直流斩波电路的MATLAB仿真实验

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Matlab_Simulink在直流斩波电路仿真中的应用

Matlab_Simulink在直流斩波电路仿真中的应用
应用 Matlab/Simulink 进行仿真,在仿 真过程中可以灵活改变仿真参数, 并且能 直观地观察到仿真结果随参数的变化情 况, 适合电力电子技术的教学和研究工作。
图 1 由 I G B T 组成的 B u c k 直流变换器仿真模型
图 3 由 IGBT 组成的 Boost-Buck 直流变换器仿真模型
1 0 0 V , 满足 论分析吻合。
, 与升降压斩波理
2 结语 通过以上的仿真过程分析, 可以得到
下列结论。 本文利用 Simulink 对降压斩波电路和
升降压斩波的仿真结果进行了详细分析, 与采用常规电路分析方法所得到的输出电 压波形进行比较, 进一步验证了仿真结果 的正确性。
采用 Matlab/Simulink 对直流斩波电路 进行仿真分析, 避免了常规分析方法中繁 琐的绘图和计算过程, 得到了一种较为直 观、快捷分析斩波电路的新方法。
动力与电气工程
科技资讯 2008 NO.20
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
Matlab/Simulink 在直流斩波电路仿真中的应用
程显 李小敏 ( 平顶山工学院电气与电子工程系 河南平顶山 4 6 7 0 0 1 )
摘 要:本文用 Matlab 的可视化仿真工具 Simulink 建立了 Buck 电路的仿真模型,在此基础上对 Buck 电路及 Boost-Buck 电路进行了较详 细的仿真分析。结果表明,仿真波形与常规分析方法得到的结果具有一致性,证实了 Matlab 软件在电力电子技术教学和研究中具有较好 的应用价值。 关键词:直流斩波电路 Matlab/Simulink 仿真 中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2008)07(b)-0105-01

直流斩波电路建模仿真

直流斩波电路建模仿真

项目一 降压式直流斩波电路建模仿真实训一、 降压式直流斩波电路(buck )(1)原理图用IGBT 作为电路的控制开关,用上一个二极管起续流作用,在加上L-C 低通滤波电路组成Buck 电路 。

如图1-1。

+-U0E图1-1(2)建立仿真模型根据原理图用matalb 软件画出正确的仿真电路图,如图1-2。

图1-2仿真参数,算法(solver )ode15s ,相对误差(relativetolerance )1e-3,开始时间0结束时间0.05s ,如图1-3。

图1-3脉冲参数,振幅1V,周期0.002,初始占空比为10% 如图1-4图1-4电源参数,电压100v 如图1-5所示。

图1-5 IGBT参数,如图1-6所示。

图1-6电感参数设为0.1H,如图1-7所示图1-7电感参数设为0.1H,如图1-8所示图1-8(3)仿真参数设置设置触发脉冲的占空比分别为30%、50%、60%、90%。

与其产生的相应波形分别如图1-9、图1-10、图1-11、图1-12。

在波形图中第一列波形为流过二级管的电流波形,第二列波形为流过IBGT的电流波形,第三列波形为IGBT的电压波形,第四列波形为负载电流波形,第五列波形为负载的电压波形。

图1-9图1-10图1-11图1-12(4)小结当输入电压E不变时,输出电压随占空比D的线性变化而线性变化,而与电路其他参数无关。

输出电压U0=DE,即占空比越大,输出电压越大,最大等于E。

项目二升压式直流斩波电路建模仿真实训二、 升压式直流斩波电路(boost )(1)原理图升压式直流斩波电路与降压式直流斩波电路最大的不同,控制开关IGBT 与负载R 呈并联形式连接。

如图2-1。

-U0E图2-1(2)建立仿真模型根据原理图用matalb 软件画出正确的仿真电路图,如图2-2。

图2-2仿真参数,算法(solver )ode15s ,相对误差(relativetolerance )1e-3,开始时间0结束时间0.05s ,如图2-3。

电力电子技术实验报告--直流斩波电路的仿真

电力电子技术实验报告--直流斩波电路的仿真

实验报告(理工类)
通过本实验,加深对直流斩波电路工作原理的理解,并学习采用仿真软件来研究电力电子技术及相关控制方法。

二、实验原理
V L/R
¥GVD u 。

图2.1直流降压电路原理图
直流降压变流器用于降低直流电源的电压,使负载侧电压低于电源电压,其原理电路如图2.1所示。

U 。

=
&E=『E=aE (2-1) 4>n+^off /
式(2-1)中,T 为V 开关周期,%为导通时间,为占空比。

在本实验中,采用保持开关周期T 不变,调节开关导通时间&I 的脉冲宽度调制方式来实验对输出电压的控制。

仿真的模型线路如下图所示。

开课学院及实验室:
实验时间:年月日 一、实验目的
图2.2降压斩波电路仿真模型
在模型中采用了IGBT,IGBT的驱动信号由脉冲发生器产生,设定脉冲发生器的脉冲周期和脉冲宽度可以调节脉冲占空比。

模型中连接多个示波器,用于观察线路中各部分电压和电流波形,并通过傅立叶分析来检测输出电压的直流分量和谐波。

三、实验设备、仪器及材料
PC机一台、MATLAB软件
四、实验步骤(按照实际操作过程)
1.打开MATLAB,点击上方的SimUlink图标,进入SimUIinkLibraryBroWSer模式O
2.新建model文件,从SimulinkLibraryBrowser选择元器件,分别从sinks和SimPowerSystems 中选择,powergui单元直接搜索选取
3.根据电路电路模型正确连线
五、实验过程记录(数据、图表、计算等)
六、实验结果分析及问题讨论。

斩波电路Matlab仿真电力电子技术课程设计之欧阳家百创编

斩波电路Matlab仿真电力电子技术课程设计之欧阳家百创编

河北科技大学欧阳家百(2021.03.07)课程设计计算说明书课程名称:电力电子技术课程设计设计题目:斩波电路的Matlab仿真研究专业班级:电气工程及其自动化 XXX班学生姓名:XXX(XXXXXXXX)指导老师:电力电子课程设计指导小组XXXX年XX月XX日说明1.课程设计结束之前,每个学生都必须认真撰写《课程设计计算说明书》。

课程设计计算说明书要求内容完整,条理清晰,书面清洁,字迹工整。

2.说明书一般包括设计任务分析、设计方案的确定、具体设计过程的描述、结论等几方面,或按照课程设计指导书及指导教师的具体要求进行撰写。

3.课程设计图纸要求布局美观,图面整洁,图表清楚,尺寸标识准确,线型及标注符合国家或行业相关标准。

4.学生应独立完成各自设计计算说明书的写作,即使同组学生在设计过程中经过讨论得到的共同设计结果也应独立表述。

5.课程设计说明书按照封面、成绩评定表、目录、正文的次序装订成册。

6.课程设计应按设计期间的工作态度和课程设计任务的完成情况,设计说明书的水平、相关知识能力的掌握情况等项目分别评定成绩。

7.各项目内容及所占比例由课程设计指导教师自行确定,并以百分制形式填入“学生成绩评定表”。

总成绩采用五级分制。

8.本页采用“设计说明书”专用纸打印。

9.课程设计结束后将计算说明书交学院教学办公室保存。

学生成绩评定表目录一、设计的目的二、设计的任务三、仿真研究的内容与步骤降压斩波电路的仿真研究。

升压斩波电路的仿真研究。

升降压斩波电路的仿真研究。

(电路结构;工作原理;基本数量关系;搭建仿真模型;取不同控制角时的波形图;结论)四、总结五、参考文献一、课程设计的教学目的及要求本课程设计是电气工程及其自动化专业重要的实践教学环节之一。

本课程设计的任务是利用所学《电力电子技术》专业知识,以MATLAB/SIMULINK仿真软件为基础,完成对所学电力电子器件、整流电路、斩波电路、交流调压电路以及逆变电路的建模与仿真。

直流斩波电路的MATLAB仿真实验

直流斩波电路的MATLAB仿真实验

直流斩波电路的MATLAB仿真实验降压式直流斩波电路
一、实验内容
降压斩波原理:
式中
为V处于通态的时间;
为V处于断态的时间;T为开关周期;
为导通占空比,简称占空比火导通比。

根据对输出电压平均值进行调制的方式不同,斩波电路有三种控制方式:(1)保持开关周期T不变,调节开关导通时间
不变,称为PWM。

(2)保持开关导通时间
不变,改变开关周期T,称为频率调制或调频型。

(3)
和T都可调,使占空比改变,称为混合型。

图1 降压斩波电路原理图
2
二、实验原理
(1)t=0时刻驱动V导通,电源E向负载供电,负载电压uo=E,负载电流io 按指数曲线上升
(2)t=t1时刻控制V关断,负载电流经二极管VD续流,负载电压uo近似为零,负载电流呈指数曲线下降。

为了使负载电流连续且脉动小通常使串接的电感L 值较大
三、实验过程
1、仿真电路图
图2 降压斩波的MATLAB电路的模型2、仿真模型使用模板的参数设置IGBT参数的设置如图
图3
Diode参数的设置如图
图4
脉冲信号发生器Pulse Generator的设置如图
图3
示波器的设置如图
直流电源
为200V,电感L为2mH,电容
为10μs,电阻
为5Ω
四、仿真结果
图3
=0.2时的仿真结果
图4
=0.4时的仿真结果
图5
=0.6时的仿真结果
仿真结果分析
由公式
可得:

时,
=44
=0.4时,
=88。

=0.6时,
=132。

斩波电路Matlab仿真电力电子技术课程设计之欧阳音创编

斩波电路Matlab仿真电力电子技术课程设计之欧阳音创编

河北科技大学课程设计计算说明书课程名称:电力电子技术课程设计设计题目:斩波电路的Matlab仿真研究专业班级:电气工程及其自动化 XXX班学生姓名:XXX(XXXXXXXX)指导老师:电力电子课程设计指导小组XXXX年XX月XX日说明1.课程设计结束之前,每个学生都必须认真撰写《课程设计计算说明书》。

课程设计计算说明书要求内容完整,条理清晰,书面清洁,字迹工整。

2.说明书一般包括设计任务分析、设计方案的确定、具体设计过程的描述、结论等几方面,或按照课程设计指导书及指导教师的具体要求进行撰写。

3.课程设计图纸要求布局美观,图面整洁,图表清楚,尺寸标识准确,线型及标注符合国家或行业相关标准。

4.学生应独立完成各自设计计算说明书的写作,即使同组学生在设计过程中经过讨论得到的共同设计结果也应独立表述。

5.课程设计说明书按照封面、成绩评定表、目录、正文的次序装订成册。

6.课程设计应按设计期间的工作态度和课程设计任务的完成情况,设计说明书的水平、相关知识能力的掌握情况等项目分别评定成绩。

7.各项目内容及所占比例由课程设计指导教师自行确定,并以百分制形式填入“学生成绩评定表”。

总成绩采用五级分制。

8.本页采用“设计说明书”专用纸打印。

9.课程设计结束后将计算说明书交学院教学办公室保存。

学生成绩评定表目录一、设计的目的二、设计的任务三、仿真研究的内容与步骤降压斩波电路的仿真研究。

升压斩波电路的仿真研究。

升降压斩波电路的仿真研究。

(电路结构;工作原理;基本数量关系;搭建仿真模型;取不同控制角时的波形图;结论)四、总结五、参考文献一、课程设计的教学目的及要求本课程设计是电气工程及其自动化专业重要的实践教学环节之一。

本课程设计的任务是利用所学《电力电子技术》专业知识,以MATLAB/SIMULINK 仿真软件为基础,完成对所学电力电子器件、整流电路、斩波电路、交流调压电路以及逆变电路的建模与仿真。

其目的是培养学生综合运用所学知识,分析、解决工程实际问题的能力;巩固学生所学知识的同时,提高学生的专业素质,这对于工科学生贯彻工程思想起到十分重要的作用。

2021年电力电子MATLAB仿真实验报告直流斩波单相交流调压实验

2021年电力电子MATLAB仿真实验报告直流斩波单相交流调压实验

电力电子MATLAB仿真试验汇报
专业: 电气工程及其自动化
班级: 电气110X班
姓名: XXXXXXXX
学号: 0XXXX
兰州交通大学自动化与电气工程学院
年 6月 2日
一直流斩波试验
(1)直流降压斩波
1 直流降压斩波试验电路原理图:
元件参数:
E=220V
Em=100V
2 直流降压斩波波形以下图所表示:
图2 占空比: 60%
(2)直流升压斩波
1 直流升压斩波试验电路原理图:
元件参数:
E=200V
2 直流升压斩波波形以下图所表示:
图2 占空比: 80%
二单相交流调压试验
1单相交流调压电阻负载电路原理图:
图1
2 单相交流调压电阻负载波形以下:
图2 触发角为120度3单相交流调压阻感负载电路原理图:
图3
4 单相交流调压阻感负载波形以下:
图4 触发角为120度。

使用Matlab仿真斩波器-直流电动机驱动系统

使用Matlab仿真斩波器-直流电动机驱动系统

2.1 用simpowersystems 模块模拟直流电动机驱动
系统
利用 “ 手动切换” 模块, 选择不同的 可以 速度
(1一 ar + e一一 (, e一 r e一一 a)r
1 一e 一 r
△ 1=生
a R
这里 a 是(斩波器) 工作周期,r 是斩波器周期
与直流电机 电气时间常数之 比:
给定值, 也可以选择使用不同的电机轴端负载转矩, 这便于在使用恒定值或者阶跃函数之间进行选择。 我们先把速度给定值设定为 120 /5 的恒定值,负载 r 转矩也维持 SN m 不变。
这 f 是 磁绕组 电 的 感。 流电 里La 励 一 枢间 互 直 机
产生的转矩正比于电枢电流 几 :
m T =价 a
这里K 是电机转矩常 。 T 直流电机转矩常 等
58} 气 嗽20 第 嚷 建 o7年 7期
研 究 与开 发
于电压常数:
犬 凡 忏
晶闸管 Th 由脉宽调制( w M) 信号触发,以 l P
厂 生
T |
土 一 .
图4
决 份 | 告
斩波器供电的直流电机驱动系统模型
V f ZJ {〕 V
2。 第 气 术5 。 7期电 披 19 7年
研 究 与开 发
用“ 直流电机” 模块所模拟的直流电机包括两个 独立的部分: 电气部分和机械部分。 点击直流电机模
GTO 晶闸管所需的触发信号由滞后电流控制
器产生,后者保持电机电流与参考量的差在+h=2
研 究 与开发
使用 Ma l b 仿真斩波器一 t a 直流
电动机 驱 动系统
李英锋
( 河南神马尼龙化工有限责任公司,河南 平顶山 4 70 3 ) 6 1

直流斩波的MATLAB仿真研究

直流斩波的MATLAB仿真研究

直流斩波的MATLAB仿真研究收藏此信息打印该信息添加:刘宗富来源:未知1 引言这篇文章是在思考pwm问题时写下的,涉及的问题很多,特别是spwm和svpwm的文章很多,很流行,突然说有问题,而且是理论上的问题,不一定为大家所接受。

作者不想讨论spwm和svpwm方法的缺点,只想提出自己的想法。

作者分析,都是直流斩波,所以从直流斩波开始,先讨论简单的h桥pwm,第一步给定目标函数,例如正弦电压波,然后是给定量化的阶梯波,步数多对称性好当然好,但有时受到条件的限制。

直流斩波,是脉宽调制,不是脉幅调制,所以有了脉宽波的排列问题。

我们希望电流正弦,所以不管电压的脉宽排列多么合理,如果电流的毛刺过大,还是达不到目的。

这正是spwm或svpwm方法的主要问题。

解决电流毛刺问题是电压给定,特别是低速时的电压给定很难解决的问题,所以一般在低速时采用电流闭环。

电流闭环下的电流给定,有一系列想象不到的优点,有可能完全取代电压给定。

当然,电流给定也有一个巨大弱点,那就是有时候不知道该给多大电流。

总之,这是一个新问题,需要说明的问题很多,在这里,作者是用仿真来回答问题。

2 直流变压直流变压在电力电子的支撑下变得简单易行了,让我们总结一下直流斩波的工作原理,虽然很简单,但却是主要的理论基础。

直流变压,是将一个恒定的直流电压e d,利用电力电子器件的斩波作用,斩成大小可以调节的另一个直流电压e。

斩波时间t根据igbt的使用条件一般选在400μs左右。

图1示直流变压的原理电路图。

e d=100v,通过igbt的斩波,在阻抗z上产生0~100v可调的直流电压e。

图1 直流变压原理电路图根据图1,在igbt导通t=1.98ms的时间内,阻抗z上的电压是ed=100v,当igbt关断t-t= 1.32ms的时间内,由于二极管d的续流作用,阻抗z被短路,得到的外加电压等于零。

所以每次斩波在阻抗z上产生的平均电压e为:e=e d×t/t (1)注意,这里e是平均值,如果看电压,波动很大,但如果看产生的电流,由于斩波时间t=3. 3ms,时间很短,所以在电感的阻尼作用下和平均值十分接近。

升、降压直流斩波电路及matlab仿真

升、降压直流斩波电路及matlab仿真

目录绪论 (3)一.降压斩波电路 (6)二.直流斩波电路工作原理及输出输入关系 (12)三.D c/D C变换器的设计 (18)四.测试结果 (19)五.直流斩波电路的建模与仿真 (29)六.课设体会与总结 (30)七.参考文献 (31)绪论1. 电力电子技术的内容电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。

它主要研究各种电力电子器件,以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置,以完成对电能的变换和控制。

它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支,又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支,或者说是强弱电相结合的新科学。

电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。

电有直流(DC)和交流(AC)两大类。

前者有电压幅值和极性的不同,后者除电压幅值和极性外,还有频率和相位的差别。

实际应用中,常常需要在两种电能之间,或对同种电能的一个或多个参数(如电压,电流,频率和功率因数等)进行变换。

变换器共有四种类型:交流-直流(AC-DC)变换:将交流电转换为直流电。

直流-交流(DC-AC)变换:将直流电转换为交流电。

这是与整流相反的变换,也称为逆变。

当输出接电网时,称之为有源逆变;当输出接负载时,称之为无源逆变。

交-交(AC-AC)变换,将交流电能的参数(幅值或频率)加以变换。

其中:改变交流电压有效值称为交流调压;将工频交流电直接转换成其他频率的交流电,称为交-交变频。

直流-直流(DC-DC)变换,将恒定直流变成断续脉冲输出,以改变其平均值。

2. 电力电子技术的发展在有电力电子器件以前,电能转换是依靠旋转机组来实现的。

与这些旋转式的交流机组比较,利用电力电子器件组成的静止的电能变换器,具有体积小、重量轻、无机械噪声和磨损、效率高、易于控制、响应快及使用方便等优点。

1957年第一只晶闸管—也称可控硅(SCR)问世后,因此,自20世纪60年代开始进入了晶闸管时代。

matlab课程设计---直流斩波电路

matlab课程设计---直流斩波电路

直流斩波电路一.设计目的:1.熟悉降压斩波电路和升压斩波电路的工作原理。

2.掌握两种基本斩波电路的工作状态, 学会应用Matlab的可视化工具Simulink建立电路的仿真模型的方法,在此基础上对升降压斩波电路进行详细的分析,以提高设计模型的能力及加强对Matlab/Simulink软件的熟练程度。

3.了解电路图的波形情况, 认真分析仿真结果,深刻体会Matlab软件对于电力电子电路设计的重要作用。

二.软件介绍Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。

Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。

为了创建动态系统模型,Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ,这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成,它提供了一种更快捷、直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结果。

Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。

对各种时变系统,包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统,Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。

紧密集成,可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。

Simulink是Matlab软件下的一个附加组件,是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的MATLAB软件包。

支持连续、离散以及两者混合的线性和非线性系统,同时它也支持具有不同部分拥有不同采样率的多种采样速率的仿真系统。

在其下提供了丰富的仿真模块。

其主要功能是实现动态系统建模、方针与分析,可以预先对系统进行仿真分析,按仿真的最佳效果来调试及整定控制系统的参数。

直流斩波电路的MATLAB建模与仿真

直流斩波电路的MATLAB建模与仿真

直流斩波电路的MATLAB建模与仿真摘要:直流斩波电路包括降圧斩波电路,升压斩波电路,升降压斩波电路,Cuk斩波电路,Sepic斩波电路和Zetd斩波电路。

本实验设计的是Buck降压斩波电路,采用全控型器件IGBT。

根据Buck降压斩波电路设计任务要求设计主电路、控制电路、驱动及保护电路,并通过Matlab仿真分析。

关键词:降压斩波、主电路、控制电路、驱动及保护电路。

Abstract *De chopping circuit including step-down chopper circuit, boost chopper circuit, buck chopper circuit, Cuk chopping circuit, Sepic chopper circuit and Zeta chopper circuit .Buck step-down chopper circuit is designed in this study, using IGBT type control device・ According to Buck step-down chopper circuit design task requirement design of main circuit, control circuit, drive and protection circuit, and through Mat lab simulation analysis・Key Words: Step-down chopper, main circuit, control circuit, drive and protection circuit・引言:直流传动是斩波电路应用的传统领域,而开关电源则是斩波电路应用的新领域,是电力电子领域的一大热点。

DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。

MATLAB对降压斩波器的仿真实验123123

MATLAB对降压斩波器的仿真实验123123

MATLAB对降压斩波器的仿真实验苏洪(09电力牵引一班03)(华东交通大学电气与电子工程学院,南昌)摘要:利用matlab的simulink工具建立模拟电路对buck斩波电路进行仿真,并对输出结果进行分析,与理论的波形相仿。

关键词:matlab;simulink;buck;直流-直流变流电路直流-直流变流电路的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电,包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。

直接直流变流电路也称斩波电路,他的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电,一般是指直接将直流电变成为另一直流电,这种情况下输入与输出之间不隔离。

间接直流变流电路是在直流变交流电路中增加了交流环节,在交流环节中通常采用变压器实现输入输出间的隔离,因此也称为带隔离的直流-直流变流电路或直-交-直电路。

习惯上DC-DC变换器包括以上两种情况,且甚至更多地指后一种情况。

1 降压斩波电路原理降压斩波电路原理图该电路使用一个全控型器件IGBT。

为在V 关断时给负载中电感电流提供通道,设置了续流二极管VD。

斩波电路主要用于电子电路的供电电源,也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等,后两种情况下负载中均会出现反电动势,如图中EM。

降压斩波电路的工作波形如下a)电流连续时的工作波形b)电流断续时的工作波形在t=0时刻驱动V导通,电源E向负载供电,负载电压u0=E,负载电流i0=按指数曲线上升。

当t=t1时刻,控制V关断,负载电流经二极管VD续流,负载电压u0近似为零,负载电ttOOOb)TEiGtontoffio i1i2I10I20t1uoOOO tttTE EiGiGtontoffiotxi1i2I20t1t2uoEMEV+-MRLVDa)ioEMuoiGtOOOEOtttE Mi GttTi Gt ont offi o i1i2I10I20t1u oa)b)OO TE Ei Gt ont offi o t xi1i2I20t1t2u o流呈指数曲线下降。

实验三 直流降压斩波电路仿真

实验三 直流降压斩波电路仿真

实验三直流降压斩波电路仿真一实验的电路图如下:二参数设置1 直流电压电源电压为100V2 电阻,电容的参数设置:Ω10001.03RmhFLC100,=⨯=,=-13 脉冲发生模块的参数设置:在本实验中脉冲的振幅设置为1V,周期设置为0.05S(即频率为20hz),脉冲的宽度为80%,50%和30%。

3 打开仿真/参数窗,选择ode23tb算法,将误差设置为1e-3,开始仿真时间设置为.三波形的记录下图中,第一行为电源电压和电感L端电压,第二行为流过负载电流与二极管两端的电压,第三行为触发信号,第四行为负载电压。

1 实验中脉冲宽度为80%,则占空比D=0.8,此时的波形如下:占空比D=0.5,此时的波形如下:2 当D=0.3时,此时的波形如下:四.实验结果分析:通过本实验的波形图像可以得出,刚开通的一段时间内流过IGBT 的电流为零,由于电感未储存能量,电流刚开始为零,然后逐渐上升。

当IGBT 关闭时,流过其电流为零,其两端电压为电源电压。

此时负载依靠电感上的电能继续有电流通过此时电流降低。

降低快慢与负载的参数和电感大小有关。

当IGBT 继续导通时,给电感充电,此时电流上升。

直到充电与放点达到一个平衡之后就是使整个电流的平均值保持稳定。

其中负载电压的平均值E E t t t U offon on d α=+=由上图可以看出,当D=80%时,理论上负载的电压应为80V,从上图中可以看出负载电压波形稳定后,在80V上下波动,由此可以得出负载电压的平均值约为80V。

同理,当D=50%和D=30%时,也与相应的理论值接近。

buck电路

buck电路

buck电路1、基于Matlab的Buck电路仿真试验报告一、试验名称基于Matlab的Buck电路仿真试验二、试验目的1.对Buck电路进行参数设计,并运用simplorer7.0进行仿真,学习Matlab的动态分析。

2.把握buck降压开关变换电路的工作原理及特点,转变占空比和元件参数,观看输出电压和电流的改变状况。

三、试验平台Matlab/simulink/simpowersystem四、试验原理Buck电路是直流斩波电路的一种,其基本功能是将直流电转化为另一固定电压或可调电压的直流电,也称直接直流-直流变换器。

〔1〕在掌握开关VT导通ton期间,二极管VD反偏,电源e通过电感l向负载r供电,此间il增加,电感的储能也2、增加,导致在电感两端有一个正向电压,ul=E-u0,左正右负,这个电压引起电感电流的线性增加。

〔2〕在掌握开关vt关断toff期间,电感产生感应电势,左负右正,使续流二极管VD导通,电流il 经二极管vd续流,电感向负载,ul=-u0,电感向负载供电,电感的储能逐步消耗在r上,电流线性下降,如此周而复始周期改变。

Buck 电路原理图如下:公式:1.U0=n2.3.Imax=〔(1-e-αρ)/(1-e-ρ)-m〕*E/R4.Imin=((eαρ-1)/(eαρ-1)-m)*E/R5.△U%=(UMAX-UMIN)/UP T五、试验内容仿真参数设置电感l电容c负载r电压u10e-31e-610100图1-1直流电压3、参数设置n图1-2脉冲参数设置n图1-3示波器参数设置图1-4multimeter的设置n图1-5电感参数设置图1-6负载参数设置n图1-7电容参数设置依据原理图用matalb软件画出正确的仿真电路图图1-8buck仿真电路图负载电压电流波形图如下所示n图1-9负载的电压/电流波形图1-10负载电压波形n图1-11负载电流波形图n 图1-12负载电压局部放大n图1-13负载电流局部放大转变移向角0到30n图1-14负载电压波形图n图1-15负载电流波形图Io=0.4107A,Uo=4.107V转变移向角30到60n图1-16负载电流电压的波形图Io=0.3182A,Uo=3.182V转变移4、向角60到90图1-17负载电压电流的波形Io=0.2259A,Uo=2.259V转变运行时间时Io、Uo的大小改变当运行时间t=0.01s时:Io=0.5033A,Uo=5.033Vn当运行时间t=0.001s时:Io=0.02202A,Uo=0.2202VUmax=9.5v,Umin=8.75v,Imax=0.95A,Imin=0.85A增大10倍电感系数,电压、电流的波形改变图1-18负载电压电流波形增大5倍电容系数,电压、电流的波形改变图1-19负载电压电流波形n 六、试验总结1.在讨论频率改变对电路工作状态的影响时,转变频率的大小uDs/uGs/ud/ul的周期变大,频率变大,即占空比变小,而id5、、ic的峰值则变大。

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直流斩波电路的MATLAB 仿真实验
降压式直流斩波电路
一、实验内容
降压斩波原理:
R
E U I E
E T
t
t t E t U M
on off on on -=
==+=000α
式中on t 为V 处于通态的时间;off t 为V 处于断态的时间;T 为开关周期;α为导通占空比,简称占空比火导通比。

根据对输出电压平均值进行调制的方式不同,斩波电路有三种控制方式: (1)保持开关周期T 不变,调节开关导通时间on t 不变,称为PWM 。

(2)保持开关导通时间on t 不变,改变开关周期T ,称为频率调制或调频型。

(3)on t 和T 都可调,使占空比改变,称为混合型。

i E M
图1 降压斩波电路原理图
2
二、实验原理
(1)t=0时刻驱动V导通,电源E向负载供电,负载电压u o=E,负载电流i o按指数曲线上升
(2)t=t1时刻控制V关断,负载电流经二极管VD续流,负载电压u o近似为零,负载电流呈指数曲线下降。

为了使负载电流连续且脉动小通常使串接的电感L值较大
三、实验过程
1、仿真电路图
图2 降压斩波的MATLAB电路的模型
2、仿真模型使用模板的参数设置
IGBT参数的设置如图
图3 Diode参数的设置如图
图4
脉冲信号发生器Pulse Generator的设置如图
图3
示波器的设置如图
直流电源E为200V,电感L为2mH,电容C为10μs,电阻R为5Ω
四、仿真结果
图3
α
=0.2时的仿真结果
图4
α
=0.4时的仿真结果
图5
α
=0.6时的仿真结果
仿真结果分析 由公式E E T
t
E t t t Uo on off on on α==+=
可得:
当2.0=α时,O U =44V
α=0.4时,O U =88V 。

α=0.6时,O U =132V 。

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