升降压斩波电路仿真报告

常熟理工学院电气与自动化工程学院《电力电子技术》课程项目制作说明书
题目：Multisim仿真大作业
升降压斩波电路仿真报告
学号：Z********
姓名：**
一．电路工作原理
升降压斩波电路（Buck-Boost Chopper）的基本工作原理是：当可控开关V处于通态时，电源E经V向电感L供电使其储存能量，此时电流为i1，方向如图所示。

同时，电容C维持输出电压基本恒定并向负载R供电。

此后，使V关断，电感L中储存的能量向负极释放，电流为i2,方向如图所示。

可见，负载电压极性为上负下正，与电源极性相反，所以该电路也被称为反极性斩波电路。

二．电路原理图
三．参数计算与元器件选择
输入直流电压U1=220V；
IGBT型号：IRG4BC10U；
电感L=3mH;
二极管型号：1N4148；
电容C=15uF;
负载电阻R=10K欧姆
四．仿真电路设计
在了解了升降压斩波电路的工作原理后，我使用了multisim仿真软件做了电路仿真，利用了可调占空比的函数信号发生器来控制IGBT的开断，此处也可选用正弦波信号源，利用虚拟万用表来观察电压值随着占空比变化的规律.
我们利用采样电阻来观察流经电感L的电流，原理图如下
通过示波器发现电流基本无脉动，说明电感选择合适。

因为没有设计控制回路，所以通过手动修改函数发生器的占空比数值来控制IGBT的导通角度，同时观察万用表读取输出电压，与输入电压做比较。

通过修改占空比数值和虚拟万用表读数，可得：
我们可以清楚的看到，当占空比小于50%时电路实现了降压斩波电路的功能，当占空比大于50%时电路实现了升压斩波电路的功能。

五．心得与总结
通过这次升降压斩波电路仿真，让我更进一步的了解了升降压斩波电路的工作原理，也对该电路用到的IGBT的工作原理有了进一步的了解，在仿真过程中也遇到了一些问题，例如忘加地线，导致仿真频频报错，电容选择上出现问题，导致电压无法恒定，所以实际测得的电压值小于计算值，电力电子的Multisim仿真相较于以往的电路仿真和模电数电仿真最大的区别在于需要使用控制电路，但是出于简便，我并没有自己搭建控制电路，所以希望在以后的仿真中可以自己设计控制电路，升降压斩波电路的控制电路相较于整流电路的控制电路并不困难，所以希望可以尝试一下。

而在实际应用方面，我觉得升降压斩波电路可以用于直流电机的降压调速，希望以后有机会可以仿真一下该电路。

总体来说这次仿真收获很大。