電力電子課設(shè)升降壓仿真-資料下載頁
2025-05-16 08:49本頁面
【正文】 圖（12）控制脈沖占空比50%從圖(12)可以看出，負(fù)載上平均電壓大約為100 V，波形為有少許波紋的直流電壓；理論計(jì)算：，Uo與E極性相反；仿真結(jié)果與升降壓斬波理論吻合。脈沖發(fā)生器中的脈沖寬度設(shè)置為脈寬的75%，仿真結(jié)果如圖（13）所示：圖（13）脈沖占空比75%從圖(13)以看出，負(fù)載上平均電壓大約為300V，波形為有少許波紋的直流電壓；理論計(jì)算：，Uo與E極性相反；仿真結(jié)果與升降壓斬波理論吻合。Cuk斬波電路可將直流電壓變換成固定的或可調(diào)的直流電壓，使用Cuk斬波技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的功能，而且還可以達(dá)到改善網(wǎng)側(cè)諧波和提高功率因數(shù)的目的。直流斬波技術(shù)主要應(yīng)用于已具有直流電源需要調(diào)節(jié)直流電壓的場合。Cuk斬波電路能夠方便的調(diào)節(jié)輸出電壓，由于輸出電壓為： ；若改變導(dǎo)通比α，則輸出電壓可以比電源電壓高，也可以比電源電壓低，當(dāng)0α1/2時(shí)為降壓，當(dāng)1/2α1時(shí)為升壓，輕松實(shí)現(xiàn)直流變換中的升壓和降壓作用，工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用廣泛。Cuk斬波電路主要以全控型電力電子器件作為開關(guān)器件，通過控制主電路的接通與斷開，將恒定的直流斬成斷續(xù)的方波，經(jīng)濾波后變?yōu)殡妷嚎烧{(diào)的直流輸出電壓。利用Simulink對降壓斬波電路和升降壓斬波的仿真結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析，與采用常規(guī)電路分析方法所得到的輸出電壓波形進(jìn)行比較，進(jìn)一步驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性。 優(yōu)點(diǎn)：輸入電源電流和輸出負(fù)載電流都是連續(xù)的，且脈動很小，有利于濾波。6． 一種新型的升降壓變換器的簡單概述 變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖（14）所示是設(shè)計(jì)新穎的DC／DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該DC／DC變換器為前后級串聯(lián)結(jié)構(gòu)，前級是由、L、C、構(gòu)成降壓變換電路，后級是由、L、C構(gòu)成升壓變換電路，其中、L、C均出現(xiàn)在前、后級變電路中。圖（14）新型的DC／DC變換器的原理圖從圖（14）中可以看出，采用PWM 方式控制兩個(gè)主開關(guān)管、存在一定的困難，因?yàn)樗鼈兊目刂贫瞬还驳?。為了?shí)現(xiàn)兩路控制信號共地，也只能選用功率晶體管。為此，在圖（14）所示的主變換電路中增加了輔助開關(guān)管，且由NPN型改為PNP型，顯然、是共地的，、是同步開關(guān)的，這就實(shí)現(xiàn)了兩路控制信號的共地。這樣，原本通過控制、來控制電路的工作狀態(tài)，現(xiàn)在是通過、來控制，稱為降壓斬波輔助開關(guān)，稱為升壓斬波主開關(guān)、稱為降壓斬波主開關(guān)。 工作模式的分析假設(shè)所用電力電子器件理想、電感和電容均為無損耗的理想儲能元件以及不計(jì)線路阻抗，且變換器始終處于電流連續(xù)的狀態(tài)。該DC／DC變換器有兩種典型的工作模式——降壓工作模式和升壓工作模式，下面分別來分析這兩種工作模式。降壓工作模式：當(dāng)截止，以PWM 方式工作，變換器處于降壓工作模式。此時(shí)，變換器與Buck變換器相比僅僅是多了一個(gè)二極管，而這一個(gè)二極管的加入對Buck變換器的工作無任何影響。因此，處于降壓工作模式的變換器等效于Buck變換器，相應(yīng)的電壓變換關(guān)系為： 式中：Ui——輸入電壓；Uo——輸出電壓； T的占空比。升壓工作模式：當(dāng)全導(dǎo)通，以PWM 方式工作，變換器處于升壓工作模式。此時(shí)，變換器與Boost變換器相. 比多了一個(gè)全導(dǎo)通的開關(guān)管和一個(gè)二極管，而這兩個(gè)器件的加入對Boost變換器的工作無任何影響。因此，處于升壓工作模式的變換器等效于Boost變換器，相應(yīng)的電壓變換關(guān)系為： 式中：Ui——輸入電壓；Uo—— 輸出電壓； T2的占空比。由此可見，該D C／D C變換器是將Buck和Boost兩個(gè)變換器串聯(lián)起來，通過對兩個(gè)開關(guān)管、。的配合控制獲得降壓工作模式和升壓工作模式，從而實(shí)現(xiàn)升降壓功能和正極性輸出。在理想情況下，變換器的電壓變換關(guān)系為： 處于降壓工作模式 處于升壓工作模式七．設(shè)計(jì)的心得體會 本次設(shè)計(jì)中我查閱了相關(guān)書籍、資料，首先對直流斬波電路有了大致的掌握，直流變換電路主要以全控型電力電子器件作為開關(guān)器件，通過控制主電路的接通與斷開，將恒定的直流斬成斷續(xù)的方波，經(jīng)濾波后變?yōu)殡妷嚎烧{(diào)的直流輸出電壓。進(jìn)一步復(fù)習(xí)了直流斬波電路的基本類型，包括降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路等，理解了其工作原理，熟悉其原理圖及工作時(shí)的波形圖，掌握了這幾種電路的輸入輸出關(guān)系、電路解析方法、工作特點(diǎn)，并在理解的基礎(chǔ)上能對直流斬波電路進(jìn)行分析計(jì)算，加深了對直流斬波電路的掌握及應(yīng)用。通過使用Matlab的可視化仿真工具Simulink對升降壓斬波Boost—Buck和Cuck電路建立仿真模型，我更加熟悉了仿真庫里的原器件，增強(qiáng)了畫圖能力，使用SCOPES（示波器），可以在運(yùn)行方針時(shí)簡明地觀察到仿真結(jié)果，還可將多個(gè)結(jié)果放在一起以便對比，使我體會到了Matlab的可視化仿真工具Simulink的功能的齊全及使用的便捷。同時(shí)在仿真建模的基礎(chǔ)上對升降壓斬波Boost—Buck電路進(jìn)行了詳細(xì)的仿真分析，將仿真波形與常規(guī)分析方法得到的結(jié)果進(jìn)行比較，提高了我設(shè)計(jì)建模的能力、分析總結(jié)能力及加強(qiáng)了對Matlab/Simulink軟件的熟練程度。我深深體會到書本知識是不足夠得，要更加深入接觸控制領(lǐng)域需要不斷的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，才能夠保持與時(shí)俱進(jìn)。最后，由于時(shí)間關(guān)系，對課程認(rèn)識還不是很深，設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤還望老師諒解，在日后實(shí)踐和學(xué)習(xí)中本人會更加對這些未掌握的領(lǐng)域和知識作更深一步的研究和探索。 八．參考文獻(xiàn)[1]：機(jī)械工業(yè)出版社，2011[2]：機(jī)械工業(yè)出版社，2002[3]: 浙江大學(xué)出版社，2002[4]: 北京理工大學(xué)出版社,2009[5]: 清華大學(xué)出版社，1995[6]: 中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1999[7]：電子工業(yè)出版社，2004
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