电力电子电路建模与分析大作业
电路分析大作业论文
电路分析大作业论文D/A转换器组长：果宇鹏组员：刘强陶冶一实验要求参考“R－2R倒T形电阻网络D/A转换器电路”设计D/A转换电路数字输入信号DCBA，模拟输出信号：0V-3V仿真实际搭建电路、接线并调试二实验分工1.实验原理及电路设计：刘强2.仿真实验与调试：果宇鹏3.电路参数修正及优化：陶冶4.实际电路搭建与调试：果宇鹏刘强陶冶5.论文汇报：刘强6.论文修正：果宇鹏陶冶三实验原理（一）R－2R倒T形电阻网络D/A转换器电路原理：1.电路图：（1）其中S0～S3为模拟开关，（2）R-2R0电阻解码网络呈倒T形，（3）运算放大器A组成和电路。
图（1）倒T型电阻网络D/A转换器电路图2. 工作原理模拟开关S i，由输入数码D i控制，当D i=1时S i接运算放大器反相端，电流I i流入求和电路；当D i=0时，S i则将电阻2R接地。
根据运算放大器线性运用的“虚地”的概念可知，无论模拟开关S i处于何种位置，与S i相连的2R0电阻均将接“地”（地或虚地）。
余类推，这样，流经2R0电阻的电流与开关位置无关，为确定值。
分析R-2R0电阻网络可以发现，从每个节点向左看的二端网络等效电阻均为R,流入每个2R0电阻的电流从高位到低位按2的整数倍递减。
设基准电压源电压为V REF,则总电流为I=V REF/R,则流过各开关支路（从右到左）的电流分别为I/2、I/4、I/8和I/16。
于是可得到各支路的总电流:输出电压为：四仿真实验：五实物连接六数据表格由以上数据可求其绝对误差：Ｅ={0.002+（0.2-0.1973）+（0.4-0.396）+（0.6-0.597）+（0.8-0.795）+(1.0-0.997)+(1.2-1.197)+(1.4-1.398)+(1.6-1.598)+(1.8-1.798)+(2.0-1.999 )+（2.4-2.398）}/12*100%=0.2475%分辨率：Ａ=3/（2*4）=0.375 误差分析：1.电路中的2R 与R 之间存在误差，实际中很难找到这样完全成倍数关系的电阻2.电路中其他元件的损耗，（例如导线，开关等等。
电力电子系统建模与控制作业
电力电子系统建模与控制作业电力电子系统是指使用电力电子器件进行电能转换和控制的系统。
它广泛应用于电力传输、配电和电能控制等领域。
在电力电子系统的建模与控制方面，有很多不同的方法和技术可供选择，根据具体应用场景和系统要求来确定最合适的建模与控制方案。
电力电子系统的建模是指通过数学模型将实际电力电子系统转化为数学表达式，以便进行分析和控制。
建模的关键是确定系统的状态方程和输出方程，并利用这些方程进行仿真和分析。
建模的方法可以分为物理模型和简化模型两种。
物理模型是根据电力电子器件的物理特性和电路原理来建立的，通常使用较为复杂的微分方程或差分方程描述系统动态特性。
物理模型的优点是可以准确地描述电力电子器件和系统的行为，但缺点是复杂度高、计算量大，对计算机性能要求较高。
简化模型是在物理模型的基础上进行简化和近似处理得到的，通常使用等效电路或传递函数来描述系统的动态特性。
简化模型的优点是具有较低的复杂度和计算量，适合于系统级仿真和控制设计。
缺点是精度相对较低，无法准确地模拟所有的细节和非线性特性。
电力电子系统的控制是指通过调节控制器的输入信号，使系统输出达到所需的目标。
控制的目标可以是稳态操作、动态响应、输出品质等。
在控制设计中，需要根据建模结果选择合适的控制策略和算法，并进行系统参数的调整和优化。
常用的控制策略包括PID控制、模糊控制、神经网络控制、自适应控制等。
PID控制是最常用和经典的控制方法，通过比较系统输出与期望值之间的差异，通过调整控制器的三个参数（比例、积分、微分）来实现系统稳定和响应速度的控制。
模糊控制是一种基于模糊推理的控制方法，适用于复杂和非线性系统。
神经网络控制是利用神经网络的优良特性，进行系统建模和控制设计。
自适应控制是利用系统的自学习和自适应能力，通过不断调整自身参数来实现控制目标。
在实际应用中，根据具体的电力电子系统和控制要求，可以选择不同的建模与控制方案，并结合实时仿真和实验验证进行性能评估和参数调整。
(完整word版)电力电子电路建模与分析大作业
西安理工大学研究生课程论文/研究报告课程名称：电力电子系统建模与分析任课教师：完成日期： 2016 年 7 月 5 日专业：电力电子与电力传动学号：姓名:同组成员：成绩：题目要求某用户需要一直流电源，要求:直流输出24V/200W，输出电压波动及纹波均<1％。
用户有220V交流电网（±10%波动变化）可供使用：（1) 设计电源主电路及其参数；（2) 建立电路数学模型，获得开关变换器传函模型;（3) 设计控制器参数，给出控制补偿器前和补偿后开环传递函数波特图，分析系统的动态和稳态性能；(4）根据设计的控制补偿器参数进行电路仿真，实现电源要求；（5) 讨论建模中忽略或近似因素对数学模型的影响，得出适应性结论(量化性结论：如具体开关频率、具体允许扰动幅值及频率等）。
主要工作本次设计主要负责电源主电路及其参数的的设计，以及建立电路数学模型并获得开关变换器传函模型这两部分内容，具体如下：（1) 本次设计电源主电路及其参数,采用从后向前的逆向设计思想。
首先根据系统输出要求，设计了后级DC/DC型Buck电路的参数。
接着设计了前级不控整流电路以及工频变压器的参数.考虑到主电路启动运行时的安全性，在主电路中加入了软启动电路；(2) 本次DC/DC变换器的建模并没有采用传统的状态空间平均方法，而是采用更为简单、直观的平均开关建模方法,建立了Buck变换器小信号交流模型.最后，推到出了开关变换器的传递函数模型，并给出了Buck电路闭环控制框图。
1 设计主电路及其参数1.1主电路设计根据题目要求，系统为单相交流220V/50Hz 输入，直流24V/200W 输出。
对于小功率单相交流输入的场合，由于二极管不控整流电路简单，可靠性高，产生的高次谐波较少,广泛应用于不间断电源（UPS ）、开关电源等场合。
所以初步确定本系统主电路拓扑为：前级AC-DC 电路为电源经变压器降压后的二极管不控整流，后级DC —DC 电路为Buck 斩波电路，其中Buck 电路工作在电感电流连续模式（CCM)，前后级之间通过直流母线和直流电容连接在一起。
电力电子电路建模与分析考试题答案
1.推演单相全桥SPWM 逆变电路的动态模型E电路可看作两部分：线性部分→输出u 0，输入u i ；非线性部分(开关网络) →输出u i ，输入u r (调制波)。
分析：u i 有两种电平，当S 1、S 4导通时，u i =E ；当S 2、S 3导通时，u i =-E ；()12-=S E u i ⎩⎨⎧=导通时、导通时、S S S S S 324101（1） 由于开关函数S 的存在，使得u i 的幅值变化不连续，故对上式取开关周期平均值；()()t D S S E u i=-=，12（2）假设采用如图所示规则采样，则D (t )可推导如下(设载波频率为f W ，对应周期为T W )：w可得，()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=U u T t T t D tri r ww 12122∆（3） 将（3）代入（2）有：()()()U u Et D E S E u trir i =-=-=1212（4） 即：U E u u tri r i = 可得调制器逆变桥输出u i 的开关周期平均值与输入u r 之间的传递函数为：()()U E S U S U trir i = U i 与U o 之间是一个线性电路，不难得出其传递函数为：()()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=++=R R s C R R L s LC Cs //R Ls R Cs//R s U s U L L L L i o 11211111 综上可得调制器输入u r 与逆变器输出u o 之间的传递函数为：()()()()()()U E R R s C R R L s LC s U s U s U s U s U s U tri L L r i i o r o •⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=•=11211 2.以DC/DC 变换器输出稳定直流电压为例，画出控制系统的一般组成框图，说明对电力电子变换电路进行建模、并且线性化的主要目的何在？Vin (t )DC/DC变换器反馈控制系统控制系统组成框图答：要满足系统的技术性能指标要求，取决于对控制器的良好设计(含补偿或校正环节)以及设计合适的反馈网络及其参数等，因此需要确切掌握控制器的控制对象的行为特征，即被控对象的数学模型 。
电力系统建模仿真作业1
无穷大功率电源供电系统仿真假设无穷大功率电源供电系统，在0.02s时刻变压器低压母线发生三相短路故障，仿真其短路电流周期分量幅值和冲击电流的大小。
线路参数L=50km，x1=0.4Ω/km，r1=0.17Ω/km；变压器Sn=20MV·A，短路电压Us%=10.5，短路损耗ΔPs=135kw，空载损耗ΔP0=22kw，空载电流I0%=0.8，变比kT=110/11，高低压绕组均为Y行联接；并设供电点电压为110KV。
其对应的Simulink仿真模型如图1-1所示。
图1-1 无穷大功率电源供电系统的Simulink仿真图表1-1 图1-1仿真电路中各模块名称及提取路径模块名提取路径无穷大功率电源Three-Phase Source SimPowerSystems/Eletrical Sources三相并联RLC负荷模块5MW SimPowerSystems/Elements串联RLC支路Three-phaseParallelRLCBranch SimPowerSystems/Elements三相故障模块Three-phase-Fault SimPowerSystems/Elements三相电压电流测量模块V-I-M SimPowerSystems/Measurements示波器模块Scope Simulink/Sinks电力系统图形用户界面Poweigui SimPowerSystems双绕组变压器模块Three-PhaseTransformer SimPowerSystems/Elements图1-2 电源模块的参数设置变压器T 采用“Three-PhaseTransformer （Two Windings ）”模型。
根据给定的数据，计算折算到110kv 侧的参数如下：变压器的电阻为2233221351101010 4.0820000s N T N PU R S ∆⨯=⨯=⨯Ω=Ω 变压器的电抗为22332%10.5110101063.5310010020000s N T N U U X S ⨯=⨯=⨯Ω=Ω⨯ 变压器的漏感：63.53/(2)0.2022 3.1450T T L X f H H π===⨯⨯变压器的励磁电阻为2233301101010 5.51022N m U R P =⨯=⨯Ω=⨯Ω∆ 变压器的励磁电抗为22330100100110101075625%0.820000N m N U X I S ⨯=⨯=⨯Ω=Ω⨯ 变压器的励磁电感为75625/(2)240.82 3.1450m m L X f H H π===⨯⨯变压器模块中的参数采用有名值则设置如图1-3所示图1-3采用有名值时变压器模块的参数设置如果要采用标幺值，则在Similink 的三相变压器模型中，一次、二次绕组漏感和电阻的标幺值以额定功率和一次、二次侧各自的额定线电压为基准值，励磁电阻和励磁电感以额定功率和一次额定线电压为基准值。
电力电子建模与控制仿真作业
电力电子建模与控制基于BUCK变换器反馈控制设计专业：电气工程姓名：________ 荏学号：13S053072BUCK 变换器反馈控制设计第一部分：设计目标图1 Buck 变换器系统根据给定的条件，要求完成以下设计任务：1•建立系统的传递函数TF ;2. 给定参数：主电感 L 50 H ,R C 0.05 ,V g 30V15V ，R 5 C 100 F ,R 0 。
设计补偿网络Gc(s);3. 画出补偿前后系统传递函数的bode 图；4. 讨论补偿传递函数Gc(s)对于系统零点、极点、输出调节、输出阻抗及对 系统动态性能的影响。
第二部分：传递函数的建立与仿真一、系统开环传递函数建立:图2统一电路模型对于给定的buck 变换器电路，如图1所示6I 斗—lOw1川表1 BUCK 变换器统一电路模型参数1. BUCK 变换器占空比至输出传递函数 G vd (s):由以上模型和参数课求得占空比至输出的传递函数 G vd (s):V (R sR RC)R (L R cRC) s LC (R R c) s 22. 主拓扑参数选择：本文控制系统中反馈电阻选择： R x 100k ,R y 100k ，即反馈系数 1H(s)；开关频率为f s 100kHz ，参考电压为5V ，锯齿波幅值3V3. 工作方式：根据BUCK 变换器电流连续与断续状态的临界电感公式为二、补偿前系统传递函数bode 图1•原始回路增益函数G °(s)2.补偿前系统传递函数bode 图利用Matlab 软件画出G °(s)的bode 图，如图3所示，从图中可以看出，系统的幅值裕度无穷大，然而，相角裕度比价小，只有 Pm=15.7deg 不符合系统的要求。
G vd (s)(1)Icrit1 D?V g D 2T sD ? 2L(2)代入给定的参数值，可知，电感电流 I I crit ，电路工作在连续CCM 模式G)(s)H(s)G m (s)G,d (s)% 1 V g (R sRRC& RV m 1 s(R RRC s 2LC(R R)(3)G °(s) 100 1 30(5 2.5 10 5S)100 100 3 5 7.5 10 5s 25.25 10 9s 25 2.5 10 5s1 1.5 10 5s 5.05 109s 2三、系统时域内实时仿真利用 matlab/Simulink 中相关的模块，搭建开环实时仿真电路图，如图 4所示:从仿真波形中可以看出，系统的动态特性较差，存在较大的输出超越量和较长的 调节时间，稳态时，输出结果并非精确的15V ，故存在较大的稳态误差。
现代电力电子技术大作业
VCCT Q D1C RN1 N2 ip isVO**不为零，与此相反即为电流断续。
如果，在t=T时刻，I smin=0表示导通期间储存的磁场能量刚好释放完毕；也就是临界状态。
，I smin >0表示导通期间储存的磁场能量还没有释放完，电路工作在连续状态；Ismin<0表示导通期间储存的磁场能量还没有到时刻就已经释放完毕，即电路工作在断续状态下。
电流连续下的理论波形：图1-3 理论输出波形3、实验步骤1）根据实验设计指标选择所需器件输入直流电源：Vin 200V；变压器T的参数，L p:10uH, ，L s:5uH,变压器初级线圈匝数：200匝，次级线圈匝数：10匝，变压器励磁电感L m:1m；滤波电容C：110uF,初始电压10V；触发频率：100k,占空比0.8；负载为阻性负载：5Ω。
2）利用所选的元器件，搭建原理图，并按已知参数设置各元件参数，设定仿真控制时间。
保存原理图。
将MOSFET和二极管D1参数选项中的current flag设置为1，这样可以将电流表缺省直接测得电流波形。
3）点击仿真按钮，双击要观察波形的参数值，点击确定，观察仿真波形。
4、仿真电路图电路原理图如下：图1-4 仿真电路图4、仿真结果1）电流连续输出波形按照顺序，图中的I（D1）为变压器次级电流大小，在图中的大致形状是呈线性下降的直线；I（MOS1）是变压器初级电流大小，在图中的大致形状是呈线性增长的直线；图中的Vp1是输出电压，近似为一条平行于时间轴的一条直线，但略有脉动。
图 1-5 电流连续下仿真结果2）电流断续输出波形降低触发电路的占空比，电流将断续，将占空比变为0.5，输出初、次级电流波形如下图1-6所示。
图1-6 电流连续下仿真结果6、仿真结果分析观察图1-5的仿真结果，按照所选参数构建的电路，电流连续时，输出电压40V达到了预期制定指标。
在开关管MOSFET导通的时间段内，变压器初级电流I（MOSFET）线性上升,此时变压器次级电压为下正上负，使得二极管反偏截止，即I（D）为零,此时负载电流由滤波电容提供。
《电力电子技术》大作业
《电力电子技术》大作业1.设计题目：交-直-交变频电路的仿真研究2.设计目的：1）掌握三相全桥相控整流电路的结构及其工作原理，明确触发脉冲的相位关系，熟悉整流电路交流侧与直流侧电流、电压关系；2）掌握单相全桥逆变电路的结构及其工作原理，明确调制信号与载波信号之间的幅值关系，明确驱动脉冲的分配关系，熟悉逆变电路输出电压与直流电压、调制信号幅值之间的关系；3）熟悉电力电子电路的计算机仿真方法。
3.设计内容：（以下内容以PSIM 9.0.4 Demo版软件为例，但也可以使用其它任何仿真软件）1）参考PSIM仿真软件所提供示例中的三相全桥相控整流稳压电路模型（.. \Powersim\PSIM9.0.4_Demo\examples\ac-dc\thy-3f.sch），构建触发延时角为30度的三相全桥整流电路。
其中交流侧电源选用380V线电压50Hz三相电源，星型联接。
其中整流电路直流侧平波电感1mH、滤波电容10mF及负载电阻10Ω。
采用宽脉冲触发方式。
观测电网电压波形、触发脉冲波形、直流侧电压波形和负载电流波形。
2）参考PSIM仿真软件所提供示例中的三相PWM逆变电路模型（.. \Powersim\PSIM9.0.4_Demo \examples\dc-ac\vsi3 spwm.sch），构建单相全桥PWM逆变电路。
直流侧使用100V直流电压源。
调制波信号为50Hz正弦波信号。
载波信号为10kHz双极性三角波。
调制比设为0.9。
负载使用1mH+10Ω阻感性负载。
观测调制波、三角载波和变流器输出电压波形。
3）将1）、2）构建的仿真模型相组合，实现交-直-交变频电路仿真模型。
其中触发延时角设为60度，调制波信号为250Hz正弦波信号。
载波信号为10kHz双极性三角波。
调制比设为0.9。
负载使用5mH+5Ω阻感性负载。
参考电路图如下。
观测交流侧A相电网电压波形、相控整流触发脉冲波形、直流电压波形、输出电压给定波形、负载电压波形及电流输出波形。
电力电子技术仿真大作业-北京科技大学
电力电子仿真作业
一、题目
桥式直流PWM变流器的仿真
已知电源电压为200V，RL负载，R=2 Ω，L=1mH，E=50V。
要求建立电路模型，给出仿真的PWM调制和驱动信号（vt1~vt4），负载两端的电压波形，电流波形。
二、电路原理图
图1桥式直流PWM 变流器
三、建立仿真模型
根据图1 利用Matlab 中的Simulink 建立模型图如图2 所示：
图2 PWM 桥式直流变流器的仿真模型
四、MATLAB仿真结果
根据题目要求设置参数后可得以下波形
（a）VT1、VT4的驱动脉冲
（b）VT2、VT3的驱动脉冲
（c）输出电压
（d）输出电流
题目中已给的电感参数较小，当把电感参数调大时可得输出电流波形为：
五、个人总结
在全桥直流变换电路中参数选择不合适有时会损坏开关管.利用Matlab/Simulink 中的SimPowerSystems 模块, 建立仿真模型可以方便的修改参数, 观察电路的工作变化情况, 为电路的分析和设计带来了方便。
同时，此次MATLAB仿真不仅加深了对所学理论知识的理解，对MATLAB软件的使用也更加熟练。
电力电子仿真技术大作业
《电力电子仿真技术》大作业一、（20分）单相桥式不可控整流电路仿真。
1、实验目的：掌握单相桥式不可控整流电路在电阻电感负载时的工作2、实验要求：交流电压220V（有效值），50Hz，直流侧滤波电容1000微法。
负载电阻10欧姆，10毫亨。
3、实验内容：（1）搭建电路模型（5分）。
电源参数（2）记录负载电压和电容电流波形（5分）。
（3）搭建二极管额定电流计算子系统，显示二极管额定电流计算结果（10分）。
分析：二极管电流对时间积分后除以二极管导通的时间求得二极管额定电流子系统如下：考虑到仿真时间为0.1，而二极管导通时间为其一半，所以导通时间为0.05子系统接入总电路后的图如下：额定电流为26.154、实验结果分析实验能看出单相桥式不可控整流电路仿真的自然换相点以及计算算出二极管的额定电流二、（20分）单相桥式可控整流电路仿真。
1、实验目的：掌握单相桥式可控整流电路仿真，并观察各个器件的波形以了解其工作原理。
2、实验要求：交流电压220V（有效值），50Hz。
负载电阻10欧姆，10毫亨。
3、实验内容（1）搭建触发信号子系统，显示触发信号。
脉冲信号一参数设置为脉冲信号二参数设置相位相差180度（2）搭建电路模型（5分）。
（3）记录晶闸管电压和电流波形（5分）。
（4）画出负载电压平均值随控制角的变化曲线（10分）。
4、实验结果分析：仿真波形与理论分析一致三、（20分）三相桥式可控整流电路仿真。
1、实验目的：通过三相桥式可控整流电路仿真了解电路原理以及加深印象。
2、实验要求：交流相电压220V（有效值），50Hz。
变压器漏感为5毫亨。
负载电阻10欧姆，10毫亨，反电势400V。
控制角120度。
3、实验内容：（1）搭建电路模型（5分）（2）记录负载电压和电流波形（5分）。
（3）搭建换相压降计算子系统，显示换相压降计算结果（10分）。
换相压降=3/2πXI负载电流平均值计算换相压降计算结果：有问题。
四、（20分）升降压直流斩波电路仿真。
电力电子作业1
三相方波逆变电路的建模及应用仿真如有疑问可以到这交流区留言：/本文采用应用最广的三相桥式逆变电路。
电力电子器件采用IGBT器件，负载为电阻/阻感负载，如图1，可以看成由三个半桥逆变电路组成。
图1 三相电压型桥式逆变电路工作方式：电压型三相桥式逆变电路的基本工作方式也是180°导电方式，即每个桥臂的导电角度为180°，同一相（即同一半桥）上下两个臂交替导电，各相开始导电的角度依次为120°。
这样，在任一瞬间，将有三个桥臂同时导通。
可能是下面一个臂下面两个臂，也可能是下面两个臂下面一个臂同时导通。
因为第次换流都是在同一相上下两个臂之间进行的，因此也被称为纵向换流。
导通顺序为（5，6，1），（6，1，2）（1，2，3）（2，3，4）（3，4，5）（4，5，6），（5，6，1）。
图1-2（为了更加清楚。
在图中给IGBT1的触发信号幅值为1，IGBT2幅值为2，IGBT3的幅值为3，IGBT4的幅值为4，IGBT5的幅值为5，IGBT6的幅值为6）模型仿真：/该模型是在matlab中建立的，利用其中的simulink来进行具体的仿真。
可以通过修改电路参数来观察到电路输出的变化。
主要有IGBT，直流电源，电流表，电压表，示波器（scope），脉冲发生器（pause generation），电阻（RLC branch），二极管（diode）。
具体参数设置如下：IGBT：Ron为0.01，Lon为1e-6，Vf为1V，Rs为10000，Cs为inf，Tf为1e-6，Tt为1e-6，Ic为0。
直流电源：幅值为100V。
脉冲发生器：1-6号脉冲发生器幅值均为5V，周期为0.000006秒，脉冲宽度占周期的50%。
1号脉冲发生器的相位延迟为0秒，2号脉冲发生的相位延迟为0.000001秒，3号为0.000002秒，4号为0.000003秒，5号为0.000004秒，6号为0.000005秒。
模电大作业实验报告
模电大作业电流负反馈偏置的共发射极放大电路Multisim 仿真分析报告一、 任务与要求电流负反馈偏置的共发射极放大电路如图1所示，设晶体管β=100，r bb’=100Ω。
（1）计算电路的电压增益A us =U o /U s ,输入电阻R i 及输出电阻R o ； （2）研究耦合电容、旁路电容对低频截止频率f L 的影响：①令C 2，C E 足够大，计算由C 1引起的低频截止频率f L1； ②令C 1，C E 足够大，计算由C 2引起的低频截止频率f L2； ③令C 1，C 2足够大，计算由C E 引起的低频截止频率f L3； ④同时考虑C 1，C 2，C E 时的低频截止频率f L ；+Vcc+-V oL ΩV R S 200图1 电流负反馈偏置共发射极放大电路（3）采用图1所示的电路结构，使用上述给定的晶体管参数，设R L =3k Ω，R S =100Ω,设计其它电路元件参数，满足下列要求：A us ≥40，f L ≤80Hz 。
二、 仿真软件搭建的电路与仿真分析过程（1） 计算电路的电压增益A us =U o /U s ,输入电阻R i 及输出电阻R o ；a).估算静态工作点Q 及r beU BB =R B2R B1+R B2V CC=2 VI EQ=U BB−U BEQR B1R B2(1+β)（R B1+R B2）+R E=1.07 mAU CEQ≈V CC−I EQ(R C+R E)=7.39 VI BQ=I EQ1+β≈10.6 μAr be≈r bb′+(1+β)U TI EQ=2.554 kΩb).估算动态参数及A usA u=U oU i=−βR C R LR C+R Lr be=−78.45R i=r be R B1R B2R B1r be+R B2r be+R B1R B2≈2.21 kΩR o=R C=3.3 kΩA us=R iR i+R sA u=−71.9c).利用仿真电路测量放大倍数，仿真电路如下：测得A u=−77.43A us=−71.09R i=2.24kΩR o=3.30kΩ计算得δAu =1.30%δAus= 1.13%δRi=1.36%δRo=0.0%（2）研究耦合电容、旁路电容对低频截止频率f L的影响：a). 令C2，C E足够大，计算由C1引起的低频截止频率f L1 ；取C2,C E为1F，仿真电路如下图所示：b). 令C1，C E足够大，计算由C2引起的低频截止频率f L2；取C1,C E为1F，仿真电路如下图所示：c). 令C1，C2足够大，计算由C E引起的低频截止频率f L3；取C1,C2为1F，仿真电路如下图所示：d). 同时考虑C1，C2，C E时的低频截止频率f L；仿真电路如下图所示：（3）采用图1所示的电路结构，使用上述给定的晶体管参数，设R L=3kΩ，R S=100Ω,设计其它电路元件参数，满足下列要求：A us≥40，f L≤80Hz。
电力电子系统的建模控制仿真作业
4 画出校正后系统的伯德图
图 5 预校正系统伯德图
5 画出校正后的启动波形
图 6 校正后系统伯德图
图 7 校正后的启动波形
√
进行反馈设计
1.确定穿越频率 此处选择 fc=20khz,即 Wc=125.6× 10 rad/s
2 确定零点和极点
取两个零点 Wz1=Wz2= W0 =7.071× 10 rad/s
取第二个极点 Wp2=Wzesr=200× 10 rad/s, 取第三个极点 Wp3=Ws=628× 10 rad/s 3 画出预校正系统的伯德图 使用 matlab 画出系统的伯德图，如图 4 所示
三、反馈控制的设计
图 1 BUCK 变换器主电路结构图
1）使用小信号模型分析建立正激变换器工作在 CCM 状态下的系统开环传递函数
G0(S)=H(S)Gm(S)G(S)=
Gvd(S)= ×
(
×( × )
, 带入数据得
)× ( )×
G0(S)= × ×
×(
××
× ×) ×.×
=
××
使用 matlab 画出系统的伯德图，如图 2 所示
电力电子系统的建模控制仿真作业
姓名: 学号： 专业：
一、设计要求 Given BUCK converter,
To 1 to setup up TF; 2 to design Gc with parameters,L=50uH,Rc=0.05Ω,Vg=30V,Vo=15V,C=100uF,Rc=5ΩRl=0Ω 3 to draw Bode plot of TF before and after Gc 4 to discuss effect of compensator Gc for poles, zeros, output Regulation, output impedance(closed loop) and dynamic performances
电力电子作业及答案
1、设计图3.2(a)所示的Buck DC/DC 变换器。
电源电压Vs=147～220V ，额定负载电流11A ，最小负载电流1.1A ，开关频率20KHz 。
要求输出电压Vo=110V ；纹波小于1%。
要求最小负载时电感电流不断流。
计算输出滤波电感L 和电容C ，并选取开关管T 和二极管D 。
解：①滤波电感L ：v 1100≡v ，电流连续时M=D=sv v 0。
当s v =147v 时，D=110/147=0.75;当v 220=s v 时，D=110/220=0.5。
所以在工作范围内占空比D 在0.5~0.75之间变化。
要电流连续必须最小负载电流)1(20min D Lf V I I sOB o -=≥，应按最小的占空比5.0=D 确定实际运行中的临界负载电流)1(20D Lf V I sOB -=，即要求：H H D I f V L O s 25.11.110202)5.01(110)1(23min 0=⨯⨯⨯-⨯=-≥为确保最小负载电流、最小占空比时，电感电流连续，可选取mH L 5.1=。
②开关关Ｔ和二极管Ｄ的选择：由)93(-式。
电感电流脉动的最大峰－峰值L i ∆为：L i ∆＝A A D Lf V I I s L L 8.11020105.1)5.01(110)1(330min max =⨯⨯⨯-⨯=-=-- 所以：A A i I I L O L 9.11)2/8.111(21max max =+=∆+=A A i I I L O L 1.10)2/8.111(21max min =-=∆-=开关关Ｔ和二极管Ｄ通过的最大峰值电流都是A I L 9.11max =，开关管Ｔ承受的最大正向电压为v V s 220=，二极管Ｄ承受的最大反向电压也是v V s 220=。
若取电流过载安全系数为5.1倍，取过电压安全系数的2倍，则可选V A 500/20的MOSFET P -开关管和快恢复二极管。
电力电子技术 大作业讲解
《电力电子技术大作业》作业题目：灯光控制电路姓名：刘大勇班级：电气12-04班学号：11053416同组人：付晨平12053429程润泽12053427中国石油大学（华东）日期：2014年12月13日摘要本篇论文主要是对基于电力电子技术，模拟电子技术和数字电子技术来进行设计的灯光控制电电路进行详细的说明。
包括其设计思路，工作原理和功能应用，以及所使用的主要元器件和电路。
在整篇论文中，对于元器件和电路形式作了比较详细地介绍，具体说明了其工作原理，基本应用和发展前景。
最后表达了对于本次课程设计的收获和感悟。
关键词：亮度调节；定时；色调搭配；三相桥式整流；W7805稳压芯片；NE555定时器；双向晶闸管；电容；发光二极管；目录第一章引言 (2)1.1课题设计的背景和意义 (2)1.2课题的设计思路、工作原理与功能应用 (2)第二章主要电路和元件的介绍 (3)2.1三相桥式全控整流电路 (3)2.2电力电容器的特性、作用及运行中的问题 (4)2.3二极管工作原理及主要应用 (7)2.4发光二极管的工作原理及应用 (8)2.5W7805稳压器 (9)2.6555定时器的基本组成和工作原理…………………………………………………..102.7双向晶闸管原理及其交流开关应用………………………………………………….12第三章收获与感悟 (14)第一章引言1.1课题设计的背景和意义照明主要包含天然采光和人工照明这两个方面。
电气照明就是指为了进行人工照明通过各种设施而把电能转变为光能。
从大的方面来说，我国虽然地域辽阔、资源总量丰富，但是由于人口基数大、资源利用率相对发达国家较低，因次我国的资源同样面临着巨大问题和挑战。
而目前我国的电能主要来源于火力发电，只有少部分电能是来源于太阳能发电、风能发电、潮汐发电等，因此节能问题迫不容缓；而从小的方面来说，电气照明节能设计有利于减少企业和家庭的电费开支。
1.2 课题的设计思路、工作原理与功能应用设计思路：经过电力电子这门课程的学习，对于电力变换电路，有了比较清晰地认识，在本次设计过程中，运用了三相桥式整流电路。
电力电子系统建模与控制作业.
（1）电感L计算 由 L (1 D)R 可得L=0.64mH，其中D为占空比，
2 f
R为负载电阻。
（2）电容C计算
由C
1
8 f
D 可得C=9.7656μF。 2L
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电力电子节能与传动控制河北省重点实验
2.1 输入电压突变
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电力电子节能与传动控制河北省重点实验室(燕山大学)
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3 Buck电路闭环仿真
3.2.5 在空载时开关管开始工作时的波形
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电力电子节能与传动控制河北省重点实验室(燕山大学)
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3 Buck电路闭环仿真
3.2.6 空载时开关管开始工作时的相关波形
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在5ms切换时会有能量回馈现象，在5.01ms切换时则没 有，下面以在5ms时切换负载为例进行说明。
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电力电子节能与传动控制河北省重点实验室(燕山大学)
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3 Buck电路闭环仿真
3.2.2 整体波形
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电力电子节能与传动控制河北省重点实验室(燕山大学)
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仿真电路如左图所示。在5ms 时，输入电压由100V突变为120V， 其仿真波形如左下图所示；在5ms 时，输入电压由100V突变为80V， 其仿真波形如右下图所示。
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输出电压
电感电流
电力电子节能与传动控制河北省重点实验室(燕山大学)
电感电流 输出电压
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2 Buck电路开环仿真
电力电子节能与传动控制河北省重点实验室(燕山大学)
10/共23页
3 Buck电路闭环仿真
浙大电力电子系统建模与控制作业答案
电力电子建模作业一、 试有反激变换器如图1所示，试：1. 假定0=C R ，并且工作在CCM 方式，推导小信号交流等效电路；2. 考虑C R ，仍工作在CCM 方式，推导小信号交流等效电路；3. 分别写出以上两种情况的传递函数∧∧dv o ，比较它们的区别。
变压器变比：::1p s N N n =，题目中n 取2，负载为L R 输入变量：电源电压1()v t输出变量：输入电压1()i t ，输出电压()o v t 状态变量：电感电流()i t ，电容电压()v t1、假定0=C R ，并且工作在CCM 方式，小信号交流等效电路推导； 1>电感电流分析 电感电流：()()ss T pL T d i t L v t dt<>=<>电感两端的电压：1[,],()()[,],()()s L s s L t t dT v t v t t dT t T v t nv t +=++=-中中于是：1()1()()()ss ss t dT t T T p t t dT s d i t L v t dt n v t dt dtT +++<>⎡⎤=+-⎢⎥⎣⎦⎰⎰1()()()()s s T T d t v t nd t v t '≈<>-<>稳态工作时：10DV D nV '-=线性分析：[][]11ˆ()ˆˆˆˆ()()()()pd I i t L D d t V v t n D d t V v t dt⎡⎤+⎣⎦⎡⎤⎡⎤'=++--+⎣⎦⎣⎦忽略二阶扰动：()111ˆ()ˆˆˆ()()()pd I i t L DV nD V Dvt V nV d t nD v t dt⎡⎤+⎣⎦''≈-+++- 代人稳态方程得：()11ˆ()ˆˆˆ()()()pdi t L Dv t V nV d t nD v t dt'=++- 2>电容电压分析 电容电压：()()ss T C T d v t Ci t dt<>=<>电容上的电流：()[,],()()[,],()()s C Ls s C Lv t t t dT i t R v t t dT t T i t ni t R +=-++=-时时于是：()1()()()s s ss t dT t T T t t dT sL L d v t v t v t C dt ni t dt dtT R R +++<>⎧⎫⎡⎤⎡⎤⎪⎪=-+-⎨⎬⎢⎥⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎣⎦⎩⎭⎰⎰()()()ss T T Lv t nd t i t R <>'≈-+<>线性化分析：[]ˆ()ˆ()ˆˆ()()Ld V vt V v t Cn D d t I i t dtR ++⎡⎤⎡⎤'=-+-+⎣⎦⎣⎦ 忽略二阶分量：[]ˆ()ˆ()ˆˆ()()L Ld V vt V v t CnD I nD i t nId t dtR R +''≈-+-+- 稳态时：0LVnD I R '-+= 代入稳态方程得：ˆˆ()()ˆˆ()()Ldv t v t C nD i t nId t dt R '=-+- 3>输出变量分析电源电流：11()()()()ss s t dT T T ts i t i t dt d t i t T +<>=≈<>⎰线性化分析：11ˆˆˆ()()()I i t D d t I i t ⎡⎤⎡⎤+=++⎣⎦⎣⎦稳态时：1I DI =代入稳态方程得：1ˆˆˆ()()()i t Di t Id t =+ 输出电压：ˆˆ()()o vt v t = 综上所述：()111ˆ()ˆˆˆ()()()ˆˆ()()ˆˆ()()ˆˆˆ()()()ˆˆ()()pLo di t L Dv t V nV d t nD v t dt dv t v t C nD i t nId t dt R i t Di t Id t vt v t ⎧'=++-⎪⎪⎪⎪'=-+-⎨⎪⎪=+⎪=⎪⎩ N=2时，有：()111ˆ()ˆˆˆ()2()2()ˆˆ()()ˆˆ2()2()ˆˆˆ()()()ˆˆ()()pLo di t L Dv t V V d t D v t dt dv t v t C D i t Id t dt R i t Di t Id t vt v t ⎧'=++-⎪⎪⎪⎪'=-+-⎨⎪⎪=+⎪=⎪⎩ 因此小信号交流等效电路：∧+_R L i 1(t )v 1(t )Id(t)L P'2Id(t)'C∧Di(t)∧∧Dv 1(t)∧2Dv(t )(V 1+2V)d(t)∧∧∧2Di(t )∧i (t )∧+-∧v (t )+-∧v o (t )+_2、考虑C R ，仍工作在CCM 方式，小信号交流等效电路推导； 1>电感电流分析 电感电流：()()ss T pL T d i t L v t dt<>=<>电感两端的电压：1[,],()()s L t t dT v t v t +=中2()()[,],()()()()()()()()()C C s s C LL C L CC L LL o L C L Cv t R i t t dT t T i t ni t R nR i t v t i t R R n R R nR v t nv t v t i t R R R R ++++=-=+=-=--++时由，得，因此于是：21()1()()()s s sst dT t T T C L L pt t dT sL C L C d i t n R R nR L v t dt v t i t dt dtT R R R R +++<>⎧⎫⎡⎤⎪⎪=+--⎨⎬⎢⎥++⎪⎪⎣⎦⎩⎭⎰⎰21()()()()()()s s s C L LT T T L C L Cn R R nR d t v t d t v t d t i t R R R R ''≈<>-<>-<>++稳态工作时：210C L LL C L Cn R R nR DV D V D I R R R R ''--=++线性分析： [][]211ˆ()ˆˆˆˆˆˆ()()()()()()C L L pL C L Cd I i t n R R nR L D d t V v t D d t V v t D d t I i t dtR R R R ⎡⎤+⎣⎦⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤''=++--+--+⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦++ 忽略二阶扰动：2211ˆ()ˆˆˆ()()()C L C L L LpL C L C L C L Cd I i t n R R n R R nR nR L DV D V D I Dv t D v t D i t dtR R R R R R R R ⎡⎤+⎣⎦''''=--+--++++21ˆ()C L L L C L C n R R I nR VV d t R R R R ⎡⎤+++⎢⎥++⎣⎦代人稳态方程得：2211ˆ()ˆˆˆˆ()()()()C L C L L L p L C L C L C L C n R R n R R I nR nR V dit L Dv t D v t D i t V d t dt R R R R R R R R ⎡⎤''=--+++⎢⎥++++⎣⎦2>电容电压分析 电容电压：()()ss T C T d v t Ci t dt<>=<>电容上的电流：()[,],()()[,],()()s C L CL s s C L C L Cv t t t dT i t R R nR v t t dT t T i t i t R R R R +=-+++=-++时时于是：()1()()()s s 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()()()s s L C LT T L C L CnR R R v t d t i t R R R R '≈<>+<>++线性化：[]ˆˆˆˆ()()()()L C Lo o L C L CnR R R V vt V v t D d t I i t R R R R ⎡⎤⎡⎤'+=++-+⎣⎦⎣⎦++其中稳态解：L C Lo L C L CnR R R V V D I R R R R '=+++代入稳态方程得：ˆˆˆˆ()()()()L C L C Lo L C L C L CnR R D nR R I R vt v t i t d t R R R R R R '=+-+++综上所述：22111ˆ()ˆˆˆˆ()()()()ˆˆ()()ˆˆ()()ˆˆˆ()()()ˆˆˆ()()()C L C L L L p L C L C L C L C L L L C L C L C L C L oL C L C n R R n R R I nR nR Vdi t L Dv t D v t D i t V d t dt R R R R R R R R nR nR I dv t vt C D i t d t dt R R R R R R i t Di t Id t nR R D R v t v t i t R R R R ⎡⎤''=--+++⎢⎥++++⎣⎦'=-+-+++=+'=+-++ˆ()L C L C nR R I d t R R ⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪+⎩N=2时，有：111ˆ42()ˆˆˆˆ()2()4()()ˆˆ2()()ˆˆ2()()ˆˆˆ()()()22ˆˆˆ()()()C L C L L L p L C L C L C L C L L L C L C L CL C L o L C L C R R R R I R R Vdi t L Dv t D v t D i t V d t dt R R R R R R R R R R I dv t vt C D i t d t dt R R R R R R i t Di t Id t R R D R R vt v t i t R R R R ⎡⎤''=--+++⎢⎥++++⎣⎦'=-+-+++=+'=+-++ˆ()L C L C R I d t R R ⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪+⎩因此小信号交流等效电路：∧+_+_R Li 1(t )v 1(t )Id(t)L PC∧Di(t)∧∧Dv 1(t)∧i (t )∧+-∧v (t )+-∧v o (t )4C LL CR R D R R '+142ˆ()C L L L C L C R R I R VV d t R R R R ⎡⎤++⎢⎥++⎣⎦ˆ2()LL CR D vt R R '+ˆ2()L L CR D i t R R '+2ˆ()L L CR I d t R R +R C3、 分别写出以上两种情况的传递函数∧∧dv o ，比较它们的区别。
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西安理工大学研究生课程论文/研究报告课程名称：电力电子系统建模与分析任课教师：完成日期：2016 年7 月 5 日专业：电力电子与电力传动学号：姓名：同组成员：成绩：题目要求某用户需要一直流电源，要求：直流输出24V/200W，输出电压波动及纹波均<1%。
用户有220V交流电网（±10%波动变化）可供使用：(1) 设计电源主电路及其参数；(2) 建立电路数学模型，获得开关变换器传函模型；(3) 设计控制器参数，给出控制补偿器前和补偿后开环传递函数波特图，分析系统的动态和稳态性能；(4) 根据设计的控制补偿器参数进行电路仿真，实现电源要求；(5) 讨论建模中忽略或近似因素对数学模型的影响，得出适应性结论(量化性结论：如具体开关频率、具体允许扰动幅值及频率等）。
主要工作本次设计主要负责电源主电路及其参数的的设计，以及建立电路数学模型并获得开关变换器传函模型这两部分内容，具体如下：(1) 本次设计电源主电路及其参数，采用从后向前的逆向设计思想。
首先根据系统输出要求，设计了后级DC/DC型Buck电路的参数。
接着设计了前级不控整流电路以及工频变压器的参数。
考虑到主电路启动运行时的安全性，在主电路中加入了软启动电路；(2) 本次DC/DC变换器的建模并没有采用传统的状态空间平均方法，而是采用更为简单、直观的平均开关建模方法，建立了Buck变换器小信号交流模型。
最后，推到出了开关变换器的传递函数模型，并给出了Buck电路闭环控制框图。
1 设计主电路及其参数1.1主电路设计根据题目要求，系统为单相交流220V/50Hz 输入，直流24V/200W 输出。
对于小功率单相交流输入的场合，由于二极管不控整流电路简单，可靠性高，产生的高次谐波较少，广泛应用于不间断电源(UPS)、开关电源等场合。
所以初步确定本系统主电路拓扑为：前级AC-DC 电路为电源经变压器降压后的二极管不控整流，后级DC-DC 电路为Buck 斩波电路，其中Buck 电路工作在电感电流连续模式（CCM ），前后级之间通过直流母线和直流电容连接在一起。
系统主电路结构如图1-1所示。
图1-1 系统主电路结构图1.2主电路参数设计本次设计电源主电路参数，采用从后向前的逆向设计思想。
先对后级DC/DC 型Buck 电路的参数进行设计，接着对前级不控整流电路以及工频变压器的参数进行设计。
下面分别对后级的Buck 电路和前级经变压器降压后的不控整流电路各参数进行分析设计。
1.2.1 输出电阻计算根据系统电路参数：220,50;24;200i o U V Hz U V P W ===，可计算： 输出电流：/200/248.33O O I P U W V A ==≈（1-1）负载等值电阻：/24/8.33 2.88O O R U I V A ==≈Ω（1-2）1.2.2 BUCK 电路占空比及开关频率选择根据Buck 电路占空比计算公式：/o dc D U U =假定占空比0.5D =，可得：/24/0.548dc o U U D V V ===（1-3）由于开关频率越低，低频扰动频率的选择范围越小，滤波电感的体积越大，整体装置的体积和重量越大。
开关频率高，可以用更小的电感来滤除高次谐波，但是开关频率过高会导致开关管功耗变大，发热量显著增加，电路效率变低，散热器体积也更大。
因此要折中效率、体积选择开关频率，本次设计选择MOSFET 开关频率100s f kHz =。
1.2.3 BUCK 电路滤波电感选择由BUCK 电路电感电流连续的临界条件：12S L DRT -≥可得要保证电路工作在CCM 模式下，则电感应满足：12S DL RT -≥（1-4）根据开关频率100s f kHz =，则5110.52.88107.222S D L RT H uH ---≥=⨯⨯= （1-5）假定电感纹波电流为输出负载电流额定值的30%，此时电感值应为：52424110.048480.38.3310oo o sdc U U L H mH I f U δ⎛⎫⎛⎫=-=⨯-= ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭ （1-6） 保留一定余量，本系统实取0.1L mH =。
1.2.4 BUCK 电路滤波电容选择电容容值越大，输出电压将近似为恒定，但电容越大，装置体积和成本也相应增大，因此本系统根据输出电压的纹波要求选取电容。
本设计按输出电压纹波不超过输出电压的1%进行计算：()2235(1)240.5(10.5)312.5880.1100.2410o o s U D D C F uF L U f --⨯⨯-≥==∆⨯⨯⨯⨯（1-7）保留一定余量，本系统实取500C uF =。
1.2.5 开关管MOSFET 选择开关导通时MOSFET 端电压近似为0V ，开关关断时MOSFET 承受最大电压为：48 1.1=74.7dc V V =⨯⨯ （1-8）一个开关周期内流过开关管的电流最大值等于电感电流最大值，即：3max max 3110.52240.051060.110L L o S DI I I U T A A L----====⨯⨯⨯=⨯（1-9） 综上，考虑裕量，选择MOSFET 的型号为IRF650A ，其额定参数为200,28DSS D V V I A ==。
1.2.6 整流后直流侧电容选择直流母线电压通过单相桥式整流而来故每个周期发生2次脉动，单相工频电压的周期为T=0.02s ，在T/2周期内电容完成一个充电和放电的周期。
直流侧电容的选择依据有：（1）有依电流为依据的，例如：每0.5A 电流1000uF （2）有依RC 时间常数为依据的，例如：单相不控整流电路352RC T ≥其中，T 为交流电源周期 则：352C T R≥（1-10）（3）还有一种经验数据：负载电流(A) 2A 1A 0.5-1A 0.1-0.5A ＜0.1A ＜0.05A 滤波电容(μF)4000 2000 1000 500 200-500 200根据直流侧电压平均值为48V ，则直流侧的等效电流约为 4.17dc I A =，由经验数据可大概估算直流侧电容为10000uF 。
本系统实际选择100V/100uF CL20型金属化聚脂膜电容器，采用10只并联。
1.2.7 整流二极管选择（1）确定整流二极管的耐压值RRM U根据全桥整流电路中每个二极管所承受的反向电压：=2R U U 可得整流二极管耐压值为：2 1.1RRM U U α≥⨯⨯⨯（1-11）其中，2U 为整流桥输入电压有效值，1.1为电压波动系数，2α=为安全系数。
则二极管耐压值为：44 1.12137RRM U V ≥⨯⨯⨯≈（1-12）（2）确定整流二极管的额定电流值流过每个二极管的平均电流为直流侧电流的一半，取电流波动系数取1.1，安全系数2α=，则整流二极管额定电流值为：/2 1.1 4.17/2 1.12 6.5FAVM dc I I A A α≥⨯⨯⨯=⨯⨯⨯≈ （1-13）根据上述参数选择二极管型号为P600D ，查其参数手册可知二极管的通态压降为0.95D U V =,则每个二极管额通态损耗为： /20.95 4.17/2 1.98Don D dc P U I W W ==⨯=（1-14）1.2.8 变压器选择电压比：变压器电压比的计算原则是电路在最大占空比和最低输入电压的条件下，输出电压能达到要求的上限。
根据公式：min maxmax i T o U D k U U≤+∆其中，min i U 为二极管整流桥输出电压最小值；max D 为最大占空比，取0.9；U ∆为 考虑管压降和线压降，取2V ；max o U 为最高输出电压。
实际根据单相二极管不控整流电路的输入输出关系，可得不控整流的输入侧电压，即变压器二次侧电压为：2/0.948/0.953.33dc U U V V ==≈（1-15）则变压器电压比为：2/ 4.125T S k U U ==（1-16）容量：根据系统输出功率200P W =，考虑电路损耗及效率，变压器容量选择为300VA 。
铁芯截面积：铁芯截面积是根据变压器总功率P 确定的，根据变压器次级功率为P2=200W 。
计算变压器输入功率P1（考虑变压器效率η=0.9）P1=P2/0.9=222.2w 。
则铁芯截面积为：218.63o S cm ==（1-17）匝数：变压器匝数的选择（工频变压器50f Hz =)根据变压器最高输出电压max 21.158.67V o U U ==，电源周期0.02S T s =，铁心截面积42e A 18.6310m -=⨯，铁心材料所允许的最大磁通密度的变化量0.2B T ∆=,则变压器二次侧绕组匝数为：max 2-4e 58.670.02394220.2418.6310o S U T N BA ⨯==≈∆⨯⨯⨯⨯ （1-18）则变压器一次侧绕组匝数：12 4.1253941625T N K N ==⨯≈（1-19）绕组导体截面：根据流过每个绕组的电流值和预先选定的电流密度c K ，即可计算出绕组导体截面：22001.042484c c I A mm K ==≈⨯（1-20）其中，导体电流密度选24/c K A mm =。
1.2.9 主电路软启动设计由于二极管不控整流后直流侧电容上的初始电压为零，在输入电路合闸的瞬间，会形成很大的瞬时冲击电流，主电路软启动电路不仅可以防止合闸时电路受到浪涌电流的冲击，它还能使电路缓慢的启动，减小了变换器和输出电容上的电流最大值，软启动电路性能的好坏，会直接影响到电源的工作性能，元器件的寿命，所以很重要。
常用的软启动有：采用功率热敏电阻电路、采用SCR 、R 电路、继电器与电阻构成的回路、采用定时触发器的继电器与限流电阻的电路等等。
根据系统实际的需要为了避免系统启动可能引起系统内浪涌问题，采用加入软启动环节进行处理，如下图1-2所示。
先通过电阻R 对输入滤波环节的滤波电容进行预充电，充电完成后接入时间继电器KT 使电阻R 短路。
加入了软启动环节后，避免了瞬时大电压及大电流的冲击，保证了系统工作安全及元器件安全。
图1-2 软启动电路结构图2 建立电路数学模型，获得开关变换器传函模型由于状态空间平均方法建模纯粹基于数学，计算推导比较繁琐、模型不直观。
而平均开关建模方法，是直接通过电路变换得到电力电子电路小信号交流模型，更直观、使用更方便，所以本次DC/DC 变换器建模采用平均开关方法建模。
2.1建立电路数学模型任一DC/DC 变换器可分割成两个子电路，一个子电路为线性定常子电路，另一个为开关网络子电路。
线性定常子电路无需进行处理，关键是通过电路变换将非线性的开关网络子电路变换成线性定常电路。