基于MatlabSimulink的BOOST电路仿真
Matlab第五章 Simulink模拟电路仿真
第五章Simulink模拟电路仿真武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜§5.1 电路仿真概要5.1.1 MATLAB仿真V.S. Simulink仿真利用MATLAB编写M文件和利用Simulink搭建仿真模型均可实现对电路的仿真，在实现电路仿真的过程中和仿真结果输出中，它们分别具有各自的优缺点。
武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜ex5_1.mclear;V=40;R=5;Ra=25;Rb=100;Rc=125;Rd=40;Re=37.5;R1=(Rb*Rc)/(Ra+Rb+Rc);R2=(Rc*Ra)/(Ra+Rb+Rc);R3=(Ra*Rb)/(Ra+Rb+Rc);Req=R+R1+1/(1/(R2+Re)+1/(R3+Rd));I=V/Req武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜ex5_1武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜注意Simulink仿真中imeasurement模块/vmeasurement模块和Display模块/Scope模块的联合使用Series RLC Branch模块中R、C、L的确定方式R：Resistance设置为真实值Capacitance设置为inf（无穷大）Inductance设置为0C：Resistance设置为0 Capacitance设置为真实值Inductance设置为0L：Resistance设置为0Capacitance设置为inf Inductance设置为真实值武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜MATLAB方式：步骤：建立等效模型→模型数学化→编写M文件计算→得到运算结果优点：理论性强，易于构建算法、模型缺点：较复杂，对电路观测量更改时需更改M文件适用范围：大系统抽象和原理性建模Simulink方式：步骤：选取模块→组成电路→运行仿真→观测仿真结果 优点：直观性强，易于与实际电路对应，易于观察结果 缺点：理论性不强，对电路原理不能得到解析适用范围：具体电路仿真武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜5.1.2 Power System Blockset模块集及powerlib窗口Power System Blockset模块集是MATLAB中专用的电路仿真模块集，其中内含有Electrical Source、Elements等子模块库，而电路仿真常用的DC Voltage Source、Series RLC Branch、Current Measurement等模块都被包含在这个模块集中。
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 。
基于MATLAB-Simulink的模拟电子电路仿真.
xxxx年XXXX大学XXX学院论文基于MATLAB-Simulink的模拟电子电路仿真课程名称:MATLAB任课教师:X XX班级:xxxxxxxx姓名:XX学号:04091XXX成绩:基于MATLAB-Simulink的模拟电子电路仿真摘要:模拟电子是工科类专业的技术基础课程,实践性和应用性都很强,其教学效果的好坏直接影响着后续专业课的学习。
在模拟电子教学实践中,引入MATLAB仿真工具,将传统授课方式和计算机技术有机地结合起来,使教学生动形象更利于学生掌握。
教学实践表明该法不仅能提高教学质量,而且能提高学生综合素质。
关键词:模拟电子MA TLAB-Simulink仿真教学实践0 前言目前,模拟电子课程所涉及的理论和技术应用十分广泛,发展迅速,并且日益渗透到其他学科领域, 在我国社会主义现代化建设中具有重要的作用。
模拟电子课程是高等学校工程类专业的一门技术基础课程, 同时是我校面向机械制造、电气自动化、计算机信息技术、通讯工程等工科类专业开设的一门技术基础课程。
但这门课程知识覆盖面广,理论严密,逻辑性强,且有广阔的工程背景,其教学内容中有许多教学难点过于抽象, 用传统的教学模式教师无法讲解清楚,学生也难以理解和接受。
近几年由于多媒体技术的发展,一些教师在授课过程中运用PPT投影和Flash 动画工具对知识难点加以补充,但由于教学内容多,课程时间短的原因,这样的方式反而让很多同学更难以理解与消化学习内容。
因此在模拟电子的教学过程中可以借助其他方式来加强教学效果。
MATLAB 由于其本身具有的特点成为电类课程教学中的一个重要的工具。
而MATLAB中的Simulink更是具有框图界面和交互仿真功能的动态系统建模、仿真和综合分析等功能。
所以MATLAB是学习、分析与设计模拟电子电路的很好的方法。
1 问题的描述为了形象化的学习理解与分析设计模拟电子电路问题,应结合以往学习试验的经验,将MATLAB应用于模拟电子电路的开发。
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 。
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。
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型功率因数校正电路的仿真分析
基于MATLAB的Boost型功率因数校正电路的仿真分析作者：孟利明王秀莲来源：《数字技术与应用》2009年第11期[摘要]本文在传统Boost型转换器的基础上,采用ZVT软开关技术对其改进,并使用MATLAB软件建立了仿真模型进行仿真分析。
[关键词]软开关 Boost型转换器功率因数校正[中图分类号]TN913[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2009)11-0047-021 引言为了满足输入电流谐波满足要求减小对电网的污染,现今的开关电源都采用功率因数校正技术(PFC)。
常见的功率因数校正转换器主电路的拓扑结构有:降压式(Buck)、升压式(Boost)、降/升压式(Buck-Boost)、反激式(Flyback)等,其中因Boost变换器具有效率高、电路简单、成本低等优点而等到广泛的应用[1]。
但传统的Boost变换器采用的是硬开关PFC技术,使得开关损耗大、开关电流应力大和二极管开关噪音大。
为弥补硬开关变换器的不足,人们不断探讨新型的Boost软开关变换器,如零电压过渡(ZVT-Boost)软开关变换器和零电流过渡(ZCT-Boost)软开关变换器。
由于零过渡软开关具有主开关为ZCS或ZVS、续流二极管为ZVS或ZCS、主开关和续流二极管的电流和电压应力小及在宽范围电源电压和负载电流内均可满足ZVS和ZCS条件,它们代表了目前软开关变换技术的最新发展[2]。
本文针对一种ZVT-Boost变换器,采用MATLAB/SIMULINK仿真软件建立其仿真模型,并根据仿真图形对其电流电压进行了详细的分析。
2 ZVT-Boost型变换器的设计2.1 ZVT-Boost型变换器拓扑电路图 1 是ZVT-Boost变换器的拓扑电路。
有图可知,除在主开关加有谐振电容Cs外,在传统的Boost变换器拓扑结构的基础上还多了有 Cb、Cr、Lr、D1、D2、D5和辅助开关S2组成的谐振电路。
2.2 变换器工作过程假设交流电源侧电感足够大,Lin >> Lr,开关频率远远高于输入正弦波频率,则在一个开关周期内交流电源相当于一个直流电源[3]。
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matlab simulink的直流微电网的建模和仿真
直流微电网的建模和仿真目录1 引言 (3)1.1 目的 (3)1.2 文档格式 (3)1.3 术语 (3)1.4 参考文献 (3)2 系统概述 (4)3直流微网的能量管理方法 (4)4系统建模 (5)4.1PV电池 (5)4.2 PV电池DCDC变换器建模 (8)4.3蓄电池双向DCDC1变换器建模 (9)4.4逆变器建模 (11)4.5负载建模 (12)4.6蓄电池建模 (13)5仿真验证 (13)6结论 (18)1 引言1.1 目的该文档针对独立智能供电及生活保障系统的需求，给出了提供智能供电的直流微电网系统框架，并根据这一框架搭建理论模型和仿真模型。
验证这一直流微电网系统的功能可行性。
1.2 文档格式本文档按以下要求和约定进行书写：（1）页面的左边距为2.5cm，右边距为2.0cm，装订线靠左，行距为最小值20磅。
（2）标题最多分三级，分别为黑体小三、黑体四号、黑体小四，标题均加粗。
（3）正文字体为宋体小四号，无特殊情况下，字体颜色均采用黑色。
（4）出现序号的段落不采用自动编号功能而采用人工编号，各级别的序号依次为（1）、1）、a)等，特殊情况另作规定。
1.3 术语1.4 参考文献2 系统概述图1 直流微网的系统框图图1为直流微网的系统框图，仿真系统包括以下几个部分：1)PV组件的特性模型2)蓄电池的模型3)PV组件后的DCDC拓扑模型和控制模型4)蓄电池后双向DCDC1的拓扑模型和控制模型5)逆变器包括：单相逆变器和三相逆变器的拓扑模型和控制模型6)交流负载模型7)直流负载模型8)超级电容模型（暂缺）9)超级电容后双向DCDC2的拓扑模型和控制模型（暂缺）10)柴油机模型（暂缺）11)智能控制器2与光伏智能控制器的协调控制模型（暂缺）3直流微网的能量管理方法能量管理思想：管理微网中各分布电源的能量流动，使得微网工作最优状态。
以下为结合我们项目的一个能量管理原则，有了这个管理原则，就可以明确各个分布电源的控制方法。
电力电子课程设计--Boost电路的建模与仿真-
课程设计说明书课程名称：电力电子课程设计设计题目：Boost电路的建模与仿真专业：电气工程与其自动化班级：学号：姓名：指导教师：二○一五年一月目录引言课程设计任务书 (3)第一章电路原理分析 (4)第二章电路状态方程 (5)2.1 当V处于通态时 (5)2.2 当V处于断态时 (5)第三章电路参数的选择 (6)3.1 占空比 的选择 (6)3.2 电感L的选择 (6)3.3 电容C的选择 (7)3.4 负载电阻R的选择 (8)第四章电路控制策略的选择 (8)4.1电压闭环控制策略 (8)4.2 直接改占空比控制输出电压 (9)第五章MATLAB编程 (9)5.1 定义状态函数 (9)5.2 主程序的编写 (10)5.3 运行结果 (13)第六章Simulink仿真 (16)6.1 电路模型的搭建 (16)6.2 仿真结果 (17)第七章结果分析 (19)参考文献 (20)引言课程设计任务书题目Boost电路建模、仿真任务建立Boost电路的方程，编写算法程序，进行仿真，对仿真结果进行分析，合理选取电路中的各元件参数。
要求课程设计说明书采用A4纸打印，装订成本；内容包括建立方程、编写程序、仿真结果分析、生成曲线、电路参数分析、选定。
V1=20V±10%V2=40VI0=0 ~ 1AF=50kHZ第一章 电路原理分析Boost 电路，即升压斩波电路（Boost Chopper ），其电路图如图1－1所示。
电路中V 为一个全控型器件，且假设电路中电感L 值很大，电容C 值也很大。
当V 处于通态时，电源E （电压大小为1V ）向电感L 充电，电流L i 流过电感线圈L ，电流近似线性增加，电能以感性的形式储存在电感线圈L 中。
此时二极管承受反压，处于截断状态。
同时电容C 放电，C 上的电压向负载R 供电，R 上流过电流0I R 两端为输出电压0U （负载R 两端电压为2V ），极性为上正下负，且由于C 值很大，故负载两端电压基本保持为恒值。
于MATLAB的单周期控制PFCBoost变换电路建模与仿真
图 7 单相 PFC交流输入电流的总谐波畸变
图 4 单相 PFC交流输入电压 、电流波形
图 5 单相 PFC输出电压波形 仿真表明 ,交流输入电流能良好跟踪交流输入电压 ,
输出电压稳定 。对交流输入电流进行 FFT分析 ,基波电 流幅值为 2. 902 A; 高 次 谐 波 分 量 很 小 , 总 谐 波 畸 变 为 0105,功率因数校正至 0. 998 8。
3. 2 负载变化时的仿真结果
图 8、图 9分别是系统的负载电阻变为 320Ω、1 000Ω 时的仿真结果 。
仿真表明 ,负载变化时 ,交流输入电流仍能迅速跟踪交 流输入电压 。当负载电阻变为 320Ω 时 ,基波电流的幅值 为 5. 306 A ,总谐波畸变为 0. 1,功率因数校正到 01995 0;而 当负载电阻变为 1 000Ω时 ,基波电流的幅值变为 2105 A , 总谐波畸变为 0. 098,功率因数校正到 01995 2,三次谐波分 量略有增加 ,控制效果良好 。
3 应用仿真
图 6 单相 PFC交流输入电流的 FFT分析
3. 1 额定负载时的仿真结果
PFC Boost变换电路输出电压为 400 V ,设计额定功率 为 250 W ,则额定负载为 640Ω。在电路中加入额定负载 , 选取以下的解算选项 [6 ] :变步长 ,最大步长为 1e - 6 s,相 对精度为 1e - 3,算法为 ode23 tb ( stiff/ TR - BDF2 ) 。仿真 结果如图 4～图 7所示 (为便于观察 ,将交流输入电压 UAC 除以 20后显示在图 4中 ) 。
0 引言
近年来 ,谐波电流对电网的污染问题已受到充分的关 注 。为了限制负载的谐波电流 ,国际电工委员会 ( IEC)制 定了 IEC 61000—3—2—4—6标准 [1 ] 。事实上 ,有源功率 因数校正 (APFC)作为一种彻底解决整流电路谐波污染 问题的新技术 ,已成为电力电子学科的研究方向之一 。
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。
基于Simulink下的Boost DC—DC变换器的混沌仿真
基于Simulink下的Boost DC—DC变换器的混沌仿真作者：董忠文赵海涛来源：《中国科技纵横》2015年第06期【摘要】流控型Boost变换器中的非线性现象非常丰富，可以通过计算机仿真技术很直观的表达出来，而Simulink是Matlab中一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包，在对非线性系统的研究中，有着广泛的应用。
利用Simulink对Boost变换器中的混沌现象进行仿真，可以更清晰准确的进行数据分析。
【关键词】 DC-DC Buck变换器 ;分叉 ;混沌本文首先给出了Boost的电路结构和工作原理，并确定了Simulink仿真模型[1]，给出了仿真模型的各个参数，通过仿真结果揭示了电路参数变化分叉图[2]以及周期窗和周期窗内共存吸引子等现象[3]，并对仿真结果进行了简单的分析。
1 电路结构和工作原理Boost变换器的电路结构如图1所示，根据开关管S的状态的不同，电路拓扑也发生变化，假定变换器工作于连续导通模式，则有2种电路拓扑分别对应开关管S的2个状态，其微分方程描述为（1）式中x为状态矢量，即x =[iL，Vo]T，系数矩阵分别为：（2）2 Boost变换器仿真模型下面从变换器的两个工作拓扑结构（S闭合时、S关断时），合并式（1）中的两个状态方程，推导出电流控制Boost DC-DC变换器的精确离散数学模型。
（3）由式（3）来构造Boost变换器Simulink下的分段开关模型，如图2所示，图中a值是开关S导通断开时的值，1对应导通，0对应断开，out1为输出电压Vo，out2输出为电感电流的值，仿真步长设的要尽量小，触发脉冲的宽度设为时钟周期宽度的百分之1e-7，采用ode45龙格-库塔算法。
电路参数取为Vin=10V;L=1mH;C=12μF;R=20Ω;Iref=0.5A-5.5A，驱动时钟是频率f为10kHz的脉冲波。
3 仿真结果与分析以分岔参数Iref为横坐标、庞加莱截面上的电感电流为纵坐标，可以画出Boost变换器在峰值参考电流Iref的变化区间上的分岔图，如图3所示，当Iref=4.7919时，出现周期三窗口，变换器由混沌状态直接转入稳定的3周期状态，从中可以看到在Iref=4.972～4.997区间有吸引子共存。
Matlab第六章 Simulink数字电路仿真介绍
第六章Simulink数字电路仿真武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜从功能结构上将，数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种，我们的Simulink数字电路仿真也分这两部分讲授。
§６.1 组合逻辑电路的仿真6.1.1 组合逻辑电路仿真常用模块1、构建组合逻辑电路本体常用模块：Logical Operator（逻辑操作）模块位于Simulink节点下的Math Operations模块库（MATLAB6.5）或Logic and Bit Operations模块库（MATLAB7.0）中，用于实现基本的逻辑门单元。
根据具体需要，其可例化为与门、与非门、或门、或非门、异或门、反相器。
武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜Combinatonial Logic（组合逻辑）模块位于Simulink节点下的Math Operations模块库（MATLAB6.5）或Logic and Bit Operations模块库（MATLAB7.0）中，用于实现逻辑表达式的运算。
采用真值表的方式来描述组合逻辑表达式。
真值表的具体描述方式见其Block Parameters中的help 对于组合逻辑的多个输入端，combinationial logic模块需要和Mux模块组合使用。
武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜真值表中填入对应位置的输出值武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜e.g. 函数Y=AB+BC+CA的实现ex6_1注意将仿真参数中Optimization中的Implement logic signals as boolean data(V.S. double)去掉，避免数据类型的不匹配。
武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜2、信号输入常用模块：Pulse Generator（脉冲序列发生器）模块位于Simulink节点下的Source库中，根据要求可以产生占空比不同的脉冲序列。
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
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：陈永超姓名：韩衍翀班级：电气一班学号：2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。
基于MATLAB buck-boost电路仿真
基于Matlab/Simulink Buck-Boost 电路仿真1. Buck-Boost 电路原理Buck-Boost 电路可以输出电压Vo 高于或低于输入电压Vin 的直流斩波电路（图1）。
电感Lf 位于电路中间，输出电压Vo 与输入电压Vin 极性相反，二极管与Buck 和Boost 电路不同，反向串接。
图1 Buck-Boost 电路当开关Q 在0时导通，电路等效于图2。
电源电压Vin 加在电感Lf 两端，电感电流呈线性增长，二极管D 反向截止，负载电流由电容提供。
t0时电流达到最大值，这时关断Q ，电路等效于图3，电感Lf 接入负载端，在0~t0储能转化为负载供电功率，并给电容Cf 充电，电感电流开始下降，下降到t1时达到最小值，这时再开通开关Q ，到达下个开关周期。
图 2开关Q 导通图 3 开关Q 关断如此往复，即可实现电感能量向电容的传递，并实现电压变换。
开通时间t0与周期t1的比值为占空比D 。
由能量守恒可得：)1(D V D V O in -=，输出电压)1(D DV V in o -=，可知调节D 的值可以改变输出电压Vo 的值。
2. 模型构建过程根据Buck-Boost 电路原理，在MATLAB （Simulink ）中建立仿真模型（如图4），输入端直接接入直流恒压源（DC Voltage Source ），开关器件Q 选择IGBT （参数默认）,由脉冲触发器（Pulse Generator ）控制，理想电感、电容和电阻各一个，电力二极管一个（Diode 参数默认），以及用于观察波形的示波器（scope ）和信号接口（Voltage Measurement 和Current Measurement ）。
Powergui 模块，特别注意其Simulation type 的设置；添加4个display 对输出电压、电流、电感电压和电流的平均值进行测量，方便电路的分析检验。
别忘输入端负极接地。
完整word版,BOOST电路设计及matlab仿真
Boost升压电路及MATLAB仿真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。
、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。
设计要求接下来分两部分对 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_Simulink的电工学电路仿真
基于Matlab_Simulink的电工学电路仿真.txt不要放弃自己！ -------（妈妈曾经这样对我说，转身出门的一刹那，我泪流满面，却不想让任何人看见！）看到这一句小编也心有感触，想起当初离家前往几千里外的地方的时候，妈妈也说过类似的话，但是身为男儿，必须创出一片天，才能报答父母的养育之恩！！本文由icefreez贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。
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信息科学基于 Matlab/ Sim ulink 的电工学电路仿真朱霞清（山东英才学院机械制造及其自动化工程学院，山东济南 250104 ）摘要：电工学是工科类专业的技术基础课程，实践性和应用性都很强，其教学效果的好坏直接影响着后续专业课的学习。
在电工学教学实践中，引入 MATL AB 仿真工具，将传统授课方式和计算机技术有机地结合起来。
教学实践表明该法不仅能提高教学质量，而且能提高学生综合素质。
关键词：电工学；Matlab/Simulink；仿真 Abstract: Electrotechnology is the basic subject for the students of engineering course. It is used widely and effectively in the future. It is very important for the coming subject of the major whether the effect of teaching is good or not. In the teaching of Electrotechnology ,the tool of Matlab makes the traditional teaching method and computer technology together. It proves that it can enhance the quality of teaching and what's more it can raise the quality of students. Keywords: Electrotechnology; Matlab/Simulink; simulating 引言上面这个三元一次方程组可以改写为下《电工学》课程所涉及的理论和技术面矩阵的形式目前, 应用十分广泛,发展迅速,并且日益渗透到其他学科领域, 在我国社会主义现代化建设中具有重要的作用。
boost电路MATLAB仿真设计
科技大学高新学院电力电子技术课程设计报告题目 BOOST电路的设计和仿真专业班级自动化0902 学号 0901030229 姓名宿亚指导教师周燕2012 年 7 月 11 日BOOST电路的设计与仿真摘要Boost升压电路是一种直流一直流变换电路,即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。
可以分为充电过程和放电过程。
在充电过程中，IGBT导通，IGBT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。
在放电过程中，当IGBT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。
而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。
设计由MATLAB软件对电路进行仿真得出各种模型图和波形。
【关键字】升压电路 Matlab IGBT一、设计要求：设计Boost 电路，使其输入电压为40v 。
输出电压为60v —120v 。
二、设计目的：1、通过对Boost 电路的设计，掌握Boost 电路的工作原理，综运用所学知识，进行Boost 电路和系统设计的能力。
2、根据给定指标，设计BOOST 电路参数。
3、利用MATLAB 仿真软件，做出MATLAB 模型图及其MATLAB 示波器的波形。
三、设计方案和电路图：（1）BOOST 电路图：图（1）Boost 电路原理图Boost 基本工作原理:假设电路中电感L 值很大，电容C 值也很大。
当V 处于通态时，电源E 向电感L 充电，充电电流基本恒定为i L ,同时C 上的电压向负载R 供电，因为C 也很大，基本保持输出电压为恒值U 0.设V 通态时间为t on ,此阶段L 积蓄能量为 Ei L ton。
当V处于断态时E和L共同向C充电，并向负载R提供能量。
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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V
s 升压到V
o
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。
而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。
升压完毕。
(a) 开关状态1 (S 闭合) (b) 开关状态2 (S 关断)
(c) 开关状态3 (电感电流为零)
图2BOOST 电路的工作状态
3matlab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。
本文应用基于matlab软件对BOOST 电路仿真, 仿真图如图3 所示,其中IGBT作为开关, 以脉冲发生器脉冲周期T=0.2ms,脉冲宽度为50%的通断来仿真图2 中开关S的通断过程。
图3 BOOST 电路的Simulink 模型
3.1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。
负载侧输出电压的平均值为:
（3-1）
式（3-1）中T 为开关周期,
为导通时间， 为关断时间。
3.2在模型中设置仿真参数： （1）设置电源电压为200V ，电阻的阻值为5Ω。
（2）脉冲发生器脉冲周期T=0.2ms,脉冲宽度为50%。
（3）IGBT 和二极管的参数可以保持默认值。
（4）初选L 的值为3mH ，C 的值为100µF 。
3.3启动仿真
3. 31 电路瞬态过程分析
设置仿真时间为0.01s ，算法采用ode15s 。
仿真波形如图4.1所示,分别对应的输出电压的波形Uo 、二极管电流的波形Id 、开关管电压的波形Us 、开关管电流的波形Is
图4.1电路相应信号仿真波形
E t T E t t t U off off off on o =+=
仿真时间改为为0.03s时各波形如下：
图4.2电路相应信号仿真波形
现分析其工作过程如下:
0～0.1ms 时段: 开关处于断开状态, 直流电源通过电感、二极管向负载供电, 电路处于稳态。
0.1ms～0.2ms 时段: 开关于0.1ms～0.2ms 之间闭合, 并保持闭合状态直到0.2ms, 电路处于图2. a) 状态。
由于电路开关状态发生突变, 电路进入暂态。
由于开关闭合,开关电压降为0, 电感两端产生压降, 电感电流开始增长, 电感开始储存能量; 此时二极管D 处于断态, 输出端由电容C 向负载RL 提供能量, 因此可以明显的观察到, 电容上的输出电压在下降, 这意味着电容在释放刚刚静态时储存的能量。
0.2ms～0.3ms 时段: 开关于0.2ms～0.3ms 之间断开, 并保持断开状态直到0.3ms, 电路处于图2. b) 状态。
电路开关状态再次发生突变, 电路仍处在暂态中。
电感与电源V串联, 以高于电源的电压向电路的后级供电, 使电路产生了升压作用。
此时, 电感向后级电路释放能量, 电感电流不断减小, 电感电流通过二
极管到达输出端后, 一部分给输出提供能量, 一部分给电容充电, 可以观察到,电容上的电压在上升, 电容开始储存能量。
电路在0.1ms～0.3ms 时段之间的工作过程是BOOST 电路的第一个工作周期, 此后电路重复上述过程继续工作。
图3.3.1.2电路相应信号放大仿真波形
3. 32电路稳定过程的分析
观察图3.1.1.1易见, 电路输出电压, 电感电流在5ms 左右趋于稳定, 电路进入稳态。
3. 33电路稳态分析
对4.5m s～5m s 时段进行扫描分析, 对应的输出波形如图3.1.1.2所示, 电路的工作过程与图3.1.1.1 类似, 只是此刻电感、电容均已进入稳定工作状态, 每个工作周期电感提供相同大小的电压, 电感电流下降的斜率一定, 电感吸收的能量等于释放的能量, 电容充电能量等于放电能量, 电感、电容不再吸收能量而成为能量传递的工具。
通过改变电感的值可更清楚的观察电感电流的波形，如图所示
3.4结论
以上的仿真过程分析，可以得到以下结论：直流变换电路主要以全控型电力电子器件作为开关器件，通过控制主电路的接通与关断，将恒定的直流斩成断续的方波，经滤波后变为电压可调的直流输出电压。
利用Simulink对升压斩波电路的仿真结果进行了分析，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。
4 总结
现在我们所使用到能源中电能占了很大的比重，它具有成本低廉，输送方便，绿色环保，控制方便能很容易转换成其他的信号等等。
我们的日常生活已经离不开电了。
在如今高能耗社会，合理的利用电能，提高电能品质和用电效率成为了全球研究的当务之急。
而《电力电子技术》正是与这一主题相关联的。
直流升压斩波电路是里面的一部分，它开关电源，与线性电源相比，具有绿色效率高，控制方便，智能化，易实现计算机控制。
在做课程设计的这段时间里，通过不断地查找资料，最升压斩波电路有了一定的理解，并且在matlab中仿真实现了。
在做课程设计过程中，我对matlab在仿真中的应用有了进一步的了解和掌握。
Matlab在电力电子方面的仿真应用时，可以将电力电子电路输出效果图形化，形象直观，可以帮助我们对电路的理解。
经过这次课程设计，我认识到自己还有很多东西需要进一步加强学习，而且要把理论联系实践来学习，不仅要懂理论知识，还要懂如何作出实物。