反激变换器建模Matlab仿真
单端反激变换器的建模及应用仿真
单端反激变换器的建模及应用仿真摘要：本课程设计的目的是对直—直变换电路中常用的带隔离的Flyback电路（反激电路）进行电路分析、建模并利用Matlab/Simulink软件进行仿真。
首先是理解分析电路原理，以元件初值为起点，用simulink软件画出电路的模型、并且对电路进行仿真，得出仿真波形。
在仿真过程中逐步修正参数值，使得仿真波形合乎要求，并进行电流连续、断续模式与电路带载特性的分析。
关键词：单端反激变换器Matlab/Simulink建模与仿真二、反激变换器的基本工作原理1.基本工作原理（1）当开关管导通时，变压器原边电感电流开始上升，此时由于次级同名端的关系，输出二极管VD截止，变压器储存能量，负载由输出电容C提供能量，拓扑电路如下图。
图2-1开关管导通时原理图为防止负载电流较大时磁心饱和，反激变换器的变压器磁心要加气隙，降低了磁心的导磁率，这种变压器的设计是比较复杂的。
（2）当开关管截止时，变压器原边电感感应电压反向，此时输出二极管导通，变压器中的能量经由输出二极管向负载供电，同时对电容充电，补充刚刚损失的能量，原理图如下图。
图2-2开关管截止时原理图在开关管关断时，反激变换器的变压器储能向负载释放，磁心自然复位，因此反激变换器无需另加磁复位措施。
磁心自然复位的条件是：开关导通和关断时间期间，变压器一次绕组所承受电压的伏秒乘积相等。
2、DCM(discontinuouscurrentmode)&CCM(continuouscurrentmode)根据次级电流是否有降到零，反激可以分为DCM(副边电流断续模式）和CCM（副边电力连续模式）两种工作模式。
两种模式有其各自的特点。
下面两种工作模式时的波形。
图2-3反激变换器工作在CCM下的各个波形图2-4反激变换器工作在DCM下的各个波形两种工作模式有完全不同的工作特性和应用场合。
以下是这两种工作模式的优缺点比较。
Ug 为PWM脉冲信号、U T为开关管承受电压、I L1与I L2原副边电流、U L2副边电压。
反激变换器建模Matlab仿真
前言本文主要论述的是如何对理想的CCM模式下的反激式变换器进行闭环补偿设计，并观察验证补偿结果。
主要分两部分进行论述，一部分是利用小信号建模法建模并计算出相应的传递函数，并由反激变换器的CCM的工作条件算出一组参数。
第二部分是通过matlab对其开环特性的分析，选择合适的补偿方法，并通过simulink进行仿真观察验证。
1 反击变换器的现状反激式(Flyback)变压器，或称转换器、变换器。
因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名。
反激式变压器的优点有:1.电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求.2.转换效率高,损失小.3.变压器匝数比值较小.4.输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出,目前已可实现交流输入在 85~265V间.无需切换而达到稳定输出的要求.反激式变压器的缺点有:1.输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制,通常应用于150W以下.2.转换变压器在电流连续(CCM)模式下工作时,有较大的直流分量,易导致磁芯饱和,所以必须在磁路中加入气隙,从而造成变压器体积变大.3.变压器有直流电流成份,且同时会工作于CCM / DCM两种模式,故变压器在设计时较困难,反复调整次数较顺向式多,迭代过程较复杂.由于两种模式的仿真较复杂，本文只对CCM模式下的反激变换器进行仿真和讨论。
2 CCM 模式下反激式变换器的工作原理和传递函数的计算CCM 模式是指，反激式变换器中的变压器在一个周期结束时仍有部分的存储能量。
而这也是CCM 模式下讨论其工作原理和计算传递函数的基础。
CCM 模式下，反激式变换器有两个工作状态，一个是开关Q 导通，另一个是开关Q 断开，如图2.1所示。
V(t)V gD 开关Q断开V g D 开关Q 导通图2.1 CCM 模式下反击变换器的两个工作状态当开关Q 断开时有方程组：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=+=])(,[),()(])(,[,)()(])(,[),()(s s s T L g T c T g L t d t t t i t i t d t t R t v t i t d t t t v t v当开关Q 导通时有方程组：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧++=++-=++-=],)([,0)(],)([,)()()(],)([,)()(s s g s s L c s s L T t T t d t t i T t T t d t R t v n t i t i T t T t d t n t v t v在周期平均法的基础上，通过在变换器静态工作点附近引入低频小信号扰动，从而对变换器进行线性化处理。
基于MATLAB的反激变换器分析与设计毕业设计样本
（2）反激变换器断续工作模式
当占空比D=8%时，电路处在断续模式状态如图5所示。
图5断续模式时变压器副边绕组电流，负载电压、电流波形
从图4和图5可以看出：在负载电阻阻值R为2Ω，反激变换器变压器参数Rm值为50、Lm值为2保持不变时候，把占空比改小，反激电路由电流持续模式转变为电流断续模式。
2.3设计流程
一方面，要在Simulink/SimPowerSystems平台上搭建一种符合规定开环Flyback电路。然后进行参数调试，直到设立参数符合设计规定为止。
最后，在Simulink/SimPowerSystems平台上，搭建一种闭环控制电气模型。将输出电压进行采样后，然后与基准电压+5V进行比较，得到误差信号。把误差信号通过电压补偿，与锯齿波波进行PWM调制，得到一组满足条件具备控制能力方波，对开关管进行控制。
2.2设计平台
本次设计是基于MATLAB平台仿真设计，MATLAB是由美国Mathworks公司开发大型软件。在MATLAB软件中，涉及了两大某些：数学计算和工程仿真。其数学计算某些提供了强大矩形解决和绘图功能。在工程仿真方面，MATLAB软件应用几乎遍及了各个工程领域，并且还在不断加以完善[5]。
[核心词]：反激电路；MATLAB；仿真分析
The Analysis and Design of Flyback Convertor based on MATLAB
Automatic xxx
Abstract：Flyback converter (Flyback Converter) is derived from the Buck-Boost converter，Flyback circuit (flyback circuit) as the main object，in the flyback circuit，output transformer T in addition to realize the electrical isolation and voltage matching，and the stored energy function，the former is the attribute of the transformer，the latter is the inductance attribute，so it is called inductance of transformer. In order to meet the various requirements of electricity in recent years，emerge as the times require switching powersupply technology. The flyback converter for electrical modeling of open loop simulation using MATLAB software，analysis of change of the output voltage waveform，verify the performance index is up；then established simulation circuit to realize closed loop control of PID compensation parameters on flyback switching power supply automatic tuning，and achieved the expected design requirements.
基于MATLABSimulink的原边反馈反激式变换器的仿真研究
基于MATLAB/Simulink的原边反馈反激式变换器的仿真研究作者：孙博海胡桂明郭向威来源：《计算技术与自动化》2019年第02期摘 ; 要：阐述了原边反馈反激变换器的工作原理，论述了原边反馈反激变换器的优点，最后在MATLAB/Simulink中进行了建模与仿真。
MATLAB/Simulink作为常用的研究软件，在反激变换器这一领域往往着眼于常规副边反馈的仿真研究，鲜有原边反馈的相关阐述。
对某种原边恒流反馈的反激变换器进行仿真探讨，为实际电路的设计提供了方便。
关键词：反激变换器;原边反馈;建模与仿真中图分类号：TM46 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码：ASimulation Study of Primary Side RegulatedFlyback Converter Based on MATLAB/SimulinkSUN Bo-hai？覮，HU Gui-ming，GUO Xiang-wei（College of Electrical Engineering，Guangxi University，Nanning，Guangxi 530004，China）Abstract：The paper studies the working principle of the primary side regulated flyback converter，and discusses the advantages of the secondary side regulated flyback converter. At last，the paper makes modeling and simulation in the MATLAB/Simulink. As a commonly used research software，MATLAB/Simulink often focuses on the simulation research of the traditional secondary side regulated flyback converter. There are few related descriptions of primary side regulated feedback converter in the MATLAB/Simulink. The paper makes a decision to simulate the constant current feedback of primary side regulated flyback converter. The paper provides convenience for the practical circuit design of primary side regulated flyback converter.Key words：flyback converter;primary side regulated;modeling and simulationMATLAB/Simulink作为常用的研究软件，在反激变换器这一领域往往着眼于常规副边反馈的仿真研究，鲜有原边反馈的相关阐述。
三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计
三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计摘要:本文采用MATLAB搭建仿真系统对变频电源进行系统分析。
基于Simulink做了系统仿真，并做了原理性的论证，调节器件参数比较仿真结果。
1. 引言由于计算机技术的迅速发展和广泛应用，数学模型的应用和仿真越来越普遍。
本文研究背景及意义于在MATLAB中提供了Simulink和Power Systerm Blockset工具箱，拥有一种很方便的建模环境，用户不用直接编写程序，而是通过交互命令方式建立、修改和调试模型，给电力电子技术中的各种电路的仿真提供了有利的条件，简化了仿真建模。
电力系统工具箱(Power System Blockset)，如图1-1 Block Library。
图1-1 Block Library2. MATLAB在变频器中应用及仿真框图2.1仿真框图的设计变频电源主要结构分为以下几个部分。
1. 整流器，它与单相或三相交流电源相连接，产生脉动的直流电压。
2. 中间电路，有以下三种作用：a.使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用。
b.通过开关电源为各个控制线路供电。
c.可以配置滤波或保护装置以提高变频电源性能。
3. 逆变器，将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。
4. 控制电路，它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器，同时它也接收来自这些部分的信号。
图2-1为三相变频电源的仿真电路。
在仿真电路图中，双击元件，可得到各元件的属性设置。
改变各项的值，运行并通过示波器来显示各个量的变化，以便比较和研究。
在仿真环境中，用户通过简单的鼠标操作就可建立起直观的系统模型并进行仿真，能有机地将理论研究和工程实践结合在一起。
图2-1 三相变频电源的仿真电路整个仿真图由电气系统模块库中的元件搭建组成，元件的直观连接与实际的主电路相似，其中主要包括：整流环节，直流环节，逆变环节，PI调节器、坐标变换模块、SPWM产生环节。
这些元件都设置有对话框，用户可以方便的选择元件类型和设置参数。
基于Matlab的PFCBoost变换器仿真研究和实验验证_任海鹏
流双闭环控制。电压环通过改变电流指令信号 iref 的平均峰值来调整输出电压。电流指令信号 iref 由电 压控制器的输出 vvf 和整流后的电压 vin 相乘并除以 vin 通过滤波器后的电压 vff 得到，这样得到的电流指 令信号 iref 具有与 vin 相同的波形，并且幅值由电压 控制器输出 vvf 控制。为了保持电压环的增益基本恒 定，电压控制器的输出在与 vin 相乘之前先除以 vin 的滤波值 vff 的平方。具有这种电路结构和控制方式 的变换器叫作平均电流控制型功率因数校正 Boost 变换器。
本文研究了基于 Matlab 的平均电流控制型的 PFC Boost 变换器的仿真模型。首先分析了基于 UC3854 平均电流控制型的 PFC Boost 变换器的工 作原理，利用两种方法建立了变换器主电路的仿真 模型。其一，是基于 Power System 工具箱中的器件 模型；其二，是基于 C-MEX 文件的 S 函数模型。 在 Simulink 中实现了控制电路的数学模型。两种主 电路模型的对比仿真表明，基于 C-MEX 文件的 S 函数在仿真速度上具有十分明显的优势。
下面将针率因数校正 Boost
变换器进行仿真研究。
3 基于 Matlab 的 PFC Boost 变换器仿真 研究
这 部 分 中 分 别 采 用 Power System 工 具 箱 和 C-MEX 文件 S 函数建立了变换器的主电路模型，并 在 Simulink 中建立了控制电路模型，对平均电流控 制型功率因数校正 Boost 变换器进行了仿真研究。 仿真参数如表 1 所示。
摘要 介绍了平均电流控制型 PFC Boost 变换器的结构，分析了其工作原理。分别采用 Power System 工具箱和考虑电感电流断续工作状态的 C-MEX 文件 S 函数建立了主电路模型，对平均电 流控制型 PFC Boost 变换器进行了仿真。仿真结果表明，与 Power System 工具箱模型相比，基于 C-MEX 文件的 S 函数仿真模型能够准确仿真电流断续工作状态，仿真速度快。设计了电路样机进 行了实验研究，仿真结果与实验结果一致，证明了该方法的正确性。利用该方法可以高效地仿真 研究系统结构和参数变化时性能变化情况，得到的平均电流控制型 PFC Boost 变换器的混沌分岔 图，为更好地理解和设计这种变换器提供了有利的工具。
反激式变换器环路分析与建模
反激式变换器环路分析与建模Technical Note 安森美半导体应用系列技术笔记AN01010101 V1.00 Date: 2012/09/18类别内容关键词反激，环路建模摘要本文采用基于传递函数的经典控制理论，介绍了反激式变换器的功率级和补偿网络分别在CCM模式和DCM模式下的小信号模型，并基于NCP1200及NCP1015构建反激式变换器，在Matlab环境下验证所建数学模型的合理性。
广州周立功单片机发展有限公司修订历史目录第1章反激式变换器环路分析与建模 (1)1.1 概述 (1)1.2 基础概念 (1)1.2.1 与环路分析相关的几个概念 (1)1.2.2 性能优良的开关电源的设计目标 (3)1.3 传递函数的建立 (4)1.3.1 补偿网络传函（Hs） (4)1.3.2 功率级传函（Gs） (6)1.4 Matlab分析 (7)1.5 总结 (9)第1章反激式变换器环路分析与建模1.1 概述在反激式开关电源的设计中，对于缺乏设计经验的工程人员，闭环回路相关参数的调试将会耗去大量的时间和精力。
最让开发人员困惑的是，当自己设计的开关电源表现不佳（比如噪声过大、空载震荡、开机过冲太大等）时，不知道该调整电路中的哪些参数来得到想要的性能。
众所周知，开关电源是一个典型的闭环控制系统，而且是一个高度非线性时变系统。
一般而言，涉及到非线性的系统需要通过现代控制理论的方法去研究，不过，基于矩阵变换的现代控制理论虽然模型精确但建模极为复杂，这一点令开关电源的开发人员望而却步。
在实际工程应用中，非线性系统可以近似线性化处理（相关理论可参考胡寿松版《自动控制原理》第二章内容），从而在保证合理性的情况下，降低研究问题的难度。
因此，采用基于传递函数经典控制理论被广泛应用于实际工程分析中，当然，本文讨论的反激式变换器的建模问题，果断地采用了这种方法。
本文尝试对应用比较广泛的反激式变换器进行建模分析，包括功率级和补偿网络两部分，并在Matlab环境下编写m文件，利用Bode图分析其开环传递函数的幅频特性曲线和相频特性曲线，以及动态响应特性。
单端反激式开关电源设计的matlab实现
单端反激式开关电源设计的matlab实现%设计开始%输入交流最小值(V)Uacmin = 85;fprintf('输入交流最小值：%dV\n',Uacmin)%输入交流最大值(V)Uacmax = 265;fprintf('输入交流最大值：%dV\n',Uacmax)%线电压频率(HZ)Fline = 50;fprintf('输入线电压频率：%dHZ\n',Fline)%输出电压(V)Uo = [5 15];%输出整流管正向导通压降(V)Uf = [0.4];%输出电流(A)Io = [0.8 0.5];for i = 1:length(Uo);fprintf('输出电压%d为%2.1fV，输出电流为%3.2fA\n',i,Uo(i),Io(i))end%输出功率(w)Po = (Uo+Uf)*Io';fprintf('输出功率：%3.1fW\n',Po)%效率eta = 0.8;fprintf('效率：%d%%\n',round(eta*100))%整流桥导通时间(s)Tc = 32e-4;%E6标准基数E6=[1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8];%整流滤波电容(uF)if Po >= 4for i = 1:6;if (Po*2.5) < (E6(i)*10)Cin = E6(i)*10;break;endendendif Po >= 40for i = 1:6;if (Po*2.5) < (E6(i)*100)Cin = E6(i)*100;break;endendendfprintf('滤波电容：%duF\n',Cin)%输入最小直流电压(V)Udcmin = sqrt(2*(Uacmin^2)-(2*Po*(1/(2*Fline) - Tc))/(eta*Cin*10^(-6)));fprintf('输入直流最小值：%dV\n',round(Udcmin))%输入最大直流电压(V)Udcmax = sqrt(2)*Uacmax;fprintf('输入直流最大值：%dV\n',round(Udcmax))%最大占空比Dmax = 0.45;fprintf('设定最大占空比：%d%%\n',round(Dmax*100))%开关管饱和导通压降(V)Uds = 10;%反激电压(V)Uor = (Udcmin - Uds)*Dmax/(1-Dmax);fprintf('反激电压：%4.1fV\n',Uor);%最小占空比Dmin = Uor/(Uor+(Udcmax-Uds));%开关管最小耐压(V)Umos_min= Udcmax+1.4*1.5*Uor+20;fprintf('开关管最小耐压：%5.2fV\n',Umos_min)%开关频率(KHZ)f = 60;%电流密度(A/mm^2)J = 5;%设定窗口利用率(0.2~0.4)Ku = 0.3;%设定工作模式(CCM/DCM),设定拓扑系数KTKrp = 1;if(Krp == 1)fprintf('工作模式为DCM\n');KT = (2/sqrt(3))*(sqrt(1-Dmax)+sqrt(Dmax));elsefprintf('工作模式为CCM\n');KT = ((1-Dmin)/(1-Dmax))*(sqrt(1-Dmax)+sqrt(Dmax))/Krp; end%最大磁通密度(T) (0.2~0.3)Bm = 0.22;%面积法选定磁芯(cm^2)Ap = 1.5*KT*Po/(10*Bm*J*Ku*f*eta);%1.5倍余量fprintf('所选磁芯最小面积乘积为：%5.3fcm^2\n',Ap);%根据所选磁芯EE25，查阅相关参数Ae = 40;%初级绕组平均电流(A)Iavg = Po/(eta*Udcmin);fprintf('初级绕组平均电流：%5.3fA\n',Iavg)%初级绕组峰值电流(A)Ipkp= Iavg*(2/((2-Krp)*Dmax));fprintf('初级绕组峰值电流：%5.3fA\n',Ipkp)%确定开关管的最大电流(A)Imos_pk = 1.5*Ipkp;fprintf('开关管能承受的最小电流：%5.3fA\n',Imos_pk) %初级绕组有效值电流(A)Irmsp = Ipkp*sqrt(Dmax*((Krp^2)/3-Krp+1)); fprintf('初级绕组有效值电流：%5.3fA\n',Irmsp)%确定初级电感量Lp(mH)Lp = Udcmin*Dmax/(f*Ipkp*Krp);fprintf('初级绕组电感量：%3.2fmH\n',Lp);%原边匝数(Turn)Np = round(1000*Lp*Ipkp/(Ae*Bm));fprintf('原边匝数：%d匝\n',Np);Ns = round(Np*(Uo+Uf)/Uor);for i = 1:length(Uo)fprintf('第%d路输出副边绕组匝数：%d匝\n',i,Ns(i)); end%偏置电压(V) (与具体芯片有关)Ub = 15;%偏置绕组输出整流二极管正向导通压降(V)Ud = 0.7;%偏置绕组匝数(Turn)Nb = round(Np*(Ub+Ud)/Uor);fprintf('偏置绕组匝数：%d匝\n',Nb);%开气隙前Al (nH/Turn^2) (与磁芯型号有关)Al = 2000;fprintf('开气隙前电感系数：%3.2fnH/Turn^2\n',Al); Alg = 10^6*Lp/(Np^2);fprintf('开气隙后电感系数：%3.2fnH/Turn^2\n',Alg); %气隙长度Lg(mm)Lg = 0.4*pi*Ae*(1/Alg-1/Al);fprintf('气隙长度：%3.2fmm\n',Lg);%20℃铜导线集肤效应穿透深度(mm)d = 66.1/sqrt(f*10^3);fprintf('集肤效应穿透深度：%3.2fmm\n',d );%原边导线线径(mm)for i = 1:6;%最多6股并绕Dp = 1.13*sqrt(Irmsp/(i*J));if Dp <= 2*dbreak;endendif i > 1fprintf('原边导线线径：%3.2fmm，%d股并绕\n',Dp,i); elsefprintf('原边导线线径：%3.2fmm，单股\n',Dp);end%副边电流峰值(A)Ipks = Ipkp*((Uo+Uf).*Io/Po)*Np./Ns;for i = 1:length(Uo)fprintf('第%d路输出副边电流峰值：%3.2fA\n',i,Ipks(i)); end%副边电流有效值(A)Irmss = Ipks*sqrt((1-Dmax)*((Krp^2)/3-Krp+1));for i = 1:length(Uo)fprintf('第%d路输出副边电流有效值：%3.2fA\n',i,Irmss(i));endfor i = 1:length(Uo)for j = 1:6%最多6股并绕Ds(i) = 1.13*sqrt(Irmss(i)/(j*J));if Ds(i) <= 2*dif j > 1fprintf('第%d路输出副边导线线径：%3.2fmm，%d股并绕\n',i,Ds(i),j);elsefprintf('第%d路输出副边导线线径：%3.2fmm，单股\n',i,Ds(i));endbreak;endendend%输出滤波电容上的纹波电流(A)Irs = sqrt(Irmss.^2-Io.^2);for i = 1:length(Uo)fprintf('第%d路输出滤波电容纹波电流：%3.2fA\n',i,Irs(i));end%输出整流管最低耐压(V)Ubrs = 1.25*(Uo + Udcmax*Ns/Np);%取1.25倍余量for i = 1:length(Uo)fprintf('第%d路输出整流管最低耐压：%3.2fV\n',i,Ubrs(i));end%偏置绕组整流管最低耐压(V)Ubrb = 1.25*(Ub + Udcmax*Nb/Np);%取1.25倍余量fprintf('偏置绕组整流管最低耐压：%3.2fV\n',Ubrb); %输入整流桥最低耐压(V)Ubr = 1.25*Uacmax;%取1.25倍余量fprintf('输入整流桥最低耐压：%3.2fV\n',Ubr);%开关电源功率因数cosPhicosPhi = 0.6;fprintf('开关电源功率因数设为：%3.2f\n',cosPhi );%输入整流桥最小有效值电流(A)Ibr = 2*Po/(eta*Uacmin*cosPhi);%取2倍余量fprintf('输入整流桥最小额定电流：%3.2fA\n',Ibr);%设计结束输入交流最小值：85V输入交流最大值：265V输入线电压频率：50HZ输出电压1为5.0V，输出电流为0.80A输出电压2为15.0V，输出电流为0.50A输出功率：12.0W效率：80%滤波电容：33uF输入直流最小值：91V输入直流最大值：375V设定最大占空比：45%反激电压：66.2V开关管最小耐压：533.72V工作模式为DCM所选磁芯最小面积乘积为：0.186cm^2初级绕组平均电流：0.165A初级绕组峰值电流：0.735A开关管能承受的最小电流：1.102A初级绕组有效值电流：0.285A初级绕组电感量：0.93mH原边匝数：77匝第1路输出副边绕组匝数：6匝第2路输出副边绕组匝数：18匝偏置绕组匝数：18匝开气隙前电感系数：2000.00nH/Turn^2开气隙后电感系数：156.43nH/Turn^2气隙长度：0.30mm集肤效应穿透深度：0.27mm原边导线线径：0.27mm，单股第1路输出副边电流峰值：3.39A第2路输出副边电流峰值：2.01A第1路输出副边电流有效值：1.45A第2路输出副边电流有效值：0.86A第1路输出副边导线线径：0.43mm，2股并绕第2路输出副边导线线径：0.47mm，单股第1路输出滤波电容纹波电流：1.21A第2路输出滤波电容纹波电流：0.70A第1路输出整流管最低耐压：42.75V第2路输出整流管最低耐压：128.26V偏置绕组整流管最低耐压：128.26V输入整流桥最低耐压：331.25V开关电源功率因数设为：0.60输入整流桥最小额定电流：0.59A。
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：。
反激式变换器电路仿真建模与分析
学号：常州大学毕业设计（论文）（2012届）题目学生学院专业班级校内指导教师专业技术职务校外指导老师专业技术职务二○一二年六月反激式变换器电路仿真建模与分析摘要:开关DC-DC变换器是一种典型的强非线性时变动力学系统，存在各种类型的次谐波、分岔与混沌等丰富的非线性现象。
这些非线性现象严重影响开关DC-DC变换器的性能。
因此，深入分析和研究开关DC-DC变换器的分岔和混沌等非线性动力学现象，对开关DC-DC变换器的设计、运行及控制都具有重要的指导意义。
反激式变换器是一种隔离式开关变换器，该变换器利用变压器实现了输入与输出电气隔离。
变压器具有变压的功能有利于扩大变换器的输出设备应用范围，也便于实现不同电压的多路输出或相同电压的多种输出。
运用变压器进行隔离使电源与负载两个直流系统之间是绝缘的，即使输出短路也不会影响外部电源。
本文利用PSIM电路仿真软件进行电路仿真，给出峰值电流控制反激式变换器和电压反馈控制反激式变换器各电路参数变化时的时域波形和在输出电压-安匝和平面上的相轨图，并对输入电压和负载电阻两个参数进行分析，从而确定其稳定工作时的参数区域。
本文对反激式变换器进行建模和PSIM电路仿真分析，了解到该变换器在不同电路参数时的运行情况，有效地估计出该变换器处于稳定工作状态时的电路参数范围，有助于制作实际反激式变换器电路参数的合理选取。
关键词：反激式变换器；安匝和；峰值电流控制；电压反馈控制；稳定性；PSIM；仿真Simulation Modeling and Analysis of the fly back convertercircuitAbstract: Switching DC-DC converters are a type of strong nonlinear and time-varying dynamical systems with all kinds of nonlinear phenomena, such as subharmonic, bifurcation, and chaos. These phenomena will seriously impact the work of the switching DC-DC converters. So, the deep analysis and study of these nonlinear dynamical phenomena have an important significance for design of switching DC-DC converter.Fly back converter is a special switching DC-DC converter, in which the transformer is employed to isolate the input from output. And the use of transformer in fly back converter is convenient to expand the output range and realize multi-output.In this paper, using the PSIM software, the simulation circuits of peak current mode(PCM) controlled fly back converter and voltage mode(VM) controlled fly back converter are built. Based on the simulation circuit and different circuit parameters, the operation of PCM controlled fly back converter is analysed and studied by time-domain waveforms and phase portraits in inductor current and total ampere-turns plane. Besides, the input voltage and load resistor are considered as two variables to depict the steady-state and unsteady-state region of the converter. The research results can help to choose reasonable circuit parameters in designing fly back converter circuit.Key works：Fly back converter; Total ampere-turns; Chaos; Peak current mode control; V oltage mode control; Stability; PSIM; Simulation目次摘要 (I)目次 (III)1 引言 (1)2 开关DC-DC变换器及其控制技术简介 (2)2.1 开关DC-DC变换器 (2)2.1.1 Buck变换器 (2)2.1.2 Boost变换器 (2)2.1.3 Buck-Boost变换器 (3)2.1.4 反激式变换器 (3)2.2开关DC-DC变换器控制技术 (6)2.2.1 固定频率控制技术 (6)2.2.2 可变频率控制技术 (9)2.3 PSIM软件简介 (10)3 反激式变换器的建模与仿真分析 (11)3.1 PCM控制反激式变换器的PSIM建模 (11)3.2 PCM控制反激式变换器的仿真分析 (12)3.3 VM控制反激式变换器的PSIM建模 (14)3.4 VM控制反激式变换器的仿真分析 (14)4 反激式变换器的稳定工作参数域仿真与分析 (16)4.1利用输入电压和负载确定稳定工作参数域 (16)4.2 利用参考电流和负载确定稳定工作参数域 (21)4.3 利用参考电流和输入电压来确定作参数域 (24)5 结论 (27)参考文献 (28)致谢 (30)1 引言开关DC-DC变换器是一类典型的强非线性时变动力学系统，存在各种类型的次谐波、分岔和混沌等丰富的非线性现象[1-15]。
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。
基于MATLAB buckboost电路仿真
基于Matlab/Simulink反激变换器电路仿真1.电路原理反激电路即Flyback，如图1。
变压器的一次和二次绕组的极性相反，这大概也是Flyback名字的由来：a.当开关管导通时，变压器原边电感电流开始上升，此时由于次级同名端的关系，输出二极管截止，变压器储存能量，负载由输出电容提供能量。
此时等效电路如图2；b.当开关管截止时，变压器原边电感感应电压反向，此时输出二极管导通，变压器中的能量经由输出二极管向负载供电，同时对电容充电，补充刚刚损失的能量。
此时等效电路如图3。
图1反激电路图2开关导通图3开关关断2.模型建立过程根据flyback电路原理，在MATLAB（Simulink）中建立仿真模型如图4，模块包括：（1）输入端直接接入直流恒压源（DC Voltage Source）；（2）开关器件Q选择MOSFET（参数默认）；（3）脉冲触发器（Pulse Generator）控制MOSFET；（4）磁化电感Lm、电容C和电阻R各一个，电力二极管一个（Diode参数默认）；（5）变压器（Linear transformer）；（6）用于观察波形的示波器（scope ）；（7）信号接口（Voltage Measurement 和Current Measurement ）； （8）Powergui 模块，特别注意其Simulation type 的设置；（9）添加2个display 对输出电压、电流、平均值进行测量，方便电路的分析检验。
图 4Matlab （simulink ）flyback 电路模型3. 参数设置过程（1）选定输入电源电压Vin=200V ，开关频率f=100KHZ ，T=0.01ms 。
则设置DC Voltage Source-->Amplitude=200，Pulse Generator-->Period=0.1e-3； （2）关于比D 即脉冲触发器占空（Pulse Width ）的设置，D 取0.5； （3）输出电压Vo=5V,输出电流Io=1A,所以负载电阻R=5Ω;（4）powergui-->simulation type 设置为：continuous ，即连续系统仿真； （5）电容C 取值、变压器变比N2:N1和磁化电感Lm 取值计算：已知电源输入为Vin=200V ，输出Vo=5V ，T=0.02ms ，f=50KHz电压纹波O V ∆：VV V O O 0.1%2==∆电容取值：uFf V DI C o f 001=•∆•=由电感伏秒特性，可得：)1(21D V N N D V O in -=所以5:200)1(21=-=D V D V N N o in电阻消耗功率WR V Po o 52==D 导通期间储存能量，即电源输入功率：max 2m 21I L TP i =其中T 为周期，m L 为磁化电感，m ax I 为电感峰值电流：3-1-m 12max 100.0521⨯+=+-⋅=L DT L V D I N N I min O由于i P P η=o ，取η=80%，则m L 为：mH L mH L P I TL m 52,2.1522m 1m o max2==−→−=η经过仿真得：（舍去）mH L mH L 52,2.152m m ==4. 仿真过程及波形仿真时间（stop time ）设置为0.03s ，进行仿真；Display 测量输出电压Vo 电流Io 平均值：Vo=5.284V,Io=1.057A 如图5图 5 display 数值显示输出电压波形、电流波形（下）如图6图 6 输出电压波形、电流波形变压器一次侧电压、电流波形如图7图 7 变压器一次侧电压、电流波形5. 仿真结果分析（1）输出电压Vo 理论计算公式：)1(12D D V N N V in o -=计算得理论电压Vo=5V ，实际仿真Vo=5.284V 。
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。
一种多输出反激式开关变换器的仿真设计
Telecom Power Technology研制开发一种多输出反激式开关变换器的仿真设计胡思诚，刘东立，龚星易，蒋炳瑞，刘 佳电气与控制工程学院，黑龙江反激变换器在日常生活中得到了广泛应用，但是随着电子化设备的增多，直流多输出反激电源得到了广泛应用。
因此，分析反激变换器的工作原理，设计了一种输出电压为±5 V的多输出反激式开关变换器，并在仿真软件中对设计的系统进行了仿真。
仿真结果表明，输出的±5 V电压具有较好的动态性能，系统具有较好的稳定性，反激变换器；多输出；MATLAB/SimulinkSimulation Design of a Multi-output Flyback Switching ConverterLIU Dong-li，GONG Xing-yi，JIANG Bing-ruiHeilongjiang University of Science and Technologywidely used in daily life，multi-output flyback power supply has been widely used. Therefore，the working principle of flyback converter is analyzedconverter with an output voltage图5 ±5 V输出电压波形由图5可知，仿真结果与理论分析一致。
整个电源系统经过超调震荡后，稳定在相应的输出值，成功证明了总体方案的正确性和可行性。
通过仿真得到的输出波形可以得出结论：整个电源系统具有稳定性，能够得到相应的输出值，在实际生产中具有实际应用价值。
开题报告基于Matlab的逆变器建模与仿真
本设计主要对有源逆变电路进行讨论,并应用Matlab的可视化仿真工具Simulink对有源逆变电路进行建模,并对仿真结果进行了分析,既避免了繁琐的绘图和计算过程,又尝试得到了一种直观、快捷分析有源逆变电路的新方法。目的
我的毕业设计的课题是《基于Matlab的直流—交流变换器建模与仿真》，其主要目的是通过此次课程设计进一步学习和巩固电力电子技术及其相关知识，并学会利用所学的知识能，在设计过程中能综合运用所学知识内容，进一步熟悉和掌握Matlab的使用方法;能对逆变原理进校较深的了解;为即将进入社会参加工作打下坚实的基础;掌握收集资料、消化资料和综合资料的能力等等。
我设计的实验系统，其电力电子电路的Simulink仿真建模流程如图l所示
数学建模阶段：将实际对象的动态特性用微分方程、传递函数、状态方程或结构图等方式描述出来。模型转换阶段：Matlab环境下选择仿真算法将数学模型转化成能被计算机接受的离散化模型，即仿真模型。用户可以采用鼠标点击或拖放模块图标的方法来建模。通过图形用户界面(GuI)，用户可以像用铅笔在纸上画图一样画模型图。建立模型后，设定每个模块参数。运行仿真阶段：在Simulink环境下设置仿真参数，包括仿真时间、仿真步长、解算器算法类型等。采取快速仿真算法或离散相似法，既能达到实时仿真的目的，又能满足一定的精度要求。分析仿真结果：使用Scope8(示波器)或者其它的显示模块，可以观察仿真结果。并且能在仿真运行过程中随时改变参数，观察其变化情况。仿真的结果可以放在Matlab的工作空间(workspace)中，以待用户做进一步的分析处理。
7.洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真.北京：机械工业出版社，2007.
8.贺益康，潘再平.电力电子技术基础.浙江：浙江大学出版社，2003.
matlab两路输出反激电源设计
matlab两路输出反激电源设计反激电源是一种常用的电源拓扑结构，在许多电子设备中被广泛应用。
它具有高效率、小体积和低成本的特点。
在本文中，将介绍如何使用Matlab设计一种具有两路输出的反激电源。
首先，我们需要了解反激电源的基本原理。
反激电源通常由开关管、变压器、整流电路和滤波电路组成。
在两路输出的设计中，我们需要两个输出电压，分别为V1和V2。
首先，使用Matlab的Simulink工具来建立反激电源的模型。
选择合适的电压源模块来代表输入电压。
然后，根据反激电路的特点，选择适当的开关元件来代表开关管。
连接开关管和变压器，并使用合适的变压器模块来代表变压器。
接下来，加入整流电路和滤波电路来实现平滑的输出电压。
最后，添加两个输出电压测量模块来测量V1和V2。
在模型构建完成之后，我们需要对参数进行调整和优化。
通过在Simulink中调整各个模块的参数，可以优化输出电压的稳定性和效率。
可以根据需要调整开关频率、变压器参数、整流电路和滤波电路参数等。
完成参数调整后，进行模拟和分析。
使用Matlab的Simulink工具可以进行动态和静态的仿真。
通过运行仿真，可以评估电源的性能、波形质量和效率。
可以根据仿真结果进行进一步的优化和改进。
总结起来，使用Matlab的Simulink工具可以快速而准确地设计具有两路输出的反激电源。
通过适当选择模块和调整参数，可以实现稳定、高效的输出电压。
通过仿真和分析，可以评估电源的性能并进行优化。
这种设计方法可以帮助工程师快速设计出满足需求的反激电源，提高工作效率。
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matlab的反激电路设计
2.1设计指标
本设计的目的是将220/50Hz的交流电转换为5V/2A的直流电输出。要求反激变换器工作在电流连续模式，磁化电感电流的纹波为其直流分量的20%，输出电压的纹波为±50mv。反激变换器的开关频率为100KHz，占空比稳态值为D=0.4。
变换器的主电路分为整流电路和反激变换电路两部分。
整流电路输.3.1负载设计
根据输出的指标要求，可得负载电阻为
2.3.2电容设计
根据小信号扰动原理，忽略扰动信号，则一个开关周期内通过电容的电流和电容两端的电压的波形分别如图2-1、图2-2所示。
则在开关管导通时有
(2.1)
又由于
(2.2)
因此有
图2-1输出电容电流波形
图2-2输出电容电压波形
关键词：开关电源反激变换器滞后-超前校正Matlab仿真
第一章绪论
1.1研究背景
近年来，随着对开关电源研究的不断加深，开关电源技术发展迅猛，应用领域不断扩大。20世纪80年代，国内高频开关电源，只在及少数设备上使用，现在许多领域，特别是在高薪技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外，开关电源的发展与应用在节约能源，节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。这样一来，就使得具有众多优点的开关电源更显重要了。因此，开关电源在计算机、通信、航海、航天、仪器仪表、传感器、家用电器等方面得到了越来越多的广泛使用，发挥了不可取代的巨大作用，同时也大大地促进了开关电源的发展。
连续导通模式下，对于初级磁化电感应用伏秒平衡原理，对于输出电容C应用安秒平衡原理，有
(1.4)
则可得变换器的变换率 为
(1.5)
以及
(1.6)
1.3单相桥式整流电路工作原理
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前言本文主要论述的是如何对理想的CCM模式下的反激式变换器进行闭环补偿设计，并观察验证补偿结果。
主要分两部分进行论述，一部分是利用小信号建模法建模并计算出相应的传递函数，并由反激变换器的CCM的工作条件算出一组参数。
第二部分是通过matlab对其开环特性的分析，选择合适的补偿方法，并通过simulink进行仿真观察验证。
1 反击变换器的现状反激式(Flyback)变压器，或称转换器、变换器。
因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名。
反激式变压器的优点有:1.电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求.2.转换效率高,损失小.3.变压器匝数比值较小.4.输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出,目前已可实现交流输入在 85~265V间.无需切换而达到稳定输出的要求.反激式变压器的缺点有:1.输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制,通常应用于150W以下.2.转换变压器在电流连续(CCM)模式下工作时,有较大的直流分量,易导致磁芯饱和,所以必须在磁路中加入气隙,从而造成变压器体积变大.3.变压器有直流电流成份,且同时会工作于CCM / DCM两种模式,故变压器在设计时较困难,反复调整次数较顺向式多,迭代过程较复杂.由于两种模式的仿真较复杂，本文只对CCM模式下的反激变换器进行仿真和讨论。
2 CCM 模式下反激式变换器的工作原理和传递函数的计算CCM 模式是指，反激式变换器中的变压器在一个周期结束时仍有部分的存储能量。
而这也是CCM 模式下讨论其工作原理和计算传递函数的基础。
CCM 模式下，反激式变换器有两个工作状态，一个是开关Q 导通，另一个是开关Q 断开，如图2.1所示。
V(t)V gD 开关Q断开V g D 开关Q 导通图2.1 CCM 模式下反击变换器的两个工作状态当开关Q 断开时有方程组：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=+=])(,[),()(])(,[,)()(])(,[),()(s s s T L g T c T g L t d t t t i t i t d t t R t v t i t d t t t v t v当开关Q 导通时有方程组：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧++=++-=++-=],)([,0)(],)([,)()()(],)([,)()(s s g s s L c s s L T t T t d t t i T t T t d t R t v n t i t i T t T t d t n t v t v在周期平均法的基础上，通过在变换器静态工作点附近引入低频小信号扰动，从而对变换器进行线性化处理。
得到下列方程组：⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧+=+=><+=><+=><+=><^^^^^)()()()()()()()()()(t d D t d t v V t v t i I t i t i I t i t v V t v Ts L L Ts L g g Ts g g g Ts g最后推出CCM 模式下的反激变换器的传递函数：22220^^'')(')()()(^D s R n L Cn L s RD Vn n sL n V V n D s d s v s G M M M g v vd g ++-+=== 3 计算反激式变换器的CCM 参数实际中的反激式变换器因为涉及到CCM 和DCM 的工作状态转换和各种非理想条件而变得很难去用具体的公式去推一个具体的参数，所以实际中往往都是推出一个大概的范围。
但本文中只讨论的是理想的反激式变换器，不考虑各种非理想因素，所以可以用具体的公式来推导一个具体的值，并进行判断。
具体的推导步骤如下：(一) 确定电源规格1. 输入电压范围 ： Vg=48V （实际应该是范围)2. 输出电压\电流： V=16V ，I=3.2A3. 变压器效率 ： 100%(二) 工作频率和占空比确定1. 取工作频率： 100kHz 2. 占空比 ： 50% 3. 周期 ： 10us4. 开通\关断周期 ： 5us(三) 变压器匝数比这里根据反激变换器CCM 直流稳态方程：g V V D D n D M =⨯=')(得出匝数比n=1/3。
也就是说变压器是n:1型(四) 初级电流变化值A T L V I on m g4.210510100486-6-1=⨯⨯⨯=⨯=∆这里假设Lm=100uH 。
(五) 初级电流峰值由效率100%可得out in P P =即：W T I V P I I T V I I t d V t I P out on g g T in on4661(max)1(min)1(max)1011012.510102.31610548)2(21)(21)()(---⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯==⨯⨯⨯∆-⨯=⨯⨯+==⎰带入具体数值可得：46(max)11012.510548)4.22(21--⨯=⨯⨯⨯-⨯I得I1(max)=3.33A I1(min)=0.93A 。
显然电流最小值不为0，即工作在CCM 模式下，符合设计要求。
4 反激式变换器的闭环补偿网络设计分压器s (v ˆref 图4.1 反激式变换器闭环补偿网络框图4.1闭环补偿网络各模块简要分析4.1.1补偿网络Gc （s ）此模块在开环分析中，忽略或者设置为1即可。
4.1.2 调制器Gm （s ）PWM 调制器Gm(s)的作用是将补偿网络Gc(s)输出的控制信号Vc(t)转化为与之相对应的占空比d(t)的脉冲信号。
其传递函数如下：m m V s G 1)(4.1.3反馈分压网络H(s)反馈分压利用隔离放大器实现，其传递函数如下：H s H =)(4.2反激式变换器开环特性仿真和分析显然未加入补偿网络的开环传递函数公式如下：)()()()(0s G s G s H s G vd m =代入参数得：13.378.294.642.1063.4)(520950+++-=---s e s e s e s G代入matlab 中进行计算可以得出bode 图如图4.2所示。
图4.2反激式变换器未补偿前开环伯德图由bode 图，可以观察出未补偿前反激式变换器的各项特性如下：(一) 稳态性能 ：原始系统的直流增益为10.8dB ，开环直流增益有限，是有静差系统。
若要消除稳态误差，需要增加PI 补偿网络，提高系统的型别。
(二) 稳定性能 ：原始系统的相角裕度PM=-4.49°。
且穿越时斜率为-40dB/dec 。
需要进行超前补偿，使系统以-20dB/dec 的斜率下降并穿越0dB 线。
(三) 动态性能 ：原始系统在自然震荡频率处存在两个极点使系统以-40dB/dec 的斜率下降并穿越0分贝线，造成原始系统截止频率Wc=710Hz 偏低，影响系统的动态特性。
4.3闭环补偿网络的设计通过上述分析可知，对于此理想反激变换器，闭环补偿网络既要使原系统变成I 型系统，还需要更改截止频率并增大相角裕度，所以应选用PID 控制器为串联补偿网络。
具体原因如下：（1） 利用PI 控制器调整系统的低频稳态性能，通过提高系统的型别，达到无静差要求。
（2） 利用超前校正中的PD 调节器调节系统的中频动态性能，使校正后系统以-20dB/dec 的斜率下降并穿越0分贝线，提高系统的相角裕度。
（3） 在保证中频段以-20dB/dec 斜率穿越0分贝线并具有一定宽度要求下，通过超前校正中的极点设置，增加校正后系统高频段的衰减斜率，从而有效地抑制高频噪。
PID 的传递函数如下式所示。
设计一个PID 补偿的关键就是如何确定其各个零极点。
)1()1)(1()(121p z z c w s s w s w s K s G +++=(一) 确定校正后的开环系统穿越频率穿越频率越高，系统动态特性越好，但同时需要考虑高频开关频率及其谐波噪声，以及寄生震荡引起的高频分量的有效抑制问题，因此，一般将校正后的开环系统穿越频率设置在)201~51(开关频率处，本例中的开关频率kHz f s 100=，选择穿越频率c f ：kHz f fc s 1010==(二) 确定补偿网络的零极点频率式中的第一个零点1z w 与位于原点的极点组成PI 补偿网络，用来缓和PI 控制器极点对系统稳定性产生的不利影响。
一般可将该零点设在原始系统转折频率的)41~21(，即01)2/1~4/1(w w z =。
本例中原始系统的转折频率为)/(1016.3130s rad C L w e ⨯=⨯=则设置第一个零点频率3111026.1,200⨯==z z w Hz f第二个零点频率wz2设置在原始系统转折频率w0附近，即：322105.2,400⨯==z z w Hz f为了提高系统高频抑制能力，需将极点频率wp1设置在校正后系统穿越频率wc 的1.5倍以上。
本例将极点设置在穿越频率10kHz 的两倍频率处，即：kHz f f c p 2021==代入实际参数可得：s s 7.958e 4267 s 0.882 s 3.879e )(2006-2-005+++=s Gc5 补偿后特性的matlab 仿真和验证虽然按照期望的特性设计了一个闭环补偿网络，但是此网络是否就是这个特性，这个就需要仿真验证了，这里我们通过两个方法来验证此闭环网络的不同特性。
5.1闭环补偿网络的伯德图和冲击响应首先利用bode 图来观察其特性，其bode 图如图5.1所示图5.1反激式变换器补偿后伯德图从图中可以看出补偿后的几个特性：(一)稳态性能：补偿后系统型别为I，其直流增益为∞，是无静差系统，稳态性能符合期望值(二)稳定性能：补偿后系统的相角裕度PM=-31.6°。
但穿越时斜率为-20dB/dec，稳定性能符合期望值。
(三)动态性能：补偿后系统截止频率Wc=10kHz，动态特性符合期望值。
再利用系统的阶跃响应来检查系统是否稳定，其阶跃响应如图5.2所示。
显然系统是稳定的。
图5.2 反激式变换器补偿后阶跃响应5.2利用simulink仿真验证补偿后系统的各项特性图5.3反激式变换器仿真电路图在simulink的仿真中加入了三个扰动和一个期望值的跳变：（1）2e-3和2.1e-3时刻负载电压检测的幅值为1的跳变。
（2）3e-3时刻负载值跳变。
（3）输入电压在4e-3秒的幅值为3的跳变。
（4）输入电压零时刻开始的幅值2的白噪声。
各项扰动的响应如下列各图所示：图5.4反激式变换器补偿后对各类扰动和跳变的响应（一）图5.5反激式变换器补偿后对各类扰动和跳变的响应（二）从图中可以观察到，补偿后系统在这些扰动或者期望值跳变的情况下，仍能够保持稳定，并且能够快速的进入稳定状态，即动态性能也不错，而白噪声的加入对系统的输出的影响并不大，说明补偿后系统对高频噪声抑制能力也不错。