直流斬波電路的matlab建模與仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2024-12-01 16:46本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】波電路，Sepic斬波電路和Zeta斬波電路。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的是Buck降壓斬波電路，采。用全控型器件IGBT。根據(jù)Buck降壓斬波電路設(shè)計(jì)任務(wù)要求設(shè)計(jì)主電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路，并通過(guò)Matlab仿真分析。域，是電力電子領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流。電壓，也稱(chēng)為直流斬波。直流斬波電路的用途非常廣泛，包括直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)、開(kāi)關(guān)。頻率調(diào)制方式和混合型。脈寬調(diào)制方式較為通用。當(dāng)今世界軟開(kāi)關(guān)(Soft. 電電源系統(tǒng)、航天電源系統(tǒng)、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、混合能源電動(dòng)汽車(chē)等場(chǎng)合。直流斬波電路一般是指直接。其頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間，可正常。工作于幾十千赫茲頻率范圍內(nèi)，故在較高頻率的大、中功率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。裝置及各種用電設(shè)備中得到普通的應(yīng)用。占空比，簡(jiǎn)稱(chēng)占空比或?qū)ū取Ｔ陂_(kāi)關(guān)管IGBT導(dǎo)通期間，二極管。本文就不對(duì)其詳細(xì)討論了，取電流處于連續(xù)模式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
【正文】 塊到 Buck模型窗口中作為負(fù)載，打開(kāi)參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，按要求設(shè)置參數(shù)；再?gòu)?fù)制一個(gè) L元件模塊到 Buck 模型窗口 中，串接在 IGBT 模塊和負(fù)載 RC 之間，參數(shù)按要求設(shè)置。 ，添加一電壓量裝置以測(cè)量負(fù)載電壓。 Pulse 模塊到仿真模型窗口中，將其輸出連接到 IGBT 的門(mén)級(jí)上。 ，可以得到系統(tǒng)仿真電路，如下圖所示。 17 主電路的仿真 打開(kāi)仿真參數(shù)窗口，選擇 ode23tb 算法，將相對(duì)誤差設(shè)置為 1e3，仿真開(kāi)始時(shí)間為 ,停止時(shí)間為設(shè)置為 ，仿真結(jié)果如下面情況所示。 當(dāng) PWM 的占空比取的是 a=50%，當(dāng)一個(gè)周期 T 結(jié)束后，負(fù)載 電壓的理論平均值VUUTtUtt tU onoffon on 501110 ?????? ，經(jīng)過(guò)相關(guān)參數(shù)的調(diào)試，實(shí)際 0 ?U ,此時(shí)設(shè)計(jì)的最佳參數(shù)為： L=400e5 H， R= 歐， C=3e5 F。 輸出負(fù)載電壓波形圖為： 18 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 10102030405060708090100時(shí)間 /t電壓/V降壓斬波輸出電壓 當(dāng) PWM 的占空比取的是 a=25%，當(dāng)一個(gè)周期 T 結(jié)束后，負(fù)載電壓的理論平均值VUUTtUtt tU onoffon on 251110 ?????? ，經(jīng)過(guò)相關(guān)參數(shù)的調(diào)試，實(shí)際 0 ?U ,此時(shí)設(shè)計(jì)的最佳參數(shù)為： L=500e5 H， R=15 歐， C=4e5 F。 輸出負(fù)載端電壓波形圖為： 19 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 105101520253035404550降壓斬波電路輸出電壓波形電壓/V時(shí)間 /t 當(dāng) PWM 的占空比取的是 a=75%，當(dāng)一個(gè)周期 T 結(jié)束后，負(fù)載電壓的理論平均值VUUTtUtt tU onoffon on 751110 ?????? ，經(jīng)過(guò)相關(guān)參數(shù)的調(diào)試，實(shí)際 0 ?U ,此時(shí)設(shè)計(jì)的最佳參數(shù)為： L=250e5 H， R=8 歐， C= F。 輸出負(fù)載端電壓波形圖為： 20 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 10102030405060708090100時(shí)間 /t電壓/V直流降壓斬波電路輸出波形 對(duì)以上的 仿真結(jié)果進(jìn)行分析可知，通過(guò) BUCK降壓斬波電路所得到的直流電壓與理論值基本相同，結(jié)果正確，達(dá)到了設(shè)計(jì)的基本要求。 21 結(jié)束語(yǔ) 本課程要求設(shè)計(jì)直流斬波電路的 MATLAB 建模與仿真，本文選擇了其中的 BUCK 降壓直流斬波進(jìn)行 MATLAB 建模與仿真。直流降壓斬波電路主要分為三個(gè)部分，分別為主電路模塊，控制電路模塊，驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路模塊，除了上述主要模塊之外，還必須考慮電路中電力電子器件的保護(hù)，以及控制電路與主電路的電氣隔離，以及進(jìn)行MATLAB 的建模與仿真分析 。 IGBT 降壓斬波電路由于易驅(qū)動(dòng)， 電壓、電流容 量大在電力電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中有廣闊的發(fā)展前景，也由于開(kāi)關(guān)電源向 低電壓，大電流和高效率發(fā)展的趨勢(shì)，促進(jìn)了 IGBT 降壓斬波電路的發(fā)展。 但以 IGBT 為功率器件的直流斬波電路在實(shí)際應(yīng)用中需要注意以下問(wèn)題 :（ 1）系統(tǒng)損耗的問(wèn)題；（ 2）柵極電阻；（ 3）驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)過(guò)流過(guò)壓保護(hù)的問(wèn)題。此斬波電路中 IGBT 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)由集成脈寬調(diào)制控制器 SG3525 產(chǎn)生，由于它簡(jiǎn)單可靠及使用方便靈活，大大簡(jiǎn)化了脈寬調(diào)制器的設(shè)計(jì)及調(diào)試。目前在實(shí)際應(yīng)用中比較普遍。 回顧起此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我有很深的感觸，從最初的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題到畢業(yè)設(shè)計(jì)定稿，從理論 分析到實(shí)踐建模仿真，學(xué)到很多很多的的東西，查閱了大量的文獻(xiàn)，深刻體會(huì)設(shè)計(jì)的要求，從整體上把握課題的方向，在老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行了設(shè)計(jì)，不僅讓我對(duì)電子電子這么課程有了更為深刻的理解，熟悉了 PWM，掌握了 MATLAB，更為重要的是知道了如何運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決問(wèn)題，提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力，這為今后的研究生學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。 在本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中我也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，沒(méi)有整體的把我，無(wú)法將理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際，通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，我 應(yīng)該重新樹(shù)立學(xué)習(xí)知識(shí)的方法。 22 參考文獻(xiàn) 【 1】李先允主編 .電力電子技術(shù) .北京：中國(guó)電力出版社， 2021 【 2】林輝，王輝 電力電子技術(shù) 武漢：武漢理工大學(xué)出版社， 2021 【 3】鄭宏婕主編 .電力電子技術(shù)與應(yīng)用 .福建：福建科學(xué)技術(shù)出版社， 2021 【 4】周克寧 .電力電子技術(shù) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 【 5】辜承林，陳喬夫，熊永前 電機(jī)學(xué) 武漢：華中技大學(xué)出科版社， 2021 【 6】王水平 .MOSFET/IGBT 驅(qū)動(dòng)集成電路及應(yīng)用 .郵電 出版社， 2021 【 7】王兆安、 黃俊 .電力電子技術(shù) .第四版。北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 【 8】陳杰編著 .Matlab 寶典 .北京：電子工業(yè)出版社， 2021 23 致 謝 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東西，對(duì)書(shū)本上的知識(shí)掌握得更加牢固，更為重要的是知道了理論與實(shí)際相結(jié)合，用知識(shí)解決問(wèn)題的重要性，同時(shí)也使我了解到老師的指導(dǎo)對(duì)我的幫助對(duì)完成任務(wù)的重要性。在此，我十分感謝左老師在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我的幫助和鼓勵(lì)，謝謝您！
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