电力电子课程实践_基于matelab仿真平台的Boost升压电路验证探究
基于MATLAB的Boost电路仿真
知识就堤力量—基于Matlab 的Boost电路仿真姓名:学号: 班级:知识就堤力量1、前言由于DC/DC开关电源具有高效率，高功率密度和高可靠性等优点，越来越广泛地应用于通信、计算机、工业设备和家用电器等领域。
在近几十年里，开关电源技术得到了长足的发展。
在很多场合下，需要从低压电源变换到高压电源，Boost变换器是最基本，也是最常用的一种变换器。
在电力电子系统的研究中，仿真研究由于其高效、高精度及高的经济性与可靠性而得到大量应用。
近二十年来，仿真已逐渐成为电力电子技术研究的有力工具。
Matlab语言的强大仿真功能和方便性受到广大使用者的广泛爱好。
本文对Boost变换器电路进行简单的介绍，采用Matlab来完成建模和仿真。
2、Boost电路的工作状态Boost变换器的电路结构如下图所示:iT. nBoost电路的结构⑻开关状态1 （S闭合）（b）开关状态2 （S关断）3、Matlab 仿真分析Matlab 是一种功能强大的仿真软件，它可以进行各种各样的模拟电路和数 字电路仿真，并给出波形输出和数据输出，无论对哪种器件和哪种电路进行仿真， 均可以得到精确的仿真结果。
采用 Matlab 仿真分析方法，可直观、详细的描述 Boost 电路由启动到达稳态的工作过程，并对其中各种现象进行细致深入的分 析，便于我们真正掌握Boost 电路的工作特性。
仿真图如下所示：电路工作原理：在电路中IGBT 导通时，电流由E 经升压电感L 和V 形成回路，电感L 储能; 当IGBT 关断时，电感产生的反电动势和直流电源电压方向相同互相叠加，从而 在负载侧得到高于电源的电压，二极管的作用是阻断 IGBT 导通是，电容的放电 回路。
调节开关器件V的通断周期，可以调整负载侧输出电流和电压的大小。
4-Vo |t\a «E MeJsnuramQ Stfi»RLC Ewnch HR ltd g e Sours I llc —— ScQpe(c)开关状态3 (电感电流为零)ScoptlVCurrent MeasurementDiodeKDT Cm rue nt Measuremehti C T古 * 知识就堤力量其负载侧输出电压的平均值为:t off 上式中T 为开关周期，•…为导通时间，总说-为关断时间在模型仿真中的参数设置：(1) 设置电源电压为200V ，电阻的阻值为5Q 。
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。
基于MATLAB的升压－降压式变换器的建模与仿真
基于MATLAB 的升压－降压式变换器的建模与仿真一、摘要本文在对升压-降压（Boost-Buck ）式变换器电路理论分析的基础上,建立了基于Simulink 的升压-降压式变换器的仿真模型,运用IGBT 对升压－降压进行控制，并对工作情况进行仿真分析与研究。
通过仿真分析也验证了本文所建模型的正确性。
二、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。
升压-降压式变换电路即升降压斩波电路，主要应用于已具有直流电源需要调节直流电压的场合。
三、设计原理升压-降压式变换器电路图如下图1-1所示。
设电路中电感L 值很大，电容C 值也很大,使电感电流L i 和电容电压0u 基本为恒值。
图1-1 电路原理设计原理是：当可控开关V 出于通态时，电源经V 向电感L 供电使其贮存能量，此时电流为1i ，方向如图1-1中所示。
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 中贮存的能量向负载释放，电流为2i ，方向如图1-1中所示。
可见，负载电压极性为上负下正，与电源电压极性相反，因此该电路也称作反极性斩波电路。
稳定时，一个周期T 内电感L 两端电压L u 对时间的积分为零，当V 处于通态期间时，L u =E ；而当V 处于端态期间时，L u =-0u 。
于是，E on t =off t U 0，所以输出电压为U=offon t t E=βαE 其中β=1-α，若改变导通比α，则输出电压既可以比电源电压高，也可以比电源电压低。
当0<α<0.5时为降压，当0.5<α<1时为升压，如此可以实现升压-降压的变换，该电路称作升降压斩波电路即升降压变换器。
图1-2中给出了电源电流1i 和负载电流2i 的波形，设两者的平均值分别为1I 和2I ， 当电流脉动足够小时，有21I I =off on t t 。
最新BOOST电路设计及matlab仿真资料
Boost升压电路及MATLAB仿真一、设计要求1.输入电压（VIN）:300V（+-20％）2.输出电压（VO）:410V3.输出功率（PO）:10kw4.电压纹波：≤1％5.开关频率设置为10KHz输入电压在240—360V范围变化时，稳态输出能够保持在410V。
根据设计要求表明需要设计一个升压电路即Boost电路。
Boost电路又称为升压型电路,是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。
其工作过程包括电路启动时的瞬态工作过程和电路稳定后的稳态工作过程。
同时，也需设计一个闭环控制电路，当输入电压变化时，能准确的跟踪电压变化，改变PWM 电压占空比，以稳定输出电压。
二、主电路设计图1主电路2.1 Boost电路的工作原理Boost升压电路电感的作用：是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件，当IGBT开关管闭合后，电感将电能转换为磁场能储存起来，当IGBT断开后电感将储存的磁场能转换为电场能，且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载，由于这个电压是输入电源电压和电感的磁场能转换为电能的叠加后形成的，所以输出电压高于输入电压，既升压过程的完成。
Boost升压电路的二极管主要起隔离作用，即在IGBT开关管闭合时，肖特基二极管的正极电压比负极的电压低，此时二极管反向截止，使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电；因在IGBT管断开时，两种叠加后的能量通过二极向负载供电，此时二极管正向导通，要求其正向压降越小越好，尽量使更多的能量供给到负载端。
闭合开关会引起通过电感的电流增加。
打开开关会促使电流通过二极管流向输出电容因储存来自电感的电流，多个开关周期以后输出电容的电压升高，结果输出电压高于输入电压。
接下来分两部分对Boost电路作具体介绍即充电过程和放电过程。
充电过程在充电过程中，开关闭合（开关管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。
电力电子技术与MATLAB仿真课程设计
电力电子技术与MATLAB仿真课程设计课程设计概述本次课程设计的主要任务是对电力电子技术进行深入了解，并通过MATLAB仿真进行实践操作，从而全面掌握电力电子技术的应用。
本次课程设计以掌握电力电子技术基本原理、掌握MATLAB仿真软件的使用和掌握电力电子技术的应用为主要目标，结合实际应用案例和仿真实验，学生们能够更加深入地理解电力电子技术的应用，并且掌握MATLAB仿真的使用方法。
任务一：电力电子技术基础知识任务目标通过学习电力电子技术基础知识，掌握电力电子技术的相关概念和原理。
学习内容本次课程设计的学习内容主要包括以下几点：1.电力电子技术概述2.半导体器件3.电路模型4.控制方法学习方法学生们应该认真学习课程中涉及到的各种电力电子技术相关知识和概念，并在查阅相关文献进行加深理解。
同时，针对课程中的一些重点难点内容，可以与同学共同研究、讨论，并结合实际案例进行学习。
任务二：MATLAB仿真操作技能任务目标通过本次课程设计，学生们应该掌握MATLAB仿真工具的基本操作技能，能够独立完成电力电子技术的相关仿真实例，并且掌握MATLAB仿真结果的分析和处理方法。
学习内容本次课程设计的学习内容主要包括以下几点：1.MATLAB基础操作2.电力电子技术常用仿真分析方法3.仿真模型搭建学习方法学生们应该认真学习课程中涉及到的MATLAB仿真工具的相关知识和概念，并进行实践操作。
在实践操作过程中，可结合文献资料进行研究和调整，并与同学一起共同探讨仿真结果与理论分析的关系。
任务三：综合应用任务目标通过独立完成应用案例的设计和模拟仿真，学生们能够深入理解电力电子技术的实际应用，并且掌握MATLAB仿真工具在电力电子技术应用方面的操作方法。
学习内容本次课程设计的学习内容主要包括以下几点：1.开关电源的设计及仿真2.三相变频器的设计及仿真3.太阳能逆变器的设计及仿真学习方法学生们应该针对给出的应用案例进行仿真模拟，并负责完成实验数据表格整理及会议汇报材料的整理，以提高课程设计实际应用能力。
完整word版,BOOST电路设计及matlab仿真
Boost升压电路及MATLAB仿真一、设计要求1.输入电压（VIN）:12V2.输出电压（VO）：18V3.输出电流（IN）:5A4.电压纹波：0.1V5.开关频率设置为50KHz需设计一个闭环控制电路，输入电压在10—14V或负载电流在2—5A范围变化时，稳态输出能够保持在18V 。
根据设计要求很显然是要设计一个升压电路即Boost电路。
Boost电路又称为升压型电路,是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。
其工作过程包括电路启动时的瞬态工作过程和电路稳定后的稳态工作过程。
二、主电路设计图1主电路2.1 Boost电路的工作原理Boost升压电路电感的作用：是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件，当MOS开关管闭合后，电感将电能转换为磁场能储存起来，当MOS断开后电感将储存的磁场能转换为电场能，且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载，由于这个电压是输入电源电压和电感的磁场能转换为电能的叠加后形成的，所以输出电压高于输入电压，既升压过程的完成。
Boost升压电路的肖特基二极管主要起隔离作用，即在MOS开关管闭合时，肖特基二极管的正极电压比负极的电压低，此时二极管反向截止，使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电；因在MOS管断开时，两种叠加后的能量通过二极向负载供电，此时二极管正向导通，要求其正向压降越小越好，尽量使更多的能量供给到负载端。
闭合开关会引起通过电感的电流增加。
打开开关会促使电流通过二极管流向输出电容因储存来自电感的电流，多个开关周期以后输出电容的电压升高，结果输出电压高于输入电压。
接下来分两部分对Boost电路作具体介绍即充电过程和放电过程。
充电过程在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。
这时，输入电压流过电感。
二极管防止电容对地放电。
由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。
基于Matlab电气仿真技术的电力电子实验教学探索
通 过手绘、挂图、 P P T 等 的 方 式 进 行 教 学 ，绘制的过程比 的学习更加简单。
较 复 杂 ，因此需要耗费老师很多时间，最重要的是绘制的
MATLAB是 一 种 科 学 计 算 软 件 ，主要用来解决科学
电路图形不精准、动 态 性 不 强 ，还 无 法 及 时 调 整 ，因此对 与工程中的实际问题。 Si mu lin k 是 MATLAB的组件，它
引言
关 过 程 非 线 性 ，所 以 在 学 习 的 吋 候 ，对 电 力 电 子 系 统 和 电 路
电 力 电 子 教 学 不 仅 需 要 学 习 相 关 的 理 论 知 识 ，而且还 分析带来了一定的困难丨2]〇利用现代计算机的仿真技术，能
需 要 对 电路和波形进行分析。传 统 的 教 学 中 ，老师主要是 够将复杂的电力电子元件、系统设计变得更加简单，让学生
加载直流电压。当 SPWM触发信号输入到通用桥的G 端时, 克 服 了 传 统 教 学 中 存 在 的 问 题 ，进一步加深了学生对教学
通用桥会将自动将每一列信号分配给每一个开关器，从而控 内容的理解。 因 此 ，Matlab电气仿真技术在电力电子技术
制器件开闭。如果用三相对称阻感性负载，则要用星形连接。 实验教学课堂广泛应用。*
于调制 波 的 信 号 Ur, 则 是输出低电平％
定 的 危 险 性 ，学生只能完成 一 些 基 本 规 定 的 动 作 ，无法对
■ 2 .2主电路模块
一 些 疑 难 问 题 进 行 实 验 ，这 些 问 题 严 重 影 响 了 实 验 效 果 。
使用通用桥模块和三个桥臂，选 择 IGBT/D iodes作为 将 M atla b 电 气 仿 真 技 术 引 入 到 电 力 电 子 技 术 实 验 课 题 ，
BOOST电路设计和matlab仿真
Boost升压电路及MATLAB仿真一、设计要求1.输入电压（VIN）:12V2.输出电压（VO）：18V3.输出电流（IN）:5A4.电压纹波：0.1V5.开关频率设置为50KHz需设计一个闭环控制电路，输入电压在10—14V或负载电流在2—5A范围变化时，稳态输出能够保持在18V 。
根据设计要求很显然是要设计一个升压电路即Boost电路。
Boost电路又称为升压型电路,是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。
其工作过程包括电路启动时的瞬态工作过程和电路稳定后的稳态工作过程。
二、主电路设计图1主电路2.1 Boost电路的工作原理Boost升压电路电感的作用：是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件，当MOS开关管闭合后，电感将电能转换为磁场能储存起来，当MOS断开后电感将储存的磁场能转换为电场能，且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载，由于这个电压是输入电源电压和电感的磁场能转换为电能的叠加后形成的，所以输出电压高于输入电压，既升压过程的完成。
Boost升压电路的肖特基二极管主要起隔离作用，即在MOS开关管闭合时，肖特基二极管的正极电压比负极的电压低，此时二极管反向截止，使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电；因在MOS管断开时，两种叠加后的能量通过二极向负载供电，此时二极管正向导通，要求其正向压降越小越好，尽量使更多的能量供给到负载端。
闭合开关会引起通过电感的电流增加。
打开开关会促使电流通过二极管流向输出电容因储存来自电感的电流，多个开关周期以后输出电容的电压升高，结果输出电压高于输入电压。
接下来分两部分对Boost电路作具体介绍即充电过程和放电过程。
充电过程在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。
这时，输入电压流过电感。
二极管防止电容对地放电。
由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。
boost电路仿真报告
Boost 电路1．实验名称：基于matlab 的boost 电路仿真的实验报告分析。
2．实验目的：○1学习matlab 的基础知识和操作； ○2改变占空比以及原件参数，观察电压和电流的变化。
3.实验平台：simulink 和simpowersystems4.实验原理：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I 1，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u 0为恒值，记为U 0 。
设IGBT 处于通态的时间为t on ，此阶段电感L 上积蓄的能量为EI 1t on 。
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t off ，则在此期间电感L 释放的能量为（U 0 -E ）I 1t off 。
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 EI 1t on =（U 0 -E ）I 1t off 化简为 U 0=T*E/t off 输出电压高于电源电压图1图25.实验过程：1、研究电路电感L的变化对电路工作状态的影响，其中E=10(V), T=1e-4(S), α=10%, C=1e-5, R=10Ω，触发角0度。
平均值最大值最小值差值最大值最小值差值L（H）U R（V）I o（A）U max（V）U min（V）I max（A）I min（A）1e-3 10.28 1.144 10.6609 9.628 1.0329 1.1864 1.0875 0.0989 3e-3 10.29 1.145 10.714 9.676 1.038 1.1591 1.1261 0.033 5e-3 10.29 1.145 10.7264 9.6855 1.0409 1.1536 1.1388 0.0148图3 直流电源为10V图4 脉冲信号设置图6 电容设置图7示波器设置图8 电感设置为L=1e-3H 图9 电感设置为L=3e-3图10 电感设置为L=5e-3仿真结果如下：（1）电感L=1e-3（H）时的波形，如图11 图11图11.1 电压放大的波形图11.2 电流放大的波形（2）电感L=3e-3（H）时的波形，如图12图12图12.1 电压放大的波形图12.2 电流放大的波形（3）电感L=5e-3（H）时的波形，如图13图13图13.1 电压放大的波形图13.2 电流放大的波形结论：由以上的波形（1）～（3）可以知：电感越大，波纹越小；由数据可知，电感越大，最大最小值之差越小。
基于Matlab的Boost电路仿真分析及其试验研究
图*
空间状态平均法的 "##$% 变换器仿真模型
*+,+& 电路分析法 电路 分 析 法 就 是 对 "##$% 电 路 的 开 通 和 关 断 （如图 & 所示）的两个阶段分别应用电路理论，对 节点应用节点电流分析，对回路采用回路电压分析
图& "##$% 电路的拓扑电路
（)）( 关断
（ ’） ( 开通
《电工技术杂志》!""# 年第 $" 期
・电力电子 ・
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
基于 !"#$"% 的 &’’(# 电路仿真分析及其试验研究
胡 兵
!""##$） （同济大学电气工程系 摘 要
对 %&&’( 电路的开关过程进行了详细的分析，应用 )*(+*, 的三种分析方法分别进行 了仿真，结果一致且与理论相符。最后应用 -.#/.!/01) 调 制 芯 片 研 制 一 套 输 入 2"3、输 出 #""3 的 !4/51 的样机进行了试验研究。 关键词 %&&’( 变换器 )*(+*, 仿真 -.#/.!/ 01) 用户文件可以作为 )*(+*, 的库函数来调用，因而用 户可以根据自己的需要方便地建立和扩充新的库函 数。另外，为了充分地利用 <&=(=*>、 . 语言的现有 资源，通过建立 )?@ 文件的形式混合编程，可方 便地调用有关的 <&=(=*>、 . 语言的子程序。 （#） )*(+*, 中提供了系统模型图形输入与仿真 工具— — — ABC9+B>5。 （D）大量的 )*(+*, 配套工具箱和友好操作界面 图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方 向。)*(+*, 中的 ABC9+B>5 给科研人员提供了用自己 擅长的 .86 方法 来 实 现 系 统 的 仿 真 工 作。 )*(+*, 提供了大量有用的工具箱。同时它允许用户自己开 发特定用途的工具箱。
《MATLAB工程应用》---升降压(Buck-Boost)变换器仿真
《MATLAB工程应用》升降压（Buck-Boost）变换器仿真一、选题背景Buck-Boost变换器在目前的各类计算机等各类智能电子设备中广泛应用，其优点在于效率高，可以输出大电流，且静态电流小。
其高效节能的优点也带来了很大的收益，随着科技在进步，变换器技术也在进步。
二、原理分析BOOST电路中，主电路由开关管、二极管VD、储能滤波电感L 、输出滤波电容C等组成。
它是DC-DC变换器中最常用的电路’因为输出电压大于输入电压的非隔离型变压电路，所以又叫作升压型变换器。
其可看作是Buck变换器与Boost变换器串联而成。
Buck-Boost 型开关电源以其电路结构简洁，输入电压范围宽，可升降压，输入输出电压极性相反，被广泛应用于中小功率DC/DC变换场合。
电感影响输出纹波大小，电压的调整率。
电容起到滤波的作用，可根据输出脉动电压峰峰值来确定。
三、过程论述Simulink Library Browser先找出R、L、C并将R设为10Ω，L 设为133e-6H,C设为1.67e-3F。
其次Simulink Library Browser 中找到示波器scope，并设置为6个通道。
接着设置DC直流电源，设置电压为20V。
在Power electronics中找到Mosfet以及Diode 参数不动。
找到Pulse Generator及Multimeter将其与示波器连接。
最后找出powergui放入连线图，连线如图一。
四、结果分析仿真时间为0.1s，连线图如图一所示，波形图如图二所示。
图1 设计连线图图二波形图图四 C赋值图三 L赋值图五 R赋值五、课程设计总结通过这次课程设计，我学会了如何利用matlab实现各种实验仿真，熟练学会了升压降压变换器的原理，对我的专业知识有了很大提升。
在设计中，对RLC的值计算算是卡的比较久的但还是解决了。
参考文献［1］周建兴.MATLAB从入门到精通.北京：人民邮电出版社，2008［2］龚纯，王正林.MA TLAB最优化计算.北京：电子工业出版社, 2009.。
优秀毕业论文——基于matlab的电力电子技术仿真实验设计
The MATLAB is Corporation promotes by American Math Works uses in the numerical calculus and the graphic processing science computation software system is honored as “on the giant shoulder's tool” the MATLAB early time mainly to use in control system's simulation, passed through expands unceasingly already became contains the correspondence electrical engineering optimization control and so on many domains the science computation software, might use in the power electronics circuit and theelectric drive control system's simulation.
BOOST电路设计及matlab仿真
Boost升压电路及MATLAB仿真一、设计要求1.输入电压（VIN）:12V2.输出电压（VO）：18V3.输出电流（IN）:5A4.电压纹波：0.1V5.开关频率设置为50KHz需设计一个闭环控制电路，输入电压在10—14V或负载电流在2—5A范围变化时，稳态输出能够保持在18V 。
根据设计要求很显然是要设计一个升压电路即Boost电路。
Boost电路又称为升压型电路,是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。
其工作过程包括电路启动时的瞬态工作过程和电路稳定后的稳态工作过程。
二、主电路设计图1主电路2.1 Boost电路的工作原理Boost升压电路电感的作用：是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件，当MOS开关管闭合后，电感将电能转换为磁场能储存起来，当MOS断开后电感将储存的磁场能转换为电场能，且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载，由于这个电压是输入电源电压和电感的磁场能转换为电能的叠加后形成的，所以输出电压高于输入电压，既升压过程的完成。
Boost升压电路的肖特基二极管主要起隔离作用，即在MOS开关管闭合时，肖特基二极管的正极电压比负极的电压低，此时二极管反向截止，使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电；因在MOS管断开时，两种叠加后的能量通过二极向负载供电，此时二极管正向导通，要求其正向压降越小越好，尽量使更多的能量供给到负载端。
闭合开关会引起通过电感的电流增加。
打开开关会促使电流通过二极管流向输出电容因储存来自电感的电流，多个开关周期以后输出电容的电压升高，结果输出电压高于输入电压。
接下来分两部分对Boost电路作具体介绍即充电过程和放电过程。
充电过程在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。
这时，输入电压流过电感。
二极管防止电容对地放电。
由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。
电力电子技术matlab仿真实验报告
上海电机学院卢昌钰 BG0801 10号1.单相半波可控整流电路（1）电阻性负载（R=1欧姆，U2=220V,α=30°）接线图电阻性负载二次电压，输出电压，二次电流，输出电流，晶闸管电压曲线输入电压与输出电压波形（2）阻感负载（R=1欧姆，L=0.05H，U2=220V,α=30°）接线图阻感负载二次电压，输出电压，二次电流，输出电流，晶闸管电压曲线输入电压与输出电压波形（3）阻感负载+续流二极管（R=1欧姆，L=0.05H，U2=220V,α=30°）有问题接线图阻感负载二次电压，输出电压，二次电流，输出电流，晶闸管电压曲线输入与输出电压波形2.单相桥式全控整流电路（1）电阻性负载（R=1欧姆，U2=220V,α=60°）电阻性负载电路图搭建电阻负载输入电压和输出电压对比电阻负载直流电压和电流波形电阻负载时晶闸管T1的波形电流i2的曲线（2）电感性负载（R=1欧姆，L=0.05H,α=60°，U2=220V,）阻感负载电路图搭建阻感负载电压输入与输出波形阻感负载输出电流id阻感负载输出电压ud阻感负载交变时的电流i2阻感负载交变时的电压u2阻感负载VT1的电压波形（3）电感性负载+续流二极管（R=1欧姆，L=0.05H,α=60°，U2=220V,）电感性负载+续流二极管接线图输入和输出电压波形负载电流负载电压二次侧电流晶闸管两端电压3.单相桥式半空整流电路（1）电阻负载（R=1欧姆，α=60°，U2=220V,）接线图二次侧电压，负载电压，二次侧电流，负载电流，晶闸管电压，二极管电压，二极管电流波形图（2）阻感负载（R=1欧姆，L=0.05H，α=60°，U2=220V,）接线图二次侧电压，负载电压，二次侧电流，负载电流，晶闸管电压，二极管电压，二极管电流波形图（3）阻感负载+续流二极管（R=1欧姆，L=0.05H，α=60°，U2=220V,）接线图二次侧电压，负载电压，二次侧电流，负载电流，晶闸管VT1电压，二极管VD4电压，二极管VD4电流波形图4.三相半波可控整流电路电阻负载接线图（0°）三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形（电阻0°）三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形（电阻30°）阻感负载接线图（30°）三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形（阻感30°）阻感负载+续流二极管接线图（30°）5．三相全控整流电路电阻负载接线图（30°导通角）三相输入输出电压对比，晶闸管1电压，输出电流电压图形（30°）阻感负载接线图（30°导通角）三相输入输出电压对比，晶闸管1电压，输出电流电压图形（30°）阻感负载+续流二极管接线图（30°导通角）6 降压BUCK电路降压斩波电路（电流连续）接线图BUCK变换器电感电流连续时仿真波形BUCK变换器电感电流断续时仿真波形7 升压Boost电路升压Boost变换器仿真接线图升压Boost变换器连续工作升压Boost变换器断续工作8 单相全桥方波逆变电路单相全桥方波电阻负载逆变电路接线图电阻负载逆变器直流侧电流，输出交流电压电流方波波形单相全桥方波阻感负载逆变电路接线图阻感负载逆变器直流侧电流，输出交流电压电流方波波形9 三相方波逆变电路三相方波逆变电路接线图三相方波逆变电路仿真波形（感性无功=100Var）10单极性的PWM方式下的单相全桥逆变电路在下：输出电压，电流和直流侧电流波形。
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）。
电力电子电路仿真作业·BOOST电路
电力电子电路仿真作业班级：16级应电x 班学号：1601030300xx姓名：xx仿真作业：1．利用MATLAB/Simulink中的“Interpreted MATLAB Function”或“MATLAB Function”函数调用模块，编写一个周期性方波脉冲信号发生器。
要求：输出信号的周期、占空比和延迟时间均可调，输出高电平为1V，低电平为0V。
2．对编写好的函数进行模块封装，将输出信号的周期、占空比和延迟时间等可调参数放入封装对话框。
3．设置周期性方波脉冲信号发生器参数，使其输出一个开关频率为10kHz，占空比为0.4的驱动脉冲信号，在示波器中显示所输出的波形。
4．利用MATLAB/Simulink搭建BOOST电路模型，要求输入电压为50V，输出电压为100V，带纯阻性负载，输出功率在100W—1000W之间任选，电流纹波系数自定；开关管选用IGBT或MOSFET均可，开关管驱动信号由上面通过MATLAB 函数编写的周期性方波脉冲信号发生器产生，开关频率自选。
5．明确设计要求，设计电路元件参数，通过示波器观察负载电压、负载电流、开关管两端承受的电压以及驱动脉冲波形，分析仿真结果。
11编写的周期性方波脉冲信号程序我用“MATLAB Function”函数调用模块，编写了一个周期性方波脉冲信号发生器：2描述模块封装过程，给出封装编辑器设计界面图和最终的模块封装对话框2.1模块封装过程描述①选中该子系统包含的所有模块，右击，选择“Create Subsystem from selection”②将子系统中需要在封装对话框中显示的可调节参数，设定为可变参量③在该子系统模块上右击，可弹出“Mask”选项，选择“Create Mask”④在封装编辑器内进行必要的设置（见下图）⑤点击“OK”按钮2.2封装编辑器设计界面232.3 最终的模块封装对话框3 给出开关频率为10kHz ，占空比为0.4的驱动脉冲信号的参数设置对话框，说明所采用的仿真参数（算法和步长设置），对示波器输出的脉冲波形进行一定的处理（保持波形的正确性，同时波形要美观整洁），并进行简要分析3.1参数设置对话框上图已包含，请参见上图。
电力电子课程实践_基于matelab仿真平台的Boost升压电路验证探究
师学院物理与电气工程学院《电力电子技术》课程实践基于matelab仿真平台的Boost升压电路验证探究指导老师：永超姓名：衍翀班级：电气一班学号：111102022基于matelab仿真平台的Boost电路验证探究引言斩波器的工作方式有三种：一是脉宽调制方式，保持周期T不变，改变开关导通时间on T。
二是频率调制方式，保持on T不变，改变周期T。
三是混合型，on T和T都可调，使占空比改变。
直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的直流直流变换器 ,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用。
直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中，使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。
全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。
一、方案介绍主电路的功能是对输入的200V的直流电压进行升压。
它主要由全控型器件IGBT及电感、电容器件组成。
控制电路部分则是对全控型器件IGBT的通断进行控制，来获得不同的占空比，实现不同占空比下电压的抬升。
二、Boost电路工作原理假设L值、C值很大。
当V导通时（图1中s拨向a），E向L充电，充电电流恒为I1，同时C 的电压向负载供电，因C 值很大，输出电压为恒值,记为o U 。
设V 通的时间为ton ，此阶段L 上积蓄的能量为EI1ton 。
当V 断开时（图1s 拨向b ），E 和L 共同向C 充电并向负载R 供电。
设V 断的时间为toff ，则此期间电感L 释放能量为：off1ot E)I-(U稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等，则有：经过化简，可以得到输出电压的值：因为周期T 大于toff ，则输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。
也称之为boost 变换器。
三、仿真步骤1．启动MATLAB ，进入SIMULINK 后新建一个仿真模型的新文件。
基于MatlabSimulink的BOOST电路仿真
基于Matlab/Simulink的BOOST电路仿真姓名：weitor学号：**********班级：07自动化2班时间：2010年12月5日1引言BOOST 电路又称为升压型电路, 是一种直流- 直流变换电路, 其电路结构如图1 所示。
此电路在开关电源领域内占有非常重要的地位, 长期以来广泛的应用于各种电源设备的设计中。
对它工作过程的理解掌握关系到对整个开关电源领域各种电路工作过程的理解, 然而现有的书本上仅仅给出电路在理想情况下稳态工作过程的分析, 而没有提及电路从启动到稳定之间暂态的工作过程, 不利于读者理解电路的整个工作过程和升压原理。
采用matlab仿真分析方法, 可直观、详细的描述BOOST 电路由启动到达稳态的工作过程, 并对其中各种现象进行细致深入的分析, 便于我们真正掌握BOOST 电路的工作特性。
2电路组成线路由开关S、电感L、电容C组成，如图1所示，完成把电压Vs 升压到Vo的功能。
图1BOOST 电路的结构3电路的工作状态BOOST 电路的工作模式分为电感电流连续工作模式和电感电流断续工作模式。
其中电流连续模式的电路工作状态如图2 (a) 和图2 (b) 所示, 电流断续模式的电路工作状态如图2 (a)、(b)、(c) 所示, 两种工作模式的前两个工作状态相同, 电流断续型模式比电流连续型模式多出一个电感电流为零的工作状态。
（1）充电过程在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图2 (a)，开关（三极管）处用导线代替。
这时，输入电压流过电感。
二极管防止电容对地放电。
由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。
随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。
（2）放电过程如图2 (b)，这是当开关断开（三极管截止）时的等效电路。
当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。
- 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)。
师学院
物理与电气工程学院《电力电子技术》课程实践
基于matelab仿真平台的Boost升压电路验证探究
指导老师：永超
姓名：衍翀
班级：电气一班
学号：111102022
基于matelab仿真平台的Boost电路验证探究
引言
斩波器的工作方式有三种：一是脉宽调制方式，保持周期T不变，改变开关导通时间on T。
二是频率调制方式，保持on T不变，改变周期T。
三是混合型，on T和T都可调，使占空比改变。
直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的
直流直流变换器 ,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用。
直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中，使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。
全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。
一、方案介绍
主电路的功能是对输入的200V的直流电压进行升压。
它主要由全控型器件IGBT及电感、电容器件组成。
控制电路部分则是对全控型器件IGBT的通断进行控制，来获得不同的占空比，实现不同占空比下电压的抬升。
二、Boost电路工作原理
假设L值、C值很大。
当V导通时（图1中s拨向a），E向L充
电，充电电流恒为I1，同时C 的电压向负载供电，因C 值很大，输出电压为恒值,记为o U 。
设V 通的时间为ton ，此阶段L 上积蓄的能量为EI1ton 。
当V 断开时（图1s 拨向b ），E 和L 共同向C 充电并向负载R 供电。
设V 断的时间为toff ，则此期间电感L 释放能量为：
off 1o t E)I -(U 稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等，则
有： 经过化简，可以得到输出电压的值： 因为周期T 大于toff ，则输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。
也称之为boost 变换器。
三、仿真步骤
1．启动MATLAB ，进入SIMULINK 后新建一个仿真模型的新文件。
在这里可以任意添加电路元器件模块。
然后对照电路系统模型，依次往文档中添加相应的模块。
在此实验中，我们按下表添加模块：
序号元器件名称提取元器件位置
1 直流电源Simpowersystems / Electrical Sourse / DC
Voltage sourse
2 脉冲触发器Simulink / Sources / Pulse Generator
3 晶闸管模型Simpowersystems /Power Electronics /Detailed
Thyristor
4 电流表模型Simpowersystems /Measurements /Current
Measurement
5 电压表模型Simpowersystems /Measurements / Voltage
Measurement
6 信号分解模型Simulink /Signal Routing /Demus
7 RLC串联电路Simpowersystems /Elements /Series RLC Branch
8 示波器模型Simulink /Sinks /Scope
9 二极管Simpowersystems /Power Electronics /Detailed
/Diode
2、添加好模块后，要对各元器件进行布局。
一个良好的布局面板，更有利于阅读系统模型及方便调试。
图二Boost电路实验电路图
3．设置模块参数。
依次双击各模块，在出现的对话框设置相应的参数。
1）直流电源参数设置：电压设置为200V，其它默认。
图1
2）电感值设定：电感值设定为0.11H，电感值为0，电阻值为
0.
图2
3）电容值设定：电感值设定为0，电感值为0.02F，电阻值为0.
图3
4）负载电阻值设定：功率设定为1000W，其他保持默认。
图4
5）脉冲触发器设置：振幅（amplitude）设为15，周期（Period）设为0.02秒，占空比暂设为80%。
其他保持默认。
图5
4、实验波形、数据整理
触发脉冲占空比为80%，电感值0.11H，电容值0.02F，输出电
压波形。
图6
触发脉冲占空比为50%，电感值0.11H ，电容值0.02F ，输出电压波形。
图7
触发脉冲占空比为20%，电感值0.11H ，电容值0.02F ，输出波形：
图8
触发脉冲占空比为80%，电感值11H ，电容值0.02F ，输出电压波形：
图9
触发脉冲占空比为80%，电感值1.1mH ，电容值0.02F ，输出电压波形。
图10
触发脉冲占空比为80%，电感值0.11H ，电容值2F ，输出电压波形：
图11
触发脉冲占空比为80%，电感值0.11H ，电容值0.002F ，输出电压波形：
表1：
触发脉冲占空比（
%） 20 50 80 放大倍数(off
t T A
)
1.25
2.00 5.00 输入电压i U （V) 200 200 200 输出电压计算值U(V) 250 400 1000 输出电压o U (V)
251
402
994
四、实践总结
通过电路调试我总结出当电感值增大时，输出电压o U 超调量会降低，且过度时间增长；电感值减小时，电压平均值会增加，过度时间缩短。
电容增大，输出电压平缓，但随着电容增大超调量增大，电路过度时间会增强，输出平均电压会降低；电容值减小输出电平脉动
幅度较大，过渡时间缩短。
实践结果表明当输入电压i U 一定时，改变触发脉冲的占空比，输出电压o U 会随着占空比变化而变化，boost 电路的增益off
t T A
，在误差允许围与原理一直。
五、实验心得：
本次试验的成功得益于老师的悉心指导，在指导老师的帮助下解决了软件使用过程中的种种难题，使我对matelab 更加了解。
通过本次实践，我更加清楚的认识了电路中个单元部件对电路的影响，从实质上了解了电路的构建。
而且，我发现在电路设计过程中有更加快捷、更加严谨的算术整定方法有待我去学习。
介于数学基本功不扎实我没有采用该方法，这或许将会是以后的学习方向。