半桥变换器MATLAB
基于电流馈入型半桥变换器光伏阵列MPPT仿真
基于电流馈入型半桥变换器光伏阵列MPPT仿真史永胜;李娜;王雪丽【摘要】针对目前光伏阵列前级DC/DC变换器效率低的问题,采用了一种基于电流馈入型半桥变换器的电导增量法的方案,通过运用电流馈入型半桥变换器实现电气隔离和零电流,同时可以实现较大的电压增益并且实时追踪太阳能光伏的最大功率点.利用Matlab/Simulink仿真软件,建立了光伏阵列的仿真模型,并根据仿真结果验证了所建模型的正确性;分析了最大功率跟踪(MPPT)实现的方法即选用电导增量法来实现,并搭建了MPPT模型;建立了基于电流馈入型半桥变换器的MPPT仿真模型,并对其在标准条件及外界温度、光照变化时做了详细的仿真,根据仿真结果可以验证电流馈入型半桥可以高效率的实现对最大功率的跟踪控制.%Aiming at the low efficiency of the current DC/DC converter of PV array,this paper presents a scheme of incremental conductance based on the current fed half bridge converter that can achieve electrical isolation and ZCS.At the same time,it can realize larger voltage gain and track solar photovoltaic maximum power point.First of all,the simulation model of PV array is established by Matlab / Simulink simulation software,and the correctness of the model is verified according to the simulation results.Secondly,the method of maximum power tracking (MPPT) is analyzed.And the MPPT model is built.Finally,the MPPT simulation model based on the current fed half-bridge converter is established and its simulation is carried out under the standard condition and the changes of environmental temperature and illumination.According to the simulation results,current-fed half-bridge can achieve high-efficiency tracking control of maximum power.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2017(036)011【总页数】5页(P94-97,102)【关键词】电流馈入型半桥变换器;电导增量法;光伏阵列【作者】史永胜;李娜;王雪丽【作者单位】陕西科技大学电气与信息工程学院,西安710021;陕西科技大学电气与信息工程学院,西安710021;陕西科技大学电气与信息工程学院,西安710021【正文语种】中文【中图分类】TM615在光伏发电系统中，光伏阵列输出特性具有非线性特性，其输出受光照强度、环境温度和负载情况等因素的影响。
电压型单相SPWM半桥逆变器电路仿真实验
电压型单相SPWM半桥逆变器电路仿真实验实验目的掌握电压型单相SPWM半桥逆变器仿真模型的建立及模块参数和仿真参数的设置。
理解电压型单相SPWM半桥逆变器的工作原理及仿真波形。
实验设备：MA TLAB/Simulink/PSB实验原理电压型单相SPWM半桥逆变器如图6-1所示。
图6-1 电压型单相SPWM半桥逆变器电路实验内容启动Matlab，建立如图6-2所示的电压型单相SPWM半桥逆变器结构模型图。
图6-2 电压型单相SPWM半桥逆变器模型双击各模块，在出现的对话框内设置相应的模型参数，如图6-3、6-4、6-5、6-6、6-7所示。
图6-3 直流电压源Ed/1-1模块参数图6-4 直流电压源Ed/1-2模块参数图6-5 通用桥模块参数图6-6 PWM发生器模块参数图6-7 负载模块参数系统仿真参数设置如图6-8所示。
图6-8 系统仿真参数运行仿真模型系统即可得到输出端负载电流和输出端负载电压的仿真波形，如图6-9所示。
图6-9 电压型单相SPWM半桥逆变器仿真波形（输出频率为50Hz）在PWM发生器模块中，将半桥逆变器输出电压频率设置为200Hz，此时的仿真波形如图6-10所示。
图6-10 电压型单相SPWM半桥逆变器仿真波形（输出频率为200Hz）改变PWM发生器模块的输出电压频率参数，或改变负载模块的参数，即可得到不同工作情况下的仿真波形。
例如将半桥逆变器输出电压频率设置为25Hz，此时的仿真波形如图6-11所示。
图6-11 电压型单相SPWM半桥逆变器仿真波形（输出频率为25Hz）实验总结1、 总结电压型单相SPWM 半桥逆变器的工作原理。
如上图。
采用双极性方式时，在r u 的半个周期内，三角波载波是有正有负，所得的PWM 波也是有正有负。
仍然在调制信号r u 和载波信号c u 的交点时刻控制各开关器件的通断。
在r u 的正负半周，对各开关器件的控制规律相同。
即当r c u u >时，给1T 以导通信号，给2T 以关断信号，这时如o 0i >，则1T 通，如o 0i <，则1D 通，不管哪种情况都是输出电压o d u U =。
matlab在电路分析和仿真中的应用
MATLAB/SIMULNK的主要产品及其相互关系
2019/8/3
MATLAB的优点
• 1. 容易使用 • 2. 可以由多种操作系统支持 • 3. 丰富的内部函数 • 4. 强大的图形和符号功能 • 5. 可以自动选择算法 • 6. 与其他软件和语言有良好的对接性
2019/8/3
matlab自定义的函数文件称内置函数文件
调用内置函数的方法：使用函数名并给出相应的入 口、出口参数即可。
例如：sin.m函数——用type sin查不到。
调用格式：y=sin(2*x)
1
实际应用中：
0.8
x=0:2*pi/180:2*pi;
0.6
y=sin(2*x)
0.4
0.2
plot(x,y)
0
• 包含matlab语言代码的文件称为m文件，其 扩展名为m。
• 编辑m文件可使用各种文本编辑器。
2019/8/3
m文件的创建
• m文件的类型是普通的文本文件，我们可以 使用系统认可的文本文件编辑器来建立m文件。 如dos下的edit，windows的记事本和word等。
• 具体的创建方法： 1. 在matlab命令窗
-0.2
2019/8/3
-0.4
-0.6
取R=255欧，L=125uH，C=6800pF，则：
H (s)
sRC s2LC sRC
1
85s2
1734000s 1734000s
1014
m文件如下： % LCR串联谐振电路 R=255; L=125*10^(-6); C=6800*10^(-12);
2019/8/3
使用帮助系统
半桥变换器课程设计
半桥变换器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解半桥变换器的基本工作原理，掌握其电路组成和各部分功能。
2. 学生能掌握半桥变换器的主要技术参数，并了解其适用范围。
3. 学生能运用半桥变换器的相关理论知识，分析实际电路问题。
技能目标：1. 学生能够独立完成半桥变换器电路的搭建和调试。
2. 学生能够运用所学知识，解决半桥变换器在实际应用中遇到的问题。
3. 学生能够通过实验和仿真，验证半桥变换器的工作原理和性能。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对电力电子技术的兴趣和热情，增强对半桥变换器技术发展的关注。
2. 学生能够认识到半桥变换器在电力电子领域的重要作用，增强社会责任感和使命感。
3. 学生通过合作学习和实验探究，培养团队协作精神，提高沟通与表达能力。
课程性质：本课程为电力电子技术课程的一部分，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生为高中二年级学生，已具备一定的电子技术基础，具有较强的动手能力和探究欲望。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，注重启发式教学，引导学生主动参与课堂讨论和实验操作，培养学生的学习兴趣和实际操作能力。
同时，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保课程目标的实现。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论教学：- 介绍半桥变换器的基本工作原理，包括电路组成、工作过程和能量转换方式。
- 讲解半桥变换器的主要技术参数，如输入输出电压、频率、效率等，并分析其适用范围。
- 分析半桥变换器在实际应用中的优点和局限性，探讨其发展趋势。
2. 实践教学：- 指导学生搭建半桥变换器电路，进行调试和性能测试。
- 引导学生运用所学理论知识，解决实际电路中遇到的问题。
- 组织学生进行半桥变换器实验，验证其工作原理和性能。
教学大纲安排：第一课时：半桥变换器基本工作原理及电路组成第二课时：半桥变换器技术参数及适用范围第三课时：半桥变换器在实际应用中的优点与局限性第四课时：实践操作——搭建半桥变换器电路第五课时：实践操作——调试半桥变换器电路第六课时：实验与分析——验证半桥变换器工作原理和性能教材章节关联：本教学内容与教材中第四章“电力电子变换器”相关，具体涉及第四章第二节“半桥变换器”。
单相桥式半空整流电路MATLAB仿真实验报告
一、单相桥式半控整流电路（电阻性负载）1．电路结构与工作原理（1）电路结构Tu1u2it1i2id2VT1VT3VD2VD4id4it3u R2.建模3．仿真结果分析α=30°单相桥式半控整流电路（电阻性负载）α=60°单相桥式半控整流电路（电阻性负载）α=90°单相桥式半控整流电路（电阻性负载）4．小结尽管整流电路的输入电压U2是交变的，但负载上正负两个半波内均有相同的电流流过，输出电压一个周期内脉动两次，由于桥式整流电路在正、负半周均能工作，变压器二次绕组正在正、负半周内均有大小相等、方向相反的电流流过，消除了变压器的电流磁化，提高了变压器的有效利用率。
二、单相桥式半控整流电路（阻-感性负载、不带续流二极管）1．电路结构与工作原理（1）电路结构L（2）工作原理1）在u2正半波的（0~α）区间：晶闸管VT1、VT4承受正压，但无触发脉冲，处于关断状态。
假设电路已工作在稳定状态，则在0～α区间由于电感释放能量，晶闸管VT2、VT3维持导通。
2）在u2正半波的ωt=α时刻及以后：在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通，电流沿a→VT1→L →R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，此时负载上有输出电压（u d=u2）和电流。
电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态。
2.建模3．仿真结果分析α=30°单相桥式半控整流电路（阻感性负载）α=60°单相桥式半控整流电路（阻感性负载）α=90°单相桥式半控整流电路（阻感性负载）4．小结电路具有自续流能力，但实用中还需要加设续流二极管VD，以避免可能发生的失控现象。
三、单相桥式半控整流电路（带续流二极管）1．电路结构与工作原理（1）电路结构Tu2it1i2id2VT1VT3VD2VD4id4it3Ru RLulidVDud（2）工作原理接上续流二极管后，当电源电压降到零时，负载电流经续流二极管续流，是桥路直流输出端只有1V左右的压降，迫使晶闸管与二极管串联电路中的电流减小到维持电流以下，使晶闸管关断。
半桥变换器组合技术研究的开题报告
半桥变换器组合技术研究的开题报告一、选题背景及意义随着电子技术和信息技术的快速发展，电力电子技术的应用越来越广泛。
半桥变换器是一种常用的电力电子器件，可以通过控制开关管的导通和截止使直流电转化为交流电，具有体积小、效率高、控制方便等优点，被广泛应用于工业自动化、电力变换等领域。
但是，单个半桥变换器在高功率应用时存在一些问题，比如电压随着电流增大会提高等。
为了解决这些问题，多个半桥变换器可以进行组合，形成半桥变换器组合技术。
半桥变换器组合技术可以在满足电力电子器件功能的同时，提高稳定性和可靠性，增强了系统的智能控制，推动了电力电子技术的发展。
因此，对于半桥变换器组合技术的研究具有重要意义。
二、研究内容和目标本文将对半桥变换器组合技术进行研究，具体包括以下内容：（1）半桥变换器的工作原理和基本结构。
介绍半桥变换器的基本组成部分、工作原理和控制方式等。
（2）半桥变换器的问题及解决方法。
分析半桥变换器在高功率应用时存在的问题，探讨相应的解决方法。
（3）半桥变换器组合技术原理和应用。
研究半桥变换器多台组合的原理和应用，分析组合后的特点和优势。
（4）半桥变换器组合技术的控制方法。
探讨半桥变换器组合技术的控制方式，以实现电压和电流控制等控制目标。
本文旨在深入研究半桥变换器以及组合技术，通过模拟实验验证和理论计算，在提高稳定性和可靠性的前提下，探讨半桥变换器组合技术的应用前景，并为相关行业提供理论支持和技术参考。
三、研究方法本文将采用文献资料的调研方法，搜集相关文献，分析研究现有半桥变换器技术的发展现状、存在的问题以及解决方法，了解半桥变换器组合技术的原理和应用。
在此基础上，采用基于MATLAB仿真的方法，通过建立半桥变换器的Simulink模型和控制算法的编写，进行仿真分析，验证理论分析的有效性，并得出相对准确的结果。
同时，利用硬件平台（如Proteus、PSpice等）进行实物验证和实验。
四、预期结果1.掌握半桥变换器的基本原理和结构，理解设备的性能与特点，并了解它在电力电子中的主要应用。
基于Matlab／SIMULINK的桥式直流PWM变换电路实验仿真分析
基于Matlab／SIMULINK的桥式直流PWM变换电路实验仿真分析本文以MATLAB软件的SIMULINK仿真软件包为平台，对桥式直流PWM 变换电路进行仿真分析文章对每个电路首先进行原理分析，进而建立相应的仿真模型，经过详细计算确定并设置仿真参数进行仿真，对于每次仿真结果均采用可视化波形图的方式直接输出。
在对仿真结果分析的基础上，不断优化仿真参数，使其最大化再现实际物理过程，并根据各个电路的性能进行参数改变从而观察结果的异同。
标签：SIMULINK；PWM；电路仿真1 桥式直流PWM变换电路简介桥式直流PWM变流器仿真实验是对全控型器件的应用。
实验电路中，前端为不可控整流、后端为开关型逆变器，此结构形式应用最为广泛。
逆变器的控制采用PWM方式。
对这个实验有所掌握的话，对后续课程设计直流调速系统也会有很大启发。
因为直流PWM-M调速系统近年来发展很快，直流PWM-M调速系统采用全控型电力电子器件，调制频率高，与晶闸管直流调速系统相比动态响应速度快，电动机转矩平稳脉动小，有很大优越性，因此在小功率调速系统和伺服系统中的应用越来越广泛。
2 桥式直流PWM变换电路的工作原理本实验系统的主电路采用双极性PWM控制方式，其中主电路由四个MOSFET（VT1～VT4）构成H桥。
Ub1～Ub4分别由PWM调制电路产生后经过驱动电路放大，再送到MOSFET相应的栅极，用以控制MOSFET的通断。
在双极性的控制方式中，VT1和VT4的栅极由一路信号驱动，VT2和VT3的栅极由另一路信号驱动，它们成对导通。
控制开关器件的通断时间可以调节输出电压的大小，若VT1和VT4的导通时间大于VT2和VT3的导通时问，输出电压的平均值为正，VT2和VT3的导通时间大于VT1和VT4的导通时间，则输出电压的平均值为负，所以可以用于直流电动机的可逆运行。
3 计算机仿真实验（1）桥式直流PWM变换电路仿真模型的建立。
根据所要仿真的电路，在SIMULINK窗口的仿真平台上构建仿真模型。
PWM逆变器Matlab仿真
PWM逆变器Matlab仿真摘要在本设计中，⾸先，针对课设题⽬要求，进⾏了系统的总体⽅案选择，以及各功能模块的⽅案论证和选择。
选择通过升压斩波电路将输⼊直流电压升⾼，再利⽤全桥逆变⽅式将直流电转换成50HZ的交流电，控制部分采⽤PWM斩波控制技术。
接着，对各功能模块进⾏了详细的原理分析和电路设计，同时也对可能出现的直流不平衡等问题进⾏了考虑。
并最终通过MATLAB来实现PWM逆变器的仿真，并进⾏结果分析，得出系统参数对输出的影响规律。
经过理论分析设计以及MATLAB仿真两种⽅式，证明了本系统可以很好地实现将输⼊110V直流转换成220V、50HZ单相交流电的设计要求，另外本设计也按设计要求采⽤了PWM斩波控制技术。
关键词：逆变；PWM控制；MATLAB仿真；DC-DC；⽬录1.设计⽅案的论证与选择 (1)1.1总体设计思路 (1)1.2 DC-DC⽅案论证与选择 (1)1.3逆变主电路的⽅案论证与选择 (2)1.4 逆变器控制⽅法的论证与选择 (3)2.设计原理及实现⽅法 (4)2.1 升压斩波电路的设计 (4)2.2 全桥式逆变电路的设计 (5)2.3 PWM控制技术及SPWM波的⽣成 (6)2.3.1 PWM控制的基本原理 (7)2.3.2 SPWM法的基本原理 (7)2.3.3 规则采样法 (8)2.3.4单极性和双极性PWM控制逆变电路分析 (9)3.MATLAB仿真及结论分析 (11)3.1升压环节的建模与仿真 (11)3.2 制作并⽣成SPWM波形 (13)3.3 逆变环节的建模与仿真（⼀） (15)3.4 逆变环节的建模与仿真（⼆） (17)3.4.1载波频率与输出电压频率改变对波形的影响 (18)3.4.2 改变负载对输出的影响 (21)4.收获与体会 (25)5.参考⽂献 (26)PWM逆变器Matlab仿真1.设计⽅案的论证与选择1.1总体设计思路由于要求的输出为220V,50HZ单相交流电，⽽输⼊却是只有110V的直流电压，所以仅仅由逆变环节不能实现，⽽应该有升压环节。
桥式可逆PWM变换器Matlab仿真综述
作业：桥式可逆PWM变换器的主电路由四个IGBT组成一个H桥，并且每一个IGBT上均反并联有电力二极管，电力二极管起到续流的作用采用以下2种方式进行仿真，并进行比较分析：●Simulink的SimPowerSystems●OrCAD PSpice要求在文件组中画出详细的原理图、给出元件的详细模型和参数、仿真设置参数和仿真结果并进行分析。
讨论分类情况如下：（一）占空比为90％时对系统的分析;（二）占空比为50％时对系统的分析;（三）占空比为10％时对系统的分析;在上面所分的三大类中，每一种又分为三小类。
从而对该系统的分析尽量达到全面。
三小类为：①电动机所带负载为轻载时的情况；②电动机所带负载为适当负载时的情况；③电动机所带负载为重载时的情况；1、Simulink的SimPowerSystems（1）原理图如下图所示（2）元器件参数设置脉冲发生器：逻辑算符：IGBT：直流电机参数：直流电机的励磁电压110V，励磁电流0.5A，额定转速2400r/min，负载转矩1.15N·m。
（一）、占空比为90％时对系统的分析;电动机所带负载为轻载时的情况；1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：电动机所带负载为适当负载时的情况；1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：从以上波形图可以看出，当占空比为90％时，电机的输出电压在不同负载的情况下不受影响。
而转速在不同的负载下是变化的，轻载时转速略高于额定转速；适当负载时为额定转速；重载时低于额定转速。
电机启动时会产生较大的电枢电流，当转速趋于平稳的时候电枢电流趋近于零。
转矩的变化跟电枢电流近似。
（二）占空比为50％时对系统的分析;1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：电动机所带负载为适当负载时的情况；2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：电动机所带负载为重载时的情况；2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：从以上波形图可以看出，当占空比为50％时，电机的输出电压在不同负载的情况下不受影响。
基于MATLAB的三相桥式半控整流电路的设计及仿真(精)
学号中州大学毕业设计（论文）题目基于MATLAB 的三相桥式半控整流电路的设计及仿真学院工程技术学院专业电气自动化技术年级 07 班级 07电气学生姓名王惊涛指导教师赵静职称讲师时间 2010年5月8号中州大学工程技术学院毕业设计（论文）任务书专业电气自动化技术年级___07级____班级 07电气__指导老师__赵静_学号_______200701131011311______学生__ 王惊涛 _____毕业设计（论文）题目毕业设计（论文）工作内容与基本要求（目标、任务、途径、方法、成果形式，应掌握的原始资料（数据）、参考资料（文献）以及设计技术要求、注意事项等）（纸张不够可加页）1、对三相桥式半控整流电路在带电阻性及电阻电感性负载、不同控制角o 、60o ）下的工作情况进行理论分析；2、对上述电路进行仿真，得到各支路电压及电流的仿真曲线，并验证仿真结果和理论分析是否相符；3、带电感性负载时若去掉平波电抗器，重新对电路仿真，根据仿真结果说明平波电抗器的作用。
电路参数：1、三相对称电源：峰值电压为100V ，频率为25Hz 。
4、电感性负载：R =0.01Ω、L =0.08H成品形式:1、论文一份2、硬件图（零号图纸）一张指导老师：赵静日期：2010年1月专业（教研室）审批意见：审批人签名：日期：年月课题名称：基于MATLAB 的三相桥式半控整流电路的设计及仿真_____ 级班学号_____200701131011311____学生_ _王惊涛__ __指导老师__ 赵静___开题报告内容：（调研资料的准备，设计/论文的目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；小组内其他成员的分工；完成设计（论文）所具备的条件因素等。
）一、选题的目的和思路在工业自动控制设备及自动化控制实验装置中, 经常采用三相半控桥整流电路作为不可逆系统的整流电路, 通过一些资料及参考书之分析了一部分输出波形, 为了全面的了解三相半控桥及其中各个不见得作用, 我希望能在完成设计的同时发现原看来忽略的东西, 对自己的知识有一个很好的补充. 二、设计的要求：用MATLAB 对三相桥式半控整流电路在各个控制角下的输出电压电流三、进度安排及完成时间：四、完成论文所要具备的条件：五、预期成果：设计及论文可以在规定的时间内，按照规定来圆满完成指导教师签名：日期：目录摘要 .............................................................- 1 -Abstract .........................................................- 2 - 1 MATLAB 简介 ....................................................- 3 -1.1 MATLAB在整流电路中的应用 ................................ - 3 -1.2 MATLAB的特点 ............................................ - 4 -1.2.1 MATLAB 直观、简单的电气系统SimPowerSystems ......... - 4 -1.2.2 编程效率高 ......................................... - 4 -1.2.3 界面友好，用户使用方便 ............................. - 5 -1.2.4 扩充能力强 ......................................... - 5 -1.2.5 语句简单，内涵丰富 ................................. - 6 -1.2.6 高效方便的矩阵和数组运算 ........................... - 6 -1.2.7 方便的绘图功能 ..................................... - 6 -1.2.8 MATLAB 的“活”笔记本功能 .......................... - 7 - 2 三相桥式半控整流电路分析 .......................................- 8 -2.1 当α为不同值时电路输出电压ud 的波形特点 .................. - 8 -2.2 计算三相桥式半控整流电路（电阻性负载）输出平均电压Ud .... - 8 -2.3 三相桥式半控整流电路的输出波形分析 ....................... - 9 -2.4 三相桥式半控整流电路（电阻性负载）输出平均电压Ud ....... - 12 - 3 电路仿真 ......................................................- 15 -3.1 Simulink软件 ........................................... - 15 -3.2 运行Simulink ........................................... - 16 -3.3 模型仿真及其结果 ........................................ - 23 - 致谢 ............................................................- 26 - 参考文献 ........................................................- 27 -摘要本设计首先简要介绍了MATLAB 的特点以及在整流电路中的应用，通过对三相桥式半控整流电路实例进行分析讨论了三相桥式整流电路在不同控制角在电路带电感性负载和电阻性负载时输出负载电压的变化。
半桥式DCDC变换器设计
半桥式DC-DC变换器设计【摘要】近年来，随着电力电子器件、控制理论的发展和人们对电源性能要求的提高，电力电子技术引起了学者们的广泛关注。
目前一些发达国家正逐渐把电力变换技术广泛应用于民用工业领域，我国在这一领域的研究起步较晚，但随着国民经济的发展，适合于不同要求的各种变换器越来越引起科研人员的关注。
本文通过对Buck变换器的电路结构和工作原理进行分析，设计出一种半桥式DC-DC变换器，并采用闭环控制方法，将恒定的400V直流输入变为稳定5V的直流输出，保证了系统的供电性能。
最后利用Matlab工具对所设计的电路进行仿真,仿真结果验证了所设计系统的有效性。
半桥式DC-DC变换器由于电路结构简单，功率器件少且功率管上受到的电压应力小，在中小功率场合得到了较为广泛的应用。
本文为进一步研究和开发相关产品提供借鉴。
【关键词】Buck半桥DC-DCMATLAB【ABSTRACT】In recent years, with the development of power electronic devices，control theory and the increasing demand of high-quality power supply, power electronics technology has aroused widely attention from scholars. Power electronics technology is used gradually in civilian industrial areas in some developed countries. With the national economic development, the various converters for different requirements are developed and the related technology is studied by scientist and scholar.In this paper, the Buck circuit structure and working principle are analyzed and a half-bridge DC-DC converter is designed. The designed converter uses closed loop control scheme and realized the function that the power form is converted from 400 V DC voltage to 5 V DC voltage. The output voltage is stable and the performance of the designed converter is ensured. Simulation study was carried out and effectiveness of the designed converter is verified by simulation results.【Key words】Buck half-bridge DC-DC MATLAB目录1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2变换器简介 (2)1.3本文研究的内容 (3)2半桥式DC-DC变换器的工作原理 (3)2.1半桥式DC-DC变换器的基本电路图及工作原理 (3)2.2B UCK变换器 (5)2.2.1线路组成 (5)2.2.2工作原理 (6)2.3带变压隔离器的DC-DC变换器拓扑 (8)3半桥式DC-DC变换器的系统设计 (13)3.1电路参数的计算与选取 (13)3.2闭环的控制方法与实现 (22)3.2.1PWM的调制方法 (22)3.2.2PID控制器 (22)3.2.3PID控制器的参数整定 (24)3.2.4闭环控制方法与实现 (25)4 MATLAB/SIMULINK仿真 (26)4.1MATLAB/SIMULINK (26)4.2半桥DC-DC变换器系统仿真模型的建立 (27)4.3.1开关管控制脉冲仿真模块的建立 (28)4.3.2实际系统仿真模块的搭建 (34)结束语 (38)参考文献 (39)致谢.............................................................................................................. 错误!未定义书签。
桥式变换器的仿真
目录摘要 (I)1 设计原理 (1)1、1 半桥变换器 (1)1、1、1 半桥逆变器得概述 (1)1、1、2 半桥变换器得电路结构及原理............................................................ 1ibqN51、1、3 半桥变换器得输入输出关系式............................................................ 3Dv4041、2 全桥变换器 (3)1、2、1全桥逆变器得概述 (3)1、2、2 全桥变换器得结构及原理 (4)1、2、3 全桥变换器得输入输出关系式 (5)2 仿真电路得设计 (6)2、1 半桥变换器仿真电路 (6)2、2 半桥变换器参数设置 (6)2、3全桥变换器仿真电路 (8)2、4 全桥变换器参数设置 (9)3 仿真结果及分析 (10)3、1 半桥电路仿真分析 (10)3、2 全桥电路仿真分析 (11)3、3 综合比较与分析 (12)心得体会 (13)参考文献 (14)摘要随着电力电子技术得发展与创新,使得开关电源技术也在不断地创新。
而开关电源实质上就就是直流DC/DC转换器。
本设计采用得就是隔离式DC/DC转换器。
将400V得直流电先进行逆变,通过变压器隔离变压后再进行整流,最后得得到接近于25V得直流稳压电源。
由于逆变主电路以及整流主电路得形式多种多样,本次设计中逆变主电路结构采用半桥式与全桥式两种,整流主电路采用全波整流与桥式整流,因此最后得方案有四种,分别就是:半桥全波变换器,半桥桥式变换器,全桥全波变换器以及全桥桥式变换器。
这四种方案各有特色,也各有优缺点。
关键词:半桥变换,全桥变换,MATLAB仿真电力电子电路仿真1 设计原理1、1 半桥变换器1、1、1 半桥逆变器得概述半桥逆变器实际上就是由两个单端正激变换器组合而成得。
其中一个桥臂由两个特性相同、容量相等得电容器承担,每个电容承担二分之一得电源电压;另一桥臂由两个受PWM信号控制驱动得功率开关管承担,故称为半桥逆变器。
不对称半桥变换器研究
摘要随着电力电子技术的迅速发展，PWM型DC/DC变换器的应用也日益广泛，如今，高性能、高效率、小型化和轻量化越来越成为各类PWM型DC/DC变换器追求的目标。
软开关技术是电力电子装置，特别是直流变换装置向高频化、高功率密度化发展的关键技术。
虽然，软开关技术能够使功率变换器的小型化，模块化，但是，可能会使电路变得更加复杂，使得中小功率变换器成本增加，往往不利于商业竞争。
本文研究了一种改进型的零电压不对称半桥拓扑，它可以在不增加电路成本的基础上，实现软开关技术。
又可以消除以往不对称半桥电路有谐振尖锋电压的缺点。
在第二章中对不对称电路的工作原理进行分析，给出了占空比与输入电压输出电压以及与偏磁的关系，在对不称半桥的一个开关周期的各个状态的分析，描述了隔直电容，与变压器原边电流的变化规律，各个状态的值，然后得出实现ZVS的实现条件，从容为合理的设置死区时间提供了，理论指导，最后用pspice软件进行了仿真，验证了零电压开关实现的可能性。
本文第三部分采用状态空间平均法建立了不对称半桥功率变换器的小信号平均电路模型在此基础上建立整个变换器的系统模型，对系统的稳定性和动态性能进行了分析，并且设计了补偿器。
最后用matlab仿真验证了整个系统的稳定性。
基于前面的分析，设计了一个由前级PFC和后级不对称半桥组成的两级AC/DC电路，实验说明了开关管的软开关是能够实现的，证明了变换器的效率有一定的提高。
从而验证了电路的可行性。
关键词：不对称半桥软开关DC/DC变换器AbstractWith the development of power electronics technology, Pulse Width Modulation DC-DC converters get more and more application. Nowadays, high performance, high efficiency and light weight are the most important performance figure of all kinds of PWM DC-DC converters. In order to increase the power density and output efficiency, the soft switching techniques is the key. However it makes the circuit complex, which means the increase of cost, and affects the competitiveness of commercial product.This thesis presents an improved asymmetric zero-voltage half-bridge topology. It can realize soft-switch technology without increase the cost of converter. The improved Asymmetrical Half-Bridge can also remove the resonant peak voltage. The topology of asymmetrical half bridge is introduced in Chapter 2, including the principle of the circuit,the relationship between the duty cycle ,input voltage and output voltage ,and the deflection of magnetism. The voltage of block capacitor and the current of the original turns of transformer of each state have been discussed, then deduce the condition of Zero voltage switch(ZVS),which give the theory guidance for setting the reasonable dead time. Finally, the possibility of zero voltage switching is proved by the simulation of pspice software. In part 3. ,a small average circuit half bridge converter power stage is established by method of state space averaging. In term of the method referred, a system model of total converter is founded. The characteristic of stabilization and dynamic is analysed and the compensator is designed basing on it. At last,the simulation performed by Matlab software confirm the stabilization of system. Based on the analysis above, a two-class AC/DC converter ,consist of power factor circuit and asymmetrical half bridge circuit is designed to prove that the asymmetrical half bridge can achieved zero voltage switching .In conclusion, the correctness and feasibility of the new converter are proved by theory analysis, simulation research and experimental validation.Keywords: Asymmetrical half bridge soft switching DC/DCconverter目录摘要 (I)ABSTRACT....................................................................................................... I I 1 绪论 . (1)1.1引言 (1)1.2不对称半桥变换器简述 (4)1.3本文所做的工作 (7)2 工作原理 (8)2.1不对称半桥主电路构成 (8)2.2稳态分析 (9)2.3开关过程 (12)2.4谐振问题及改进 (16)2.5ZVS开关条件分析 (30)3 建模与仿真 (33)3.1概述 (33)3.2主电路模型和开环分析 (35)3.3反馈补偿和闭环分析 (40)3.4补偿器件设计 (42)3.5主电路仿真 (44)4 实验设计与波形 (47)4.1主电路设计 (47)4.2控制电路与驱动电路的设计 (51)4.3实验结果 (54)4.4实验结论 (57)5 全文总结 (58)致谢 (59)参考文献 (60)附录攻读硕士学位期间发表的论文 (65)1 绪论1.1 引言DC/DC变换器就是将输入的直流电压，经过高频斩波或高频逆变后，通过整流和滤波环节，转换成所需要幅值的直流电压。
半桥变换器
半桥变换器
1、电路拓扑图
2、电路原理
其变压器T1起隔离和传递能量的作用。
开关管Q1导通时，Np绕组上承受一半的输入电压，付边绕组电压使D1导通；反之亦然。
输出回路D1、D2、Lo、Co共同组成了整流滤波电路。
此电路减小了原边调整管的电压应力，所以是目前比较成熟和常见的电路；如PC Power70%以上、电子镇流器60%都使用此电路。
3、工作特点
a、两个调整管都是相互交替打开的，所以两组驱动波形相位差要大于180°，因为要存在一定死
区时间。
b、C1＝C2、R1=R2。
c、C1、C2主要用来自动平衡每个调整管的伏秒值；许多的半桥此处多用高压铝电解电容，多
炸机都爆电容，因为铝电容存在一个高频特性的问题。
你如果还在用这个拓扑结构不妨可以试用一下CBB电容。
d、C3主要是滤去影响伏秒平衡的直流分量，也用CBB电容。
曾经就有一个朋友就这个CBB
电容的引脚粗细（即太细多并几个CBB电容，0~30V/0~30A的仪器电源）与我讨论过，嘻嘻~~~您说呢？！
4、变压器计算
步骤与前相同（省去）
★原边绕组匝数：Np=Vinmin×Ton/(2×ΔB×Ae)
★付边绕组匝数：N2=(V o+Vd+Io×R)×2×Np/Vinmin
★其它的验证及导线选择参考《单端正激式》
5、输出电感计算
参考《单端正激式》。
ZCS半桥式DC_DC变流器状态空间法建模及Matlab仿真分析
(1) 拓扑 1 : 在此阶段 , D1 导通 , D2 导通 ,电容 C6 充电 ,由
于导通的可控硅有 1～1. 5 V 的压降 ,导通的二极管有 0. 7 V
的压降 ,故将导通的可控硅 D1 用一个 uD1 = 1 V 的电压源替
Hale Waihona Puke 代 ,而将导通的二极管 D2 用一个 uD2 = 0. 7 V的电压源替代 ,得
ZCS 半桥式 DCΠDC 变流器状态空间法建模及 Matlab 仿真分析
①
单潮龙 , 马伟明 , 王铁军 , 张俊洪
(海军工程大学 电气工程系 , 湖北 武汉 430033)
摘 要 : 分析了一种 ZCS 半桥式 DCΠDC 变流器时域工作特性. 通过研究其工作各阶段的特性建立了其状态 空间模型 ,采用 Matlab 语言进行编程仿真 ,得到其输出电压时域仿真波 ,与实测吻合 ,证明了所建状态空间模 型的正确性 ,得到变流器工作的一些有用结论 ,有助于指导下一步变流器的传导干扰分析和抑制. 关键词 : 零电流转换可控硅谐振变流器 ; DCΠDC ; Matlab 仿真 ; 状态空间模型 中图分类号 : TM714 文献标识码 : A
0 0 0 0 0. 7 EΠR1
拓扑 4 i =1 j=2 k =2
00
M
d iL1 dt
+
M
d iL2 dt
+
L3
d iL3 dt
=-
uC6 - 0. 7
C6
d uC6 dt
= iL3 -
uC6 R5
C1 iL2
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matlab中laplace变换
文章标题：深入探讨Matlab中的Laplace变换一、简介在工程技术领域中，Laplace变换是一种重要的数学工具，广泛应用于系统控制、信号处理、电路分析等领域。
而在Matlab中，Laplace变换也是一个强大的工具，能够帮助工程师和科学家分析和解决实际问题。
本文将深入探讨Matlab中的Laplace变换，帮助读者更全面地理解这一主题。
二、基本概念1. Laplace变换的定义在Matlab中，Laplace变换可以通过laplace()函数实现，该函数用于计算给定函数的Laplace变换。
具体而言，对于一个连续函数f(t)，其Laplace变换可以表示为F(s) = L{f(t)} = ∫[0,∞] e^(-st) * f(t) dt，其中s为复变量。
在Matlab中，可以使用laplace(f)来求解函数f(t)的Laplace变换。
2. Laplace变换的性质在Matlab中，Laplace变换遵循一系列重要的性质，如线性性、时移性、频移性、频率抽样、初值定理和终值定理等。
这些性质对于分析和求解复杂的系统和信号至关重要，能够简化问题的求解过程。
三、应用实例在Matlab中，可以通过示例来演示Laplace变换的应用。
可以考虑一个简单的RC电路，通过使用Matlab求解电路的Laplace变换函数，可以得到电路的时域响应和频域响应，从而更好地理解电路的动态特性。
另外，Laplace变换还可以应用于控制系统的建模与分析、信号的滤波与变换等方面，对实际工程问题具有重要的意义。
四、个人观点对我而言，掌握Matlab中Laplace变换的知识和技能对于工程领域的应用至关重要。
Laplace变换不仅能够帮助我更深入地理解系统和信号的性质，还能够为工程问题的建模、分析和求解提供有力的工具。
在实际工作中，我会不断学习和应用Matlab中的Laplace变换，以提升自己的工程能力和解决实际问题的能力。
半桥谐振变换器设计与仿真正式版
此时谐振腔的阻抗也增大，则 谐振腔内有很高的能量在循环， 而并没有把这些能量供给负载， 并且使半导体器件的应力增大。
因此，串联谐振变换器存在一些不利因素：轻载调整 率高、高的谐振能量、高输入电压时较大的关断电流。
③ M3:(t2<t<t3) t2时刻，Inp=0,则副边电流也为
0，即DR1ZCS关断，不存在反向 恢复的问题。在这个时段，Q1依 然导通。这时（Lr+Lm)与Cr形成
串联谐振，由于时间较短，而且（
Lm+Lr）也很大，认为电流保持不 变，Ir=Ilm。
在t3时刻，Q1关断，电流Ir（大 于0）为ZVS开通Q2创造条件。
MOSFET关断电流为Ir的电流，较大，这样开 关损耗也大；并且，副边整流二极管没有ZCS关断 ，存在反向恢复问题，同时存在损耗。比工作区域 2的效率要低。
2.1.3 工作区域3（f<fr2)
区域3是MOSFET的ZCS工作区，因为在 f<fr2时，谐振腔阻抗呈容性，电压滞后于电流 。在谐振变换器中，一般不设计在这个区域， 所以这里将不详细讲解。
+ Q1
D1
Vin
A
-
Q2
D2
(Ir从左向右为正）
Q1
Cr Lr
D R1
**
Lm n p
ns
*
Cf
ns
+
R Vout
-
DR2
Io
Ir
I Lm
① M1:(t0<t<t1)