基于buck電路的電源設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-09 17:18 本頁(yè)面
【正文】 現(xiàn)代電源技術(shù)基于BUCK電路的電源設(shè)計(jì) 學(xué) 院：專 業(yè)：姓 名：班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：日 期： 目錄摘要 2一、設(shè)計(jì)意義及目的 3二、Buck電路基本原理和設(shè)計(jì)指標(biāo) 3 Buck電路基本原理 3 Buck電路設(shè)計(jì)指標(biāo) 5三、參數(shù)計(jì)算及交流小信號(hào)等效模型建立 5 電路參數(shù)計(jì)算 5 交流小信號(hào)等效模型建立 9四、控制器設(shè)計(jì) 10五、Matlab電路仿真 16 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)仿真 16 閉環(huán)系統(tǒng)仿真 17六、設(shè)計(jì)總結(jié) 20摘要 Buck電路是DCDC電路中一種重要的基本電路，具有體積小、效率高的優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)采用Buck電路作為主電路進(jìn)行開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)，根據(jù)伏秒平衡、安秒平衡、小擾動(dòng)近似等原理，通過(guò)交流小信號(hào)模型的建立和控制器的設(shè)計(jì)，成功地設(shè)計(jì)了Buck電路開(kāi)關(guān)電源，通過(guò)MATLAB/Simulink進(jìn)行仿真達(dá)到了預(yù)設(shè)的參數(shù)要求，并有效地縮短了調(diào)節(jié)時(shí)間和紋波。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，對(duì)所學(xué)課程的有效復(fù)習(xí)與鞏固，并初步掌握了開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)方法，為以后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì) Buck電路 一、設(shè)計(jì)意義及目的通常所用電力分為直流和交流兩種，從這些電源得到的電力往往不能直接滿足要求，因此需要進(jìn)行電力變換。常用的電力變換分為四大類，即：交流變直流（ACDC），直流變交流（DCAC），直流變直流（DCDC）,交流變交流（ACAC）。其中DCDC電路的功能是將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電，包過(guò)直接直流變流電路和間接直流變流電路。直接直流變流電路又稱斬波電路，它的功能是將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電，主要包括六種基本斬波電路：Buck電路，Boost電路，BuckBoost電路，Cuk電路，Sepic電路，Zeta電路。其中最基本的一種電路就是Buck電路。因此，本文選用Buck電路作為主電路進(jìn)行電源設(shè)計(jì)，以達(dá)到熟悉開(kāi)關(guān)電源基本原理，熟悉伏秒平衡、安秒平衡、小擾動(dòng)近似等原理，熟練的運(yùn)用開(kāi)關(guān)電源直流變壓器等效模型，熟悉開(kāi)關(guān)電源的交流小信號(hào)模型及控制器設(shè)計(jì)原理的目的。這些知識(shí)均是《線代電源設(shè)計(jì)》課程中所學(xué)核心知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，將有效鞏固課堂所學(xué)知識(shí)，并加深理解。二、Buck電路基本原理和設(shè)計(jì)指標(biāo) Buck電路基本原理 Buck變換器也稱降壓式變換器，是一種輸出電壓小于輸入電壓的單管不隔離直流變換器，主要用于電力電路的供電電源，也可拖動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)或帶蓄電池負(fù)載等。其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示：圖1 Buck電路基本結(jié)構(gòu)圖在上圖所示電路中，電感L和電容C組成低通濾波器，此濾波器設(shè)計(jì)的原則是使Vs(t)的直流分量可以通過(guò)，而抑制Vs(t)的諧波分量通過(guò)；電容上輸出電壓 V(t)就是Vs(t)的直流分量再附加微小紋波Vripple(t)。由于電路工作頻
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