電力電子課設升降壓仿真-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，不僅可以實現(xiàn)調(diào)壓的功能，而且還可以達到改善網(wǎng)側(cè)諧波和提高功率因數(shù)的目的。直流斬波技術主要應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0α1/2時為降壓，當1/2α1時為升壓，輕松實現(xiàn)直流變換中的升壓和降壓作用，工業(yè)生產(chǎn)應用廣泛。Cuk斬波電路主要以全控型電力電子器件作為開關器件，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)果進行了詳細分析，與采用常規(guī)電路分析方法所得到的輸出電壓波形進行比較，進一步驗證了仿真結(jié)果的正確性。 優(yōu)點：輸入電源電流和輸出負載電流都是連續(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 變換器拓撲結(jié)構(gòu)圖（14）所示是設計新穎的DC／DC變換器的拓撲結(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 方式控制兩個主開關管、存在一定的困難，因為它們的控制端不共地。為了實現(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管，且由NPN型改為PNP型，顯然、是共地的，、是同步開關的，這就實現(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，稱為升壓斬波主開關、稱為降壓斬波主開關。 工作模式的分析假設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：當截止，以PWM 方式工作，變換器處于降壓工作模式。此時，變換器與Buck變換器相比僅僅是多了一個二極管，而這一個二極管的加入對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，相應的電壓變換關系為： 式中：Ui——輸入電壓；Uo——輸出電壓； T的占空比。升壓工作模式：當全導通，以PWM 方式工作，變換器處于升壓工作模式。此時，變換器與Boost變換器相. 比多了一個全導通的開關管和一個二極管，而這兩個器件的加入對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，相應的電壓變換關系為： 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兩個變換器串聯(lián)起來，通過對兩個開關管、。的配合控制獲得降壓工作模式和升壓工作模式，從而實現(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系為： 處于降壓工作模式 處于升壓工作模式七．設計的心得體會 本次設計中我查閱了相關書籍、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。進一步復習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的波形圖，掌握了這幾種電路的輸入輸出關系、電路解析方法、工作特點，并在理解的基礎上能對直流斬波電路進行分析計算，加深了對直流斬波電路的掌握及應用。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，增強了畫圖能力，使用SCOPES（示波器），可以在運行方針時簡明地觀察到仿真結(jié)果，還可將多個結(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。同時在仿真建模的基礎上對升降壓斬波Boost—Buck電路進行了詳細的仿真分析，將仿真波形與常規(guī)分析方法得到的結(jié)果進行比較，提高了我設計建模的能力、分析總結(jié)能力及加強了對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域需要不斷的學習和實踐，才能夠保持與時俱進。最后，由于時間關系，對課程認識還不是很深，設計中的錯誤還望老師諒解，在日后實踐和學習中本人會更加對這些未掌握的領域和知識作更深一步的研究和探索。 八．參考文獻[1]：機械工業(yè)出版社，2011[2]：機械工業(yè)出版社，2002[3]: 浙江大學出版社，2002[4]: 北京理工大學出版社,2009[5]: 清華大學出版社，1995[6]: 中國礦業(yè)大學出版社，1999[7]：電子工業(yè)出版社，2004
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