5。
图1-5 晶闸管参数电感参数，如图1-6。
图1-6 电感参数电阻参数，如图1-7。
图1-7 电阻参数二极管参数设置，如图1-8。
图1-8 二极管参数电容参数设置，如图1-9。
图1-9 电容参数
3 仿真波形
设置触发脉冲占空比α分别为20%、40%、60%、80%。
与其产生的相应波形分别如图1-10图1-11图1-12图1-13。
在波形图中第一列波为输出电压波形，第二列波为输入电压波形。
图1-10 α=20%降压式直流斩波电路仿真结果
图1-11 α=40%降压式直流斩波电路仿真结果
图-12 α=60%降压式直流斩波电路仿真结果
图1-13 α=80%降压式直流斩波电路仿真结果
4 小结
1、在降压式直流斩波电路（Buck）中，电感和电容值设置要稍微大一点。
2、注意VT的导通和关断时间，电容的充放电规律和电感的作用。
3、输出电压计算公式：U0=αE。
二、 升压式直流斩波电路（Boost ）
1 原理图
当控制开关VT 导通时，电源E 向串联在回路中的L 充电储能，电感电压uL 左正右负；而负载电压u 0上正下负，此时在R 与L 之间的续流二极管VD 被反偏，VD 截至。
由于电感L 的恒流作用，此充电电流基本为恒定值I 1，另外，VD 截至时C 向负载R 放电，由于正常工作时，C 已经被放电，且C 容量很大，所以负载电压基本保持为一定值，记为U 0，假定VT 的导通时间前我t on ,则此阶段电感L 上的储能可以表示为EI 1t on 。
在控制开关VT 关断时，储能电感两端电势极性变成左负右正，续流二极管转为正偏，储能电感与电源叠加共同向电容充电，向负载提供能量。
如果VT 的关断时间为t off ，则此段时间内电感释放的能量可以表示为（U 0-E ）I 1t off 。
如图2-1。
R
L
+-
C
U0i0+
-UL i1
VD
E
VT
图2-1升压式直流斩波电路的电路原理图
2建立仿真模型
利用Simulink 软件对升压式直流斩波电路（Boost ）进行仿真，如图2-2
图2-2 升压式直流斩波电路的MATLAB 仿真模型
仿真参数，算法（solver）ode15s，相对误差（relativetolerance）1e-3，开始时间0结束时间10，如图1-3。
电源参数，电压100v，如图1-4。
晶闸管参数，如图1-5。
电感参数，如图1-6。
电阻参数，如图1-7。
二极管参数设置，如图1-8。
电容参数设置，如图1-9。
3 仿真波形
设置触发脉冲占空比α分别为20%、50%、70%、80%。
与其产生的相应波形分别如图2-3图2-4图2-5图2-6。
在波形图中第一列波为输出电压波形，第二列波为输入电压波形。
图2-3 α=20%升压式直流斩波电路仿真结果
图2-4 α=50%升压式直流斩波电路仿真结果
图2-5 α=70%升压式直流斩波电路仿真结果
图2-6 α=80%升压式直流斩波电路仿真结果
4 小结
1、在升压式直流斩波电路（Boost）中，电感和电容值设置要稍微大一点。
2、注意VT的导通和关断时间，电容的充放电规律和电感的作用。
3、输出电压计算公式：U0=（1/β）E。