【正文】 從畢業(yè)設(shè)計(jì)選題到設(shè)計(jì)完成， 劉 老師給予了我 很多 指導(dǎo)與細(xì)心關(guān)懷 ，有了 劉 老師耐心指導(dǎo)與細(xì)心關(guān)懷我才不會(huì)在設(shè)計(jì)的過程中迷失方向，失去前進(jìn)動(dòng)力。通過查閱資料，我知道了原來是由于 變壓器和開關(guān)器件中的吸收元件所引起的，在實(shí)際電路中也存在。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 26 結(jié) 論 本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目是 基于 MATLAB 的 DCDC 主電路仿真分析 。 0 . 500 . 511 . 5S 1 / S 201020 i S 10100200300u S 10 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1x 1 00102030i L / i V D 1 圖 全橋電路仿真波 形 仿真結(jié)果如圖 所示。 脈沖發(fā)生器模塊（ Pulse）的參數(shù)設(shè)置： 兩個(gè)脈沖發(fā)生器的 振幅為 1V，頻率為 20kHz(即周期為 )、 相位互差 180176。 濾波電感電流連續(xù)時(shí) ， 輸出電壓由式（ 51）計(jì)算得 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 24 DUNNU i12o 2? (51) 到 ； 當(dāng) 輸出電感電流不連續(xù)，輸出電壓 Uo 將高于式（ 51）的計(jì)算值，并隨負(fù)載減小而升高，在負(fù)載為零的極限情況下 ，輸出電壓 有最大值，為： i12o UNNU ? （ 52） MATLAB 建模與仿真 結(jié)果分析 在 MATLAB 中建立仿真模型如圖 所示。 當(dāng) S1 與 S4 開通后， VD1 和 VD4 處于通態(tài)，電感 L 的電流逐漸上升。通過這兩組開關(guān)的交替導(dǎo)通和關(guān)斷，使 VD VD4 和 VD VD3 這兩組二極管交替導(dǎo)通和截止，實(shí)現(xiàn)向負(fù)載供能。 通過分析可知，仿真電路較好的實(shí)現(xiàn)了預(yù)想的效果。 012S101020 i S 10100200u S 16 4 2 0 2 4 6 8 10 12x 1 001020i L / i V D 1 圖 半橋電路仿真波形 仿真結(jié)果如圖 所示。 脈沖發(fā)生器模塊（ Pulse）的參數(shù)設(shè)置： 兩個(gè)脈沖發(fā)生器的 振幅為 1V，頻率為 20kHz(即周期為 )、 相位互差 180176。 用兩個(gè)串聯(lián)電源代替了輸入電壓，這樣可以使電路簡化，略去了電容 C01和 C01，但結(jié)果不變。 此時(shí)，電感 L 電流下降。 當(dāng) VD1 導(dǎo)通 VD2 截止時(shí)， VD1 承受的電壓為零 ， VD2 承受的電壓為電源電壓Ui，電 容 C01 通過 VT變壓器初級(jí)繞組 N1 放電；同時(shí)，電容 C02 則通過輸入電源、 VT1 和 N1 繞組充電。兩個(gè) PWM 信號(hào)互差 180176。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 18 證明了 仿真電路較好的實(shí)現(xiàn)了預(yù)想的效果。與仿真結(jié)果吻合。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 17 圖 反激電路仿真模型圖 圖 是該反激電路占空比為 50%時(shí)的仿真結(jié)果， 波形圖由上到下依次為：開關(guān)管電流、二極管電流、開關(guān)管電壓和輸出電壓。 （ 3）變壓器參數(shù)設(shè)置： UW1=100V、 UW2=100V。 這 是 與電流連續(xù)工作模式 的區(qū)別 。 當(dāng) Tr 關(guān)斷時(shí)，原邊電流迅速降為 0，副邊電流 i2 在反激作用下迅速增大到最大值，然后開始線性減小，此時(shí)原邊由于開關(guān)管的關(guān)斷，電流為 0，變壓器磁心磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，變壓器放能。圖 所示為單端反激變換電路，它由 整流二極管 、電容、變壓器和高頻控制的開關(guān)管組成。 由圖 可知，變壓器的變比為 1:1，而脈沖發(fā)生器的占空比為 30%，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 13 通過公式（ 24）計(jì)算可知，輸出電壓應(yīng)為 100/100 30=30v，而由仿真波形圖看到的輸出電壓介于在 30v 左右，波形較為平滑。 設(shè)置好各元件參數(shù)后，將 MATLAB 工具欄中的仿真時(shí)間設(shè)為 3ms，最終顯示的是 ～ 3ms 的電路波形，此時(shí)電路基本接近穩(wěn)態(tài)。 （ 1） 直流電壓源參數(shù)設(shè)置：直流電源電壓為 100V。 對(duì)于濾波電感與電容的設(shè)計(jì)，根據(jù)電路形式與電流文波的大小就可以確定出電感值。 在正激電路中， 變壓器 的 磁芯復(fù)位很重要，磁芯復(fù)位過程見圖 。 變壓器的勵(lì)磁電流經(jīng) N3 繞組和 VD3 流回電源，所以 S 關(guān)斷后承受的電壓為 式（ 21） 。通過圖中的開關(guān) S 周期 性的開通與關(guān)斷來控制電路。其中 Ui 加 一直流電源以提供能量， VD1 是 輸出整流二極管、 VD2 是續(xù)流二極管、 L 和 C 是輸出濾波電感和濾波電容。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 9 1012u G E 1 / u G E 2 / u G E 3 1 0010203040i L 1 / i L 2 / i L 32 1 . 8 1 . 6 1 . 4 1 . 2 1 0 . 8 0 . 6x 1 010203040O u t p u t v o l t a g e / S o u r c e c u r r e n t圖 三相三重?cái)夭娐贩抡娌ㄐ? 從圖 中可以看出， 總輸出電流為三個(gè)斬波電路單元輸出電流之和，其平均值為單元輸出電流平均值的三倍。 圖 三相三重?cái)夭娐贩抡婺Ｐ? 設(shè)置好各元件參數(shù)后，將 MATLAB 工具欄中的仿真時(shí)間設(shè)為 ，最終顯示的是 ～ 的電路波形，此時(shí)電路基本接近穩(wěn)態(tài)。 （ 2） 電感、電阻參數(shù)設(shè)置： L1=L2=L3=5mH、 R=2Ω。 由于多相多重電路 由三個(gè)降壓斬波電路單元并聯(lián)而成 所以數(shù)量關(guān)系可由 節(jié)中降壓斬波電路數(shù)量關(guān)系得到。 工作原理 與數(shù)量關(guān)系 當(dāng)上述電路電源公用而負(fù)載為三個(gè)獨(dú)立負(fù)載時(shí)，則為三相一重?cái)夭娐罚?dāng)電源為三個(gè)獨(dú)立電源，向一個(gè)負(fù)載供電時(shí)，則為一相三重?cái)夭娐贰? 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 7 圖 三相三重?cái)夭娐? 圖 所示為三相三重降壓斬波電路。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 6 1012u G E0501000 0 . 0 0 1 0 . 0 0 2 0 . 0 0 3 0 . 0 0 4 0 . 0 0 5 0 . 0 0 6 0 . 0 0 7 0 . 0 0 8 0 . 0 0 9 0 . 0 10200400uo圖 電流可逆斬波電路仿真波形 多相多重?cái)夭娐罚ㄈ嗳兀? 主電路結(jié)構(gòu) 多相多重?cái)夭娐肥橇硪环N復(fù)合概念的斬波器。雙擊示波器模塊，得到仿真結(jié)果如圖 所示。 （ 2） 電感、電阻、反電動(dòng)勢負(fù)載參數(shù)設(shè)置： L=1mH、 R=1Ω，反電動(dòng)勢為 50V。 在 選擇 △ I 的數(shù)值時(shí)，一般要求電感的峰值電流要小于其最大平均電流的 20%，以避免電感飽和。m= Em/E。因?yàn)橹绷麟娫吹碾妷夯臼呛愣ǖ模圆槐夭⒙?lián)電容器。 當(dāng) PWM 控制 V1關(guān)斷 時(shí) ，二極管續(xù)流 ,負(fù)載電壓 u0=0，負(fù)載電流呈指數(shù) 規(guī)律 下降。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 2 第一章 非隔離型 DCDC 變換電路 電流可逆斬波電路 主電路結(jié)構(gòu) 電流可逆斬波電路是 一種復(fù)合斬波電路，它是 由升壓斬波電路和降壓斬波電路復(fù)合而成的，如圖 所示 ， V V2 為 PWM 控制的開關(guān)器件。單片開關(guān)電源具有集成度高、高性價(jià)化、最簡外圍電路，最佳性能等指標(biāo)，現(xiàn)已成為開發(fā)中小功率開關(guān)電源、精密開關(guān)電源及電源模塊的優(yōu)選集成電路。所謂的 DC—— DC 直流穩(wěn)壓是指電壓或電流的變化小到可允許的程度，并不是絕對(duì)的不變。隨著各種類型單片開 關(guān)電源集成電路的問世， AC/DC 電源變換器的集成化才變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。 Modeling and simulation 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 目 錄 緒論 ............................................................. 1 第一章 非隔離型 DCDC 變換電路 ................................... 2 電流可逆斬波電路 ......................................... 2 主電