Matlab_DC-DC转换器建模概述
DC-DC电路matlab设计与仿真
4
5 6
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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。
dcac模拟仿真实习报告matlab
dcac模拟仿真实习报告matlab英文版Title: DCAC Simulation and Practical Training Report using MATLABIntroduction:The objective of this project was to simulate and analyze the performance of a Direct Current to Alternating Current (DCAC) converter using MATLAB. This simulation aimed to provide insights into the operation of DCAC converters and gain practical experience in applying MATLAB for power electronics simulations.Simulation Setup:The simulation model was built using the Simulink toolbox in MATLAB. The model consisted of a DC power source, a DCAC converter, a resistive load, and measurement instrumentation. The DCAC converter was modeled as a basic inverter, converting DC voltage to AC voltage.Simulation Procedure:The simulation was divided into three main steps:Setup and Configuration: The necessary components were added to the Simulink model, and their parameters were configured based on the specifications of the DCAC converter.Running the Simulation: The simulation was run for a specified duration to capture the transient and steady-state behavior of the system.Data Analysis: The measured data was analyzed to evaluate the performance of the DCAC converter, including output voltage, current, and power waveforms.Results and Discussion:The simulation results provided valuable insights into the operation of the DCAC converter. The output voltage and current waveforms exhibited the expected sinusoidal pattern, indicating proper conversion from DC to AC. The power waveform indicated efficient power transfer to the resistive load.However, some ripples were observed in the output voltage and current waveforms, indicating the need for further optimization of the converter design. Future work could include exploring different converter topologies and control strategies to improve performance.Conclusion:This simulation project successfully demonstrated the use of MATLAB for modeling and analyzing a DCAC converter. The results provided valuable insights into the operation of the converter and highlighted areas for further improvement. This practical experience will be beneficial for future power electronics projects.中文版标题：使用MATLAB的DCAC模拟仿真实习报告引言：本项目的目标是使用MATLAB模拟和分析直流到交流（DCAC）转换器的性能。
DCDC转换器高频模型建立与设计软件
DCDC转换器高频模型建立与设计软件在现代电子系统中，DCDC转换器是一种非常常见的电源转换设备。
它可以将直流电压转换为不同电压级别的输出，以满足各种电子设备的电源需求。
在DCDC转换器的设计过程中，高频模型的建立是非常重要的一步，它可以帮助工程师快速准确地评估和优化转换器的性能。
本文将介绍DCDC转换器高频模型建立及其相关的设计软件。
一、高频模型建立方法在DCDC转换器的建模过程中，高频模型是用于描述转换器在高频工作条件下的电压、电流等信号响应的数学模型。
常见的高频模型建立方法包括平均值模型、状态空间模型和开关函数模型等。
1. 平均值模型平均值模型是一种简化的建模方法，它基于平均值原理，将转换器的输入输出等效为恒定的电压和电流。
平均值模型建立简单、计算量小，适用于快速评估转换器的基本性能。
然而，由于忽略了高频开关行为，平均值模型不能准确地描述转换器的高频响应。
2. 状态空间模型状态空间模型是一种较为精确的高频建模方法，它以转换器内部的电压、电流等状态量为基础，通过建立状态方程和输出方程来描述转换器的动态行为。
状态空间模型可以较为准确地预测转换器在不同工况下的高频响应，但其建模过程相对复杂，需要对转换器的动态特性有较深入的理解。
3. 开关函数模型开关函数模型是一种针对开关型转换器的特殊建模方法，它基于开关管的导通和关断过程，将转换器的高频行为建模为开关函数。
开关函数模型在建模精度和计算效率方面表现优秀，适用于复杂的高频分析和设计优化。
二、DCDC转换器设计软件除了手工建立高频模型外，工程师还可以利用专门设计的软件来辅助DCDC转换器的设计和分析。
以下是一些常用的DCDC转换器设计软件：1. PLECSPLECS是一款基于MATLAB/Simulink平台的电源电子仿真软件，在DCDC转换器的高频建模和性能评估方面具有较强的功能。
PLECS 提供了丰富的电源电子元件模型和高频建模工具，可以帮助工程师快速准确地建立DCDC转换器的高频模型，并进行系统级的性能分析和优化。
Matlab_DC-DC转换器建模
西安电子科技大学 微电子学院
Xi Dian University School of Microelectronics
系统模型搭建
状态空间法概述
系统模型搭建
iS
T L D C R uo
Buck DC/DC状态空间模型
iL io
US iS
T D
iL
L
利用状态空间平均法对系统进行建模时须满足以下三个假设条件： 1）交流小信号频率远远小于开关频率（即低频假设）； 2）转换器的转折频率远远小于开关频率（即小纹波假设）； 3）电路中个交流分量的幅值必须远远小于相应的直流分量（即 小信号假设）。 在实际DC/DC转换器中，开关频率较高，很容易满足低频假设、小纹波 假设和小信号假设。因此可以 采用状态空间平均法对DC/DC转换器进行 建模。
DCDC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。
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。
1232.2 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。
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。
DCDC转换器电路设计与仿真工具
DCDC转换器电路设计与仿真工具开发干净的能源系统对于实现可持续发展至关重要。
在电力转换领域，DCDC转换器被广泛用于将直流电能转换为所需电压或电流。
本文将介绍DCDC转换器的电路设计与仿真工具。
一、引言DCDC转换器是一种关键元件，可将输入直流电压转换为输出电压，通常用于电源管理和能量转换系统中。
在设计和开发阶段，电路工程师需要准确且快速地评估不同参数下的转换器性能。
为此，他们可以利用各种电路设计与仿真工具。
二、电路设计DCDC转换器的电路设计需要考虑多个因素，包括输入输出电压、负载性能、效率和稳定性等。
设计师需要选择适当的拓扑结构（如升压、降压、升降压或反相）和元器件（如电感、电容和开关管等），以实现所需的转换功能。
在电路设计中，工程师可以使用各种软件工具进行电路原理图设计和参数设置。
一些常用的电路设计软件包括Altium Designer、Proteus、KiCad和EasyEDA等。
这些工具提供了直观的界面，以帮助设计师创建和修改电路原理图，并设置元件参数。
三、仿真工具仿真工具在DCDC转换器设计中起着至关重要的作用。
它们可以帮助工程师评估和优化电路的性能，快速检测潜在问题，并预测电路的工作状态。
在仿真中，设计师可以模拟和调整不同的电压、电流、阻抗和负载情况，以获得所需的转换器特性。
一些常用的仿真工具包括PSIM、LTspice、MATLAB/Simulink和Plecs等。
这些工具提供了丰富的模型库，以模拟各种类型的DCDC转换器，并提供准确的性能评估。
四、设计流程DCDC转换器的设计流程可以分为以下几个步骤：1. 确定输入输出电压和电流要求。
2. 选择适当的拓扑结构。
3. 设计并优化电路原理图。
4. 设置元器件参数并进行电路仿真。
5. 分析仿真结果，评估电路性能。
6. 进行必要的调整和优化。
7. 实际制作、测试和验证电路。
五、案例分析为了更好地理解DCDC转换器的设计与仿真工具，我们以升压型Buck-Boost转换器为例进行分析。
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。
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@
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。
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
DC-DC变换器平均模型建模及仿真
I. 引言现代电子设备和电子系统通常由高密度、高速度的电路组成，这样的电路具有低压大电流的特性。
为了带动这样的负载，电源必须能在一个很宽的电流范围内提供稳定的电压，其稳态及暂态的整流特性也必须相当出色。
建模与仿真在现代DC-DC变换器的设计过程中扮演了很重要的角色。
它能让工程师在制作实际电路之前评估变换器的性能。
因此，我们可以在设计之初就发现并更正可能存在的设计缺陷，以提高生产率并节约生产本钱。
DC-DC变换器的建模和仿真在过去的十年里是一个热点[1]。
一般来说，变换器建模方法有两种：开关模型、平均模型。
在开关模型中，模型仿真了变换器的开关动作，仿真波形是包含了开关纹波的波形，这与实际看到的波形很相似。
而平均模型只仿真了变换器的平均特性，仿真波形也是平滑而连续的，这个波形代表了平均值而非实际值。
众所周知，对平均模型进展仿真要比开关模型快。
因此，平均模型常用于变换器动态性能的总体评估。
在过去，平均模型的仿真主要是用SPICE来完成的[2]。
SPICE的缺点在于仿真的对象必须是电路的形式，如果模型原型是复杂的方程式，那么要花费很大的精力将其转换成等效的电路形式。
尽管SPICE的新版本也开场支持建立纯数学模型，但是改善仍然有限。
最近，参考文献[3]介绍了一个不错的可以用在DC-DC变换器建模和仿真方面的工具——SIMULINK[4]。
然而，作者使用的变换器模型是线性化的，在大信号条件下，这个模型的仿真效果并不理想。
为了克制上述缺点，本论文讨论了如何应用SIMULINK在大信号条件下对DC-DC变换器进展平均模型的建模与方针。
本文拓展了文献[3]的研究，在变换器的功率和控制局部使用了非线性化的模型，从而改良了模型在大信号条件下的仿真效果。
下面将分别讨论Buck变换器的非线性化的模型，及相关的三个输出电压控制策略。
A. Buck变换器主电路拓扑Buck变换器主拓扑如图1所示：图1 Buck变换器Fig.1. Buck Converter在电流连续的模式下〔CCM〕——即开关开通的时候，电感电流连续——变换器表现为两个电路状态。
Matlab单端反激DCDC电路仿真Word版
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 =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：。
DC-DC变换器的计算机仿真报告
《电力电子电路的计算机仿真》综合训练报告班级姓名学号专业指导教师I摘要DC-DC变换电路，是一种将直流电变换为另一种具有不同输出特性的直流电的电力电子装置。
基于电力电子交流技术，利用电力电子器件及相关电路，可构成升压变压器（Boost Chopper）、降压变压器（Back Chopper）和丘克变换器（Cuk Chopper），完成对电路电压和电流的交换，也可实现对频率与相数的交换。
本文在对升压、降压变换器电路理论分析的基础上，选用MOSFET型开关器件对升压、降压进行控制，并基于Simulink仿真系统对所设计的升压变换器和降压变换器进行仿真，最终完成了设计所要求的升压、降压功能的各项参数。
关键字：DC-DC变换电路升压变压器降压变压器目录第一章绪论 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计意义 (1)1.3 设计要求 (1)第二章仿真软件及开关器件简介 (2)2.1 MATLAB简介 (2)2.2 Simulink简介 (4)2.3 MOSFET开关器件简介 (5)第三章 DC-DC变换器的设计原理 (6)3.1 降压斩波电路（Buck Chopper) 工作原理 (6)3.2 升压斩波电路（Boost Chopper）工作原理 (7)第四章计算机仿真 (9)4.1 降压变换器设计 (9)4.2 升压变换器设计 (15)第五章总结 (24)心得体会 (25)参考资料 (26)第一章绪论1.1设计目的：1、理解升压、降压变换电路电路图，并对电路中的元器件的作用有深刻的认识。
2、在对升压、降压变换电路理论分析的基础上，建立基于Simulink的升压、降变换电路的仿真模型3、选用MOSFET型开关器件对升压、降压进行控制，并对不同工作情况进行仿真分析与研究。
4、在实际操作中，验证所设计仿真模型的正确性。
1.2 设计意义：直流斩波就是将直流电压变换成固定的或可调的直流电压，也称DC/DC变换。
使用直流斩波技术，不仅可以实现调压的功能，而且还可以达到改善网侧谐波和提高功率因数的目的。
单电感多路输出BUCK电源转换器MATLAB建模及电流域设计方法
单电感多路输出BUCK电源转换器MATLAB建模及电流域设计方法杨建明【摘要】为分析单电感多路输出BUCK电源转换器(SIMO)的可行性,首先建立MATLAB模型,从算法角度验证SIMO可行性.同时为解决SIMO存在的电路复杂、面积大、及静态电流大的问题,首次提出使用电流信号设计SIMO控制器.结果表明,算法可行,电路设计方法简洁,0.13 μm CMOS工艺下三通道SIMO面积0.76mm2,静态电流110 μA,驱动能力200 mA.%The feasibility of single inductor multiple output BUCK converter (SIMO) was verified by MATLAB model. At the same time,the method of design SIMO DCDC converter with current signals was presented initially to simplify SIMO controller design and reduce the area and quiescent current of SIMO controller. Results showed that the mathematical model was robust and the circuit realizing method was simple. The area of the triple channel SIMO is only 0. 76mm2,quiescent current 110 μA,and drive strength 200 mA.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2013(036)001【总页数】5页(P85-89)【关键词】BUCK;单电感多路输出;电流域;MATLAB【作者】杨建明【作者单位】安凯微电子技术有限公司,广州510663【正文语种】中文【中图分类】TN432单电感多路输出电源转换器以其外围器件少、成本低而在日益低成本化、小型化的电子产品中获得发展空间，SIMO(Single Inductor Multiple Output)应市场需求而生。
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状态空间平均法是平均法的一阶近似，它实质上是根据线性RLC元 件、独立电源和周期性开关组成的原始网络，以电容电压和电感电流 为状态变量，按照功率开关器件 “ 导通 ”和 “断开 ” 两种状态，利用时间 平均得到一个周期内平均状态变量，将一个非线性、时变、开关电路 转换成一个等效的线性、时不变、连续电路，因而可决定其小信号传 递函数，建立状态空间平均模型。
开关电源是相对线性电源而言的，它利用高频振荡电路将输入端 的交流电直接整流成直流电，通过控制开关管的导通和关断，形成高 频脉冲电流，在电感或高频变压器作用下，为输出端提供稳定的直流 电流。合理控制开关管的导通和关断时间比率，就能维持输出电压的 稳定性。
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工作原理
Buck DC/DC转换器
工作原理
iS
T L D C R uo
Buck DC/DC转换器
iL io
电感电压UL=US– Uo， 在该电压的作用下， 电感电流iL线性增长 ， 电感储能增加
US
io
C
R
uo
T导通等效电路
d i L 0 dt uO 1 C 1 1 L i L L u 1 uO S 0 RC
T断开等效电路（iL>0)
d i L 0 dt uO 1 C 1 L i L 0 u S 1 uO 0 RC
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Error Amplifier
适用于低压场合
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的值。
工作原理
2、开关转换器
工作原理
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Buck DC/DC转换器
iL
L
工作原理
iS
T L D C
Buck DC/DC转换器
iL io
io
电感电压UL= – Uo， 在该电压的作用下， 电感电流iL线性下降， 电感储能减少
US
电感电压UL= 0， 电容向负载供电
US
D
C
R
uo
R
uo
T断开等效电路（iL>0)
T断开等效电路（iL=0)
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工作原理
Boost DC/DC转换器
目录
US
UO
工作原理： 开关管导通时，UL=US，电感电流线性增加，电感储能增大，电源向电 感转移电能。此时二极管反接，因此电容不能通过开关放电，只能对负载放 电。 开关管断开时，电感中磁场将改变电压极性以保持电感电流不突变，所 以UL与US串联同时向负载供电，此时输出电压UO高于输入电压，实现Boost 的功能。 西安电子科技大学 微电子学院
5
Boost DC/DC传输函数模型
式，而输入、输出及状态之间的关系可用许多一阶微分方程来描述。
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US
T导通等效电路
电源能量向电感、负载传递
Buck DC/DC转换器原理图及不同开关状态下的等效电路 西安电子科技大学 微电子学院
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系统模型搭建
状态空间是控制工程中的一个名词。
状态空间法概述
状态是指在系统中决定系统状态的最小数目的变量的有序集合。 而所谓状态空间则是指该系统的全部可能状态的集合。简单来说，状态空间 可以视为一个以状态变数为座标轴的空间，因此系统的状态可以表示为此空 间中的一个向量。
状态空间表示法即为一种将物理系统表示为一组输入、输出及状态的数学模
开关转换电路——利用半导体功率器件作为开关，将一种电源形式 转变为另一种电源形式的主电路。 开关电源——转变时利用自动控制闭环稳定输出并有保护环节。
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按调制方式分：脉宽调制（PWM）、频率调制（PFM）、混合式。 按储能电感与负载连接方式分：串联型、并联型。 按输入输出电压大小划分：降压型（Buck）、升压型（Boost）。 其他类型还有Buck-Boost转换器、Cuk转换器、Zeta转换器、Sepic转换 器等等......
2）输出参数：
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背景知识
按激励方式分：它激式、自激式
DC/DC转换器的分类
背景知识
DC/DC转换器的主要技术指标
从使用角度出发，对 DC-DC 转换器的要求是：高的可靠性；好的 维修性；小的体积重量；低的价格等。 从技术角度出发，DC-DC 转换器的主要技术指标有： 1）输入参数： √ √ √ √ √ √ √ 输入电压及输入电压变化范围 输入电流及输入电流变化范围 输出电压及输出电压变化范围 输出电流及输出电流变化范围 输出电压稳压精度 效率 输出电压纹波有效值和峰峰值
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目录
工作原理
1、线性电压转换器
电压转换器的分类
Vout Vin
二
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目录
背景知识
任何电子设备都离不开可靠的电源，开关电源因其体积小、重量 轻、效率高、功耗低、稳定性好等优点，逐渐取代了传统的连续控制 线性电源系统，被广泛地应用于电子产品中。
一
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背景知识
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目录
DC/DC转换器系统建模
背景知识 工作原理 系统模型搭建
主讲教师：吴晓鹏
仿真分析
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电容储能向负载转移
T一周期中导通时间愈长，向电感转移的能量愈多，
电感储能向电容、负载转移
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向负载转移的能量也愈多，即输出电压愈高
控制开关管导通占空比可控制输出电压
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电压转换器的分类
工作原理
2、开关转换器
电压转换器的分类
假设开关周期为T，则T=ton+toff，开关频率为f=1/T，占空比为D=ton/T 则toff=(1-D)T，且T=DT+(1-D)T。由此推导输出电压平均值为：
开关电源转换器利用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性 通断开关，控制开关元件的占空比从而调整输出电压。反馈回路检测 输出电压，并与基准电压相比较，其误差电压通过误差放大器放大， 放大后的电压控制脉宽调制电路，产生占空比变化的周期信号，进而 控制半导体开关的通断时间，调整输出电压的大小。
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RL Vin RL Rin
工作原理
恒流源基本结构
1 R 1 in RL
线性电压转换器设计的关键之处是在最小压降时，转换器仍能正常工 作，且功耗尽可能少、效率尽可能高、同时必须稳定。 LDO(Low Dropout Voltage)线性电压转换器是其中的代表之一。
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工作原理
1、线性电压转换器
PMOS Pass Element R1 VP
电压转换器的分类
工作原理
2、开关转换器
电压转换器的分类
当负载或输出电流变化时， 通过采样电阻R1，R2得到一
Rload Vout Verr R2 Vref
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系统模型搭建
状态空间法概述
系统模型搭建
iS
T L D C R uo
Buck DC/DC状态间模型