[工學]sepic電路課程設計說明書(已修改)
2025-01-28 06:57 本頁面
【正文】 課程設計說明書課程名稱： 電力電子課程設計 設計題目： Sepic電路的建模與仿真 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 班 級： 2009級電氣（4）班 學 號： 200930213291 姓 名： 禤培正 指導教師： 郭紅霞 華南理工大學電力學院2013 年 1 月課程設計任務書1． 題目Sepic電路建模、仿真2． 任務建立Sepic電路的方程，編寫算法程序，進行仿真，對仿真結果進行分析，合理選取電路中的各元件參數(shù)。3． 要求課程設計說明書采用A4紙打印，裝訂成本；內(nèi)容包括建立方程、編寫程序、仿真結果分析、生成曲線、電路參數(shù)分析、選定。 V1=20－40V V2=26VI0=0 ~ 1AF=50kHZ 指導教師評語： 指導教師： 2013年 月 日 目錄1 Sepic電路分析 1 Sepic電路簡介 1 原理分析 1 電力運行狀態(tài)分析 22 Sepic電路各元件的參數(shù)選擇 7 Sepic電路參數(shù)初值 7 電路各元件的參數(shù)確定 73 控制策略的設定 114 Matlab編程仿真 12 12 求解算法的基本思路 13 Matlab求解Sepic電路主程序 155 通過分析仿真結果合理選取電路參數(shù)L1，L2，C1，C2 18 18 20 21 22 采用校核后的參數(shù)仿真 246 采用Matlab分析Sepic斬波電路的性能 24 計算電感L2的電流IL2出現(xiàn)斷續(xù)的次數(shù) 24 紋波系數(shù)的計算 25 電壓調(diào)整率 25 負載調(diào)整率 26 電路的擾動分析 277 參考文獻 30華 南 理 工 大 學 電 力 學 院 課 程 設 計 說 明 書1 Sepic電路分析 Sepic電路簡介 Sepic斬波電路是開關電源六種基本DC/DC變換拓撲之一，是一種允許輸出電壓大于、小于或者等于輸入電壓的DC/DC斬波電路。其輸出電壓由主控開關(三極管或MOS管)的占空比控制。SEPIC變換器是一種四階非線性系統(tǒng), 因具有可升降壓、同極性輸出、輸入電流脈動小、輸出易于擴展等特點, 而廣泛應用于升降壓型直流變換電路和功率因數(shù)校正電路。這種電路最大的好處是輸入輸出同極性。尤其適合于電池供電的應用場合，允許電池電壓高于或者小于所需要的輸入電壓。比如一塊鋰電池的電壓為3V ~ ，那么Sepic電路可以實現(xiàn)這種轉換。另外一個好處是輸入輸出的隔離，通過主回路上的電容C1實現(xiàn)。同時具備完全關斷功能，當開關管關閉時，輸出電壓為0V。 原理分析Sepic斬波電路的原理圖如圖1所示。由可控開關Q、儲能電感LL2二極管D、儲能電容C濾波電容C負載電阻R和控制電路等組成。圖Sepic斬波電路的原理圖Sepic斬波電路的基本工作原理是：當開關管Q受控制電路的脈沖信號觸發(fā)而導通時，V1—L1—Q回路C1—Q—L2回路同時導通，L1和L2儲能。V處于斷態(tài)時，V1—L1—C1—D—負載（C2和R）回路及L2—D—負載回路同時導通，此階段V1和L1既向負載供電，同時也向C1充電，C1儲存的能量在Q處于通態(tài)時向L2轉移。Sepic斬波電路的輸入輸出關系由下式給出： （1） 圖SPEIC的開關波形（VQ1∶Q1漏源電壓） 電力運行狀態(tài)分析對于理想情況下的電路分析，儲能電感LL2足夠大，其時間常數(shù)遠大于開關的周期，流過儲能電感的電流IL可近似認為是線性的。電容CC2也足夠大，能夠維持兩端電壓恒定。此外，開關管Q及二極管都具有理想的開關特性。分析電路圖可以得到： Q開通時電路運行分析MOSFET開通時的等效電路如圖2所示：圖Q開通時的等效電路圖Q開通時，輸入電源V1對L1充電，儲能電容C1對L2充電，電容C2維持著負載R的兩端電壓。此時有 （2） Q關斷時電路運行分析 MOSFET關斷時的等效電路如圖2所示：圖Q關斷時的等效電路圖Q關斷后，充在電感L1上的電荷對電容C1放電，充在電感L2上的電荷通過二極管D對負載放電。此時有 （3） 輸入直流電壓V1和輸出直流電壓V2的關系穩(wěn)態(tài)時，一個周期T內(nèi)電感L兩端電壓UL對時間的積分為零，即 （4） 當Q處于通態(tài)時，電感LL2兩端的電壓分別為、當Q處于關斷時，電感LL2兩端的電壓分別為、。將數(shù)據(jù)代入式4得：
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