【正文】 PI 控制系統(tǒng)，即當(dāng)負(fù)載大小變化和輸入電壓產(chǎn)生較大波動時，依舊能夠保持負(fù)載兩端的電壓穩(wěn)定。通過控制開關(guān)的開通和關(guān)斷來控制降壓斬波電路的主電路工作。直到 t2時刻開關(guān) S 再次接通，下一個開關(guān)周期開始。三相整流橋輸出并聯(lián)電解電容后作為直流斬波器的直流輸入電源。 二極管 續(xù)流二極管：選用快速恢復(fù)二極管。這種電路把直流電壓 “斬 ”成一系列脈沖，改變脈沖的占空比來獲得所需的輸出電壓。腳 1 及腳 2 分別為芯片內(nèi)部誤差放大器的反相輸入端、同相輸入端。調(diào)節(jié)變位器使得 1 端得到不同的基準(zhǔn)電位，控制輸出脈寬的占空比。 第 4章 系統(tǒng)仿真 為了 驗(yàn)證 實(shí)驗(yàn) 電路和控制電路的正確性， 仿真 是必不可少的工具。 輸出 電壓 波動為 %， 符合 5%誤差標(biāo)準(zhǔn) 。 D i s c r e t e ,T s = 5 e 0 0 5 s .p o w e r g u iv+Vov+Vi50sT r a n s f e r F S co p eR e p e a t i n gS e q u e n ce=R e l a t i o n a lO p e r a t o rRL =6m hi+Ilg mC EI G B T1G a i n 11G a i nD i o d e20C o n s t a n tC =56 0p f 20V/500W直流降壓斬波實(shí)驗(yàn) 10 電力電子與電力傳動實(shí)訓(xùn)報告 圖 42 Buck電路閉環(huán)控制 仿真參數(shù) 一 輸入電壓 30V，參考電壓 20V，觸發(fā)信號周期 88us，電感 6mH， 電容 560pF，負(fù)載1 歐姆時的輸出電壓、觸發(fā)信號、電感電流、輸出電壓波形 如圖 421 所示 。然后按照降壓 /升壓斬波電路接電路。輸出的 PWM 信號經(jīng)過 DRA 和 DRB 接出，如果需要增大占空比，可將 DRA 和 DRB 出現(xiàn)端并聯(lián)在一起。 若進(jìn)行升壓斬波實(shí)驗(yàn)，從 PWM 控制箱輸出的信號接到 INA2， GND 與驅(qū)動電路的 GND相連。本實(shí)驗(yàn)箱中一共有三個相同的電壓傳感器，每個電壓傳感器接線相同。 圖 51 20V/500W直流降壓斬波實(shí)驗(yàn) 15 電力電子與電力傳動實(shí)訓(xùn)報告 圖 52 圖 53 由 以上實(shí)驗(yàn)波形 及 數(shù)據(jù)可以整理得到開 環(huán) 實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如表 51 所示 。當(dāng)輸入電壓范圍為65150V 時，閉環(huán)控制系統(tǒng)的電壓誤差為 10%左右。電流閉環(huán)與電壓閉環(huán)形成雙閉環(huán)可以更好起到控制效果。但通過這段時間以來的實(shí)踐，我也掌握了很多的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。 通過這個實(shí)驗(yàn)，我知道要做成一個可用的、實(shí)際的實(shí)物靠得是細(xì)節(jié)。經(jīng)仔細(xì)思考，我們 想到可能是負(fù)載的問題，經(jīng)測量，負(fù)載趨于無窮大，故立即調(diào)整負(fù)載箱，使負(fù)載的值固定在 60 歐姆左右。 本次實(shí)驗(yàn)基本達(dá)到了預(yù)期目的。 閉環(huán)實(shí)驗(yàn) 主電路接線正確時 ， 斷開 PESX—25 PWM 控制箱跳線 JUP2，合上 JUP1 和 JUP4， 合上 JUP8， 進(jìn)行 閉 環(huán)實(shí)驗(yàn)。 PESX22 電壓傳感器箱中一共有三個電壓傳感器，本實(shí)驗(yàn)只需要一個電壓傳感器。一般地，對于未使用的 IGBT，要求用零電平或負(fù)電平將其封鎖，對于驅(qū)動箱中驅(qū)動器，當(dāng)工作 模式設(shè)定為直接方式后，若某一路沒20V/500W直流降壓斬波實(shí)驗(yàn) 14 電力電子與電力傳動實(shí)訓(xùn)報告 有輸入信號，其輸出自然為 10V。脈沖死區(qū)時間大約為： 21113 RCTD? 在降壓斬波器中，可以將 DRA 和 DRB 連在一起，增大占空比范圍。 他勵直流電機(jī)接線 在 組合電力電子與電力傳動實(shí)驗(yàn)臺 上，斷開勵磁回路斷路器，將單相調(diào)壓器接入相應(yīng)位置，然后把直流電動機(jī)勵磁電源接入直流電動機(jī)勵磁繞組，接線時紅黑兩色接線柱分別對應(yīng)。 仿真參數(shù) 三 輸入電壓 200V，參考電壓 20V，觸發(fā)信號周期 88us，電感 6mH， 電容 560pF，負(fù)載1 歐姆時的輸出電壓、觸發(fā)信號、電感電流、輸出電壓波形 如圖 423 所示 。 仿真參數(shù) 二 20V/500W直流降壓斬波實(shí)驗(yàn) 9 電力電子與電力傳動實(shí)訓(xùn)報告 輸入電壓 100V，觸發(fā)信號周期 88us（占空比為 %），電感 9mH， 電容 560pF，負(fù)載 時的輸出電壓、觸發(fā)信號、 電感電流、輸出電壓波形 如圖 412 所示 。 在本 實(shí)驗(yàn) 項(xiàng)目中，采 用 Matlab 對 直流降壓斬波電路首先 進(jìn)行開環(huán)仿 真驗(yàn)證。從比較器輸出比較結(jié)果的 PWM 波（ A 處）送入IGBT 驅(qū)動電路，驅(qū)動 IGBT 導(dǎo)通、關(guān)斷。根據(jù)系統(tǒng)的動態(tài)、靜態(tài)特性要求，在誤差放大器的輸出腳 9 和腳 1 之間一般要添加適當(dāng)?shù)姆答佈a(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，另外當(dāng) 10 腳的電壓為高電平時， 11 和 14 腳 的電壓變?yōu)?10 輸出。 20V/500W直流降壓斬波實(shí)驗(yàn) 6 電力電子與電力傳動實(shí)訓(xùn)報告 對于控制電路的設(shè)計(jì)其實(shí)可以有很多種方法，可以通過一些數(shù)字運(yùn)算芯片如單片機(jī)、CPLD 等等來輸出 PWM 波，也可以通過特定的 PWM 發(fā)生芯片來控制。 負(fù)載 本實(shí)驗(yàn)中設(shè)定負(fù)載為 60 歐姆，直接采用實(shí)驗(yàn)室的負(fù)載箱作為負(fù)載。 開關(guān) 電子開關(guān)：選用絕緣柵雙極型晶體管（ IGBT）作為開關(guān)。 根據(jù)穩(wěn)態(tài)條件下電感兩端電壓在一個開關(guān)周期內(nèi)平均值為零的基本原理，在電感電流連續(xù)的條件下，可以推導(dǎo)出降壓型直直變換器電路的輸出、輸入電壓比與開關(guān)通、斷時間比間的關(guān)系。 主電路設(shè)計(jì)方案 根據(jù)所選課題設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個降壓斬波電路，可運(yùn)用電力電子開關(guān)來控制電路的通斷即改變占空比，從而獲得我們所想要的電壓。 指標(biāo) 本實(shí)驗(yàn)中，輸入電壓： DC100V，電壓波動 177。接著利用 Matlab/Simulink 仿真軟件進(jìn)行仿真，通過對電路參數(shù)多次的調(diào)整和修正，最后得到符合要 求的仿真波形。最后測量所需的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并記錄相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)波形 。由信息電子電路組成的控制電路按照系統(tǒng)的工作要求形成控制信號，通過驅(qū)動電路去控制主電路中電力電子器件的導(dǎo)通或者關(guān)斷來完成整個系統(tǒng)的功能，當(dāng)控制電路所產(chǎn)生的控制信號能夠足以驅(qū)動電力電子開關(guān)時就無需驅(qū)動電路。電路工作時波形圖如圖 23 所示tOOOEOtttEMi GttTi Gt ont o f fi oi 1i 2I 10 I 20t 1u oa ) b )