基于matlab的反激變換器分析與設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-22 01:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 方法是“時(shí)間比率控制”。它是通過調(diào)整變換器中開關(guān)管的導(dǎo)通占空比，從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓在工作狀態(tài)下保持穩(wěn)定。根據(jù)這個(gè)原理，可以將控制方法分為三種：脈頻調(diào)制、脈寬調(diào)制和混合調(diào)制?！?】脈頻調(diào)制是指保持開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間不變，通過改變開關(guān)管的周期來調(diào)整占空比的一種控制方法。脈寬調(diào)制是保持開關(guān)周期不變，而改變開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間來調(diào)整占空比的一種控制方法?；旌险{(diào)制方式是指脈沖寬度與開關(guān)頻率均不固定，彼此都能改變的一種控制方式，屬于 PWM和PFM調(diào)制的混合。本設(shè)計(jì)采用的是脈寬調(diào)制，也就是以輸出電壓+5V作為反饋電壓，實(shí)現(xiàn)單閉環(huán)控制。2 單端輸入多端輸出反激變換器的設(shè)計(jì) 反激變換器具有可靠性高、輸入電壓與輸出電壓具有電氣隔離、升（降）壓的范圍較為寬、易于多路輸出等優(yōu)點(diǎn)。因此，本次將設(shè)計(jì)一個(gè)DC/DC單端輸入多端輸出的反激變換器電路，輸入的直流電壓源是110V，輸出直流電壓為+5V，+15V，15V的反激變換器，并在MATLAB仿真軟件的平臺(tái)上對(duì)其驗(yàn)證。本次設(shè)計(jì)是基于MATLAB平臺(tái)的仿真設(shè)計(jì)，MATLAB是由美國(guó)Mathworks公司開發(fā)的大型軟件。在MATLAB軟件中，包括了兩大部分：數(shù)學(xué)計(jì)算和工程仿真。其數(shù)學(xué)計(jì)算部分提供了強(qiáng)大的矩形處理和繪圖功能。在工程的仿真方面，MATLAB軟件的應(yīng)用幾乎遍布了各個(gè)工程領(lǐng)域，并且還在不斷加以完善[5]。首先，要在Simulink/SimPowerSystems平臺(tái)上搭建一個(gè)符合要求的開環(huán)Flyback電路。然后進(jìn)行參數(shù)的調(diào)試，直到設(shè)置的參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求為止。最后，在Simulink/SimPowerSystems平臺(tái)上，搭建一個(gè)閉環(huán)控制的電氣模型。將輸出電壓進(jìn)行采樣后，然后與基準(zhǔn)電壓+5V進(jìn)行比較，得到誤差信號(hào)。把誤差信號(hào)通過電壓補(bǔ)償，與鋸齒波波進(jìn)行PWM的調(diào)制，得到一組滿足條件具有控制能力的方波，對(duì)開關(guān)管進(jìn)行控制。3單端輸入多端輸出反激變換器的開環(huán)仿真 使用MATLAB軟件搭建電路的開環(huán)系統(tǒng)。如圖10所示，通過示波器Scope，可以清晰地觀察到輸出電壓的波形，從而根據(jù)波形判斷變換器輸出電壓穩(wěn)定時(shí)的值。在Simulink還可以使用測(cè)量模塊，直觀的讀出輸出電壓的平均值。圖10 開環(huán)系統(tǒng)仿真圖開環(huán)系統(tǒng)仿真用到的模塊及其主要功能如下表2所示：表2模塊名及其主要功能模塊名主要功能Saturation（限幅）設(shè)置輸入信號(hào)的正負(fù)限幅值，模擬環(huán)節(jié)的飽和特性DC Voltage Source（直流電源）為電路提供一個(gè)理想的直流電壓MOSFET描述一個(gè)MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管Display（顯示器）數(shù)字方式顯示信號(hào)Diode(二極管)反映加載于其兩端的電壓和通過它的電流之間的關(guān)系Voltage（電壓表）電壓測(cè)量PID Controller（PID控制器）具有比例、積分、微分調(diào)節(jié)作用Mean Value（平均值）求輸出電壓的平均值PWM發(fā)生器控制電路的閉環(huán)反饋，調(diào)節(jié)主電路開關(guān)器件的導(dǎo)通脈沖寬度Powergui觀測(cè)測(cè)量電壓、電流的恒穩(wěn)態(tài)以及電路的狀態(tài)變量IGBT（絕緣柵型雙極型三極管）描述一個(gè)門控信號(hào)控制的電流通路通過多次調(diào)參數(shù)試驗(yàn)，得出符合設(shè)計(jì)要求的參數(shù)，元件參數(shù)的設(shè)定如下表3所示：表3 仿真建模中主要元件參數(shù)設(shè)置 電源電壓（DC Voltage）110VPWM周期0．001sec多繞組變壓器（MultiWinding Transformer）Pn500VAfn40e3HzU1100VU2U315VU415VR1R2R3R4L1L2L3L4Rm50Lm55
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