【導(dǎo)讀】和Zeta斬波電路，其中前兩種是最基本的電路。在此基礎(chǔ)上對其余幾種電路作了簡單介紹。流可逆斬波電路、橋式可逆斬波電路等。利用相同結(jié)構(gòu)的基本斬波電。路進行組合，可構(gòu)成多相多重斬波電路。

　　

【正文】 、優(yōu)化算法、偏微分方程求解、 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 、 小波分析 、信號處理、圖像處 理、系統(tǒng)辨識、控制系統(tǒng)設(shè)計、 LMI 控制、魯棒控制、模型預(yù)測、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設(shè)計、實時快速原型及半物理仿真、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、定點仿真、 DSP 與通訊、電力系統(tǒng)仿真等，都在工具箱（ Toolbox）家族中有了自己的一席之地。 6）實用的程序接口和發(fā)布平臺 新版本的 MATLAB 可以利用 MATLAB 編譯器和 C/C++數(shù)學(xué)庫和圖形庫，將自己的 MATLAB 程序自動轉(zhuǎn)換為獨立于 MATLAB 運行的C 和 C++代碼。允許用戶編寫可以和 MATLAB 進行交互的 C 或 C++語言程序。另外， MATLAB 網(wǎng)頁服務(wù)程 序還容許在 Web 應(yīng)用中使用自己的 MATLAB 數(shù)學(xué)和圖形程序。 MATLAB 的一個重要特色就是具有一套程序擴展系統(tǒng)和一組稱之為工具箱的特殊應(yīng)用子程序。工具箱是 MATLAB 函數(shù)的子程序庫，每一個工具箱都是為某一類學(xué)科專業(yè)和應(yīng)用而定制的，主要包括信號處理、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、小波分析和系統(tǒng)仿真等方面的應(yīng)用。 7）應(yīng)用軟件開發(fā)（包括用戶界面） 在開發(fā)環(huán)境中，使用戶更方便地控制多個文件和圖形窗口；在編程方面支持了函數(shù)嵌套，有條件中斷等；在圖形化方面，有了更強大的圖形標注和處理功能，包括對性對起連接注釋等；在 輸入輸出方面，可以直接向 Excel 和 HDF5 進行連接。 降壓斬波電路的仿真 降壓變流器主電路的設(shè)計除要選擇器件和二極管外，還需要確定電感 L 的參數(shù)，電感參數(shù)的計算是復(fù)雜的，但是采用仿真卻很方便。仿真的模型線路如圖（ 23）所示。在模型中開關(guān)器件采用了 IGBT，成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)論文 25 IGBT 的驅(qū)動信號由脈沖發(fā)生器 Pulse 產(chǎn)生，設(shè)定脈沖發(fā)生器的 脈沖周期和脈沖寬度可以調(diào)節(jié)脈沖占空比。模型中連接了示波 器，用于觀察線路中各部分電壓和電流波形。 圖 降壓斬波電路仿真模型 仿真參數(shù)設(shè)置：直流降壓變器電源電壓 E ＝ 100V，電阻的阻值 R＝ 20Ω 脈沖發(fā)生器脈沖周期 T ＝ ,脈沖寬度為 50%，電感 L ＝2mH,IGBT 和二極管的參數(shù)可以保持默認值，仿真時間為 ,算法采用 ode15s。 圖 電流連續(xù)時的仿真波形 圖 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)論文 26 圖 電流斷續(xù)時的仿真波形 圖 升壓斬波電路的仿真研究 圖 升壓斬波電路的仿真模型 仿真參數(shù)：脈沖發(fā)生器脈沖周期為 ，脈沖寬度為 50%，直流電源 E 設(shè)為 100V， IGBT 和二極管參數(shù)保持默認，初選 L 的值為1mH， C 的值為 100μF。取仿真時間 ode45s。 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)論文 27 圖 升壓斬波電路的仿真波形 圖 觀察仿真結(jié)果，從圖中可以看輸出電壓在 200V左右，滿足關(guān)系式o n o ffoo ff o fftt TU E Ett???。如果壓根進一步減少輸出電壓波動，可以提高脈沖發(fā)生器產(chǎn)生脈沖的周期，并選擇多組 LC 參數(shù)比較以得到更滿意的結(jié)果。 升降壓斬波電路的仿真 圖 升降壓斬波電路仿真模型 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)論文 28 仿真電路參數(shù)：直流電源 E 為 200V，脈沖發(fā)生器脈沖周期為,電感 L 為 1mH，電容 C 為 100μs，電阻 R 為 5Ω， IGBT 和二極管參數(shù)保持默認值。 當把脈沖發(fā)生器的脈沖寬度設(shè)為 %時， 導(dǎo)通比 α 為 1/3，因此該電路作降壓斬波電路，輸出電壓 oU 應(yīng)為 100V,設(shè)置仿真時間為,算法采用 ode45s。啟動仿真，仿真波形如下圖所示： 圖 α ＝ 1/3 的仿真波形 圖 當把脈沖發(fā)生器的脈沖寬度設(shè)為 60%時，導(dǎo)通比 α 為 3/5,因此該電路作升壓斬波電路，輸出電壓 oU 應(yīng)為 300V，設(shè)置仿真時間為 ,算法采用 ode45s。啟動仿真，仿真波形如下圖所示： 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)論文 29 圖 α ＝ 3/5 的仿真波形 圖 Cuk斬波電路的防真 圖 Cuk 斬波電路的仿真模型 仿真電路參數(shù)：直流電源 E 為 200V，脈沖發(fā)生器脈沖周期為,電感 L 為 2mH，電容 C 為 10μs，電阻 R 為 5Ω， IGBT 和二極管參數(shù)保持默認值。 當把脈沖發(fā)生器的脈沖寬度設(shè)為 %時， 導(dǎo)通比 α 為 1/3，因此該電路作降壓斬波電路，輸出電壓 oU 應(yīng)為 100V,設(shè)置仿真時間為,算法采用 ode45s。啟動仿真，仿真波形如下圖所示 : 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)論文 30 圖 Cuk 斬波電路的仿真波形圖 當把脈沖發(fā)生器的脈沖寬度設(shè)為 60%時，導(dǎo)通比 α 為 1/3，因此該電路作降壓斬波電路，輸出電壓 oU 應(yīng)為 300V,設(shè)置仿真時間為 ,算法采用 ode45s。啟動仿真，仿真波形如下圖所示 : 圖 Cuk 斬波電路 的仿真波形 圖 通過 Cuk 斬波電路與升降壓斬波電路相比較，我們不難發(fā)現(xiàn)輸出電壓的表達式都是相同的，只不過 Cuk 斬波電路的輸入電源電流和輸出負載電流都是連續(xù)的而升壓斬波電路的輸入電源電流和負載電流都是斷續(xù)的，并且 Cuk 斬波電路的輸出電壓脈動很小，有利于對輸入、輸出進行濾波。 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)論文 31 三相三重斬波電路的仿真 圖 三重三相斬波電路仿真模型 仿真參數(shù)：直流電源 E 設(shè)為 200V，三個脈沖信號發(fā)生器的脈沖周期均為 30μs，脈沖寬度為 20%， pulse1 的延遲時間 為 0， pulse2 延遲時間為 10μs,pulse3 的延遲時間為 20μs。電感 1L 為 ， 2L 、 3L 、4L 均為 20mH，電容為 10μF，電阻為 10Ω。 IGBT 和二極管參差均保持默認值。仿真時間設(shè)為 5ms，算法采用 ode45s。 圖 三重三相斬波電路電流仿真波形圖 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)論文 32 圖 三重三 相斬波電路電壓仿真波形圖 本章 小 結(jié) 本章對降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路、 Cuk 斬波電路和三重三相斬波電路進行了 Matlab 的仿真，由于 Sepic 斬波電路和 Zeta 斬波電路的輸出電壓表達式與升降壓斬波電路的表達式相同，只是在輸入輸出電流的連續(xù)性和輸出電壓的極性不同，故本章未對其進行仿真。從仿真波形圖上看，仿真結(jié)果與理論分析完全吻合，進而驗證了我們第一章我理論分析 。結(jié)合第一章，我們可以對六種基本斬波電路的輸入輸出特性總結(jié)如下 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)論文 33 表 六種基本斬波電路的比較 輸入電 流 輸出電流 輸出電壓 輸出電壓表達式 降壓斬波電路 斷續(xù) 連續(xù) 正極性 oUE?? 升壓斬波電路 連續(xù) 斷續(xù) 正極性 11oUE?? ? 升降壓斬波電路 斷續(xù) 斷續(xù) 反極性 1oUE??? ? Cuk斬波電路 連續(xù) 連續(xù) 反極性 1oUE??? ? Sepic斬波電路 連續(xù) 連續(xù) 正極性 1oUE??? ? Zeta斬波電路 斷續(xù) 斷續(xù) 正極性 1oUE??? ? 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)論文 34 總結(jié) 2021 年 3 月，我開始了我的畢業(yè)論文工作，時至今日，論文 已經(jīng)完成。從最初的茫然，到慢慢的進入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，整個寫作過程難以用語言來表達。 3 月初，在與導(dǎo)師的交流討論中我的題目定了下來，是： 直流斬波電路的分析與仿真研究 。當時面對浩瀚的書海真是有些茫然，不知 從何 下手。我將這一困難告訴了導(dǎo)師，在導(dǎo)師細心的指導(dǎo)下，終于使我對自己現(xiàn)在的工作方向和方法有了掌握。 在搜集資料的過程中，我認真準備了一個筆記 本。我在學(xué)校圖書館， 閱覽室 搜集資料，還在網(wǎng)上查找各類相關(guān)資料，將這些寶貴的資料全部記在筆記本上，盡量使我的資料完整、精確、數(shù)量多，這有利于論文的撰寫。 4 月初，資料已經(jīng)查找完畢了，我開始著手論文的寫作。在寫作過程中遇到困難我就及時和導(dǎo)師聯(lián)系，并和同學(xué)互相交流，請教專業(yè)課老師。在大家的幫助下，困難一個一個解決掉，論文也慢慢成型。 4 月底，論文的文字敘述已經(jīng)完成。 5 月開始進行相關(guān)圖形的繪制工作和電路的 仿真 設(shè)計工作。 為了 得到準確的 電路圖， 仿真波形圖 等，我仔細學(xué)習(xí)了 Matlab 軟件 。在 電路仿真的 初期，由于經(jīng)驗 不足 ，覺得無從下手，經(jīng)過導(dǎo)師 悉心 的指導(dǎo)，我 對電路仿真 漸漸有了頭緒 ，也有了興趣 ，通過 先前 對 資料 分析 ，逐漸 掌握電路的仿真原理和技巧，其他問題也迎刃而解。 5 月初，論文已經(jīng)基本完成，然而在格式上卻存在諸多錯誤。為此，我又詳細地學(xué)習(xí)了 Word 軟件并 參考 了其他論文的寫作格式。 5 月中旬， 在經(jīng)過導(dǎo)師的多次指正后，我的論文得以完善。 歷經(jīng)了幾個月的奮戰(zhàn)，我感慨萬千，在這次畢業(yè)設(shè)計的過程中，我加深了我對直流斬波電路和認識，學(xué)到許多軟件方面的知識。更重要的是我在遇到新問題時，我學(xué)會了怎樣的搜集信息，并運用搜集到的信息去分析問題，解 決問題。 同時，這次畢業(yè)設(shè)計也 磨練 了我的毅力和耐力。 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)論文 35 致謝 這次的畢業(yè)論文是在我的指導(dǎo)老師 許麗 老師親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。從畢業(yè)設(shè)計選題到設(shè)計完成， 許 老師給予了我耐心指導(dǎo)與細心關(guān)懷，有了 許 老師耐心指導(dǎo)與細心關(guān)懷我才不會在設(shè)計的過程中迷失方向，失去前進動力。 許 老師有嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神和精益求精的工作作風(fēng)，這些都是我所需要學(xué)習(xí)的， 再次 感謝 許 老師給予了我這樣一個學(xué)習(xí)機會！ 感謝與我并肩作戰(zhàn)的舍友與同學(xué)們，感謝關(guān)心我支持我的朋友們，感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、老師們，感謝你們給予我的幫助與關(guān)懷； 特別 感謝 成都理工大 學(xué)工程技術(shù) 學(xué)院 四年來為我提供的良好學(xué)習(xí)環(huán)境，謝謝！ 本文參考了大量的文獻資料，在此，向各學(xué)術(shù)界的前輩們致敬！ 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院本科畢業(yè)論文 36 參考文獻 [1] 王兆安 ,黃俊 . 電力電子技術(shù) [M]. 機械工業(yè) 出版社 , 2021. 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