【正文】 最后，感謝老師的耐心指導和同組同學的大力支持，使我在本次設計中將遇到的問題都解決了，順利的完成了本次課程設計，并從中學習到了更多的知識。平時在學習中不能夠透徹理解的知識，通過動手，會有更好的認知。通過在實驗室測得的波形和仿真的波形進行對比，雖然存在一些差異，但是基本上還是一致的。BUCK變換器電路在電力電子學習中就是非常重要典型的電路，通過這次的課程設計仿，對電路的特點，優(yōu)缺點有了更加深刻的理解。這次課程設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多編程問題，最后在老師的辛勤指導下，終于游逆而解。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。利用Simulink對降壓斬波電路和升降壓斬波的仿真結果進行了詳細分析，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果的正確性。從圖5可以看出，負載上電壓分別為100 V，33 V，300 V，滿足與升降壓斬波理論分析吻合。　　圖4給出了由IGBT元件組成的升降壓斬波電路仿真模型，IGBT按默認參數(shù)設置并取消緩沖電路，負載R＝50 Ω，C＝3e－05 F，電感支路L＝5 mH。Ud，為升壓變換；當D0．5時，u。當D＝，U?！　∮蓤D3可以看出，負載上電壓分別為100 V，160 V，80 V，滿足參數(shù)設置完畢后，啟動仿真，得到圖3的仿真結果。(5)功率容量500 W 以下，尤其適合作為衛(wèi)星儲能／姿控兩用飛輪能量回饋系統(tǒng)、電動機制動再生能量回饋系統(tǒng)、風力發(fā)電系統(tǒng)和太陽能發(fā)電系統(tǒng)等電能變換系統(tǒng)的直流變換環(huán)節(jié)。(3)具有升降壓功能，正極性輸出，源效應好，能適應大范圍的輸入電壓變化。結論：這里對一種新穎的DC／DC變換器的設計和實現(xiàn)進行了論述，采用該DC／DC變換器作為主變換電路的直流開關電源具有以下特點：(1)變換電路拓撲結構簡單，具有明確的工作模式，易于實現(xiàn)模擬或數(shù)字控制。該直流開關電源主要指標的測試結果如下：(1)輸入電壓允許范圍：在輸入電壓為1O～4O V的范圍內，輸出電壓保持穩(wěn)定；(2)輸出電壓：在5O% 負載條件下，平均輸出電壓為28．O1 V，輸出電壓穩(wěn)定度≤O．04 ；(3)電壓調整率：在各種負載條件下，電源電壓調整率≤O．18 ；(4)負載調整率：以5O% 負載為基準，負載電壓調整率≤O．14 ；(5)輸出電壓紋波：當負載電流為3．6 A時，輸出電壓紋波峰一峰值(Upp)〈=250 mV，如圖4(a)； (6)負載能力：當輸出電流達到7．5 A時，輸出電壓仍保持穩(wěn)定，對應功率≥2O0 w；(7)效率：采用電阻性負載時，測試效率為87 %；(8)動態(tài)響應：系統(tǒng)對輸入電壓和負載的突變能及時快速地響應，圖4(b)所示為負載突變時的動態(tài)響應波形。這主要利用比較器對電流、電壓、溫度等的檢測值與設定的保護值比較，一旦發(fā)生超限現(xiàn)象，立即產(chǎn)生相應的保護動作。這樣，就得到了邏輯上合乎要求的兩路控制信號，然后再經(jīng)驅動電路去驅動兩個開關管T1 和T2。分析可知，兩種不同的PWM 開關方案可以通過對送到比較器IC 、IC4反相端的三角波加上不同的偏移電壓 和 來實現(xiàn)。由于需要產(chǎn)生兩路控制信號，因此必須配合主變換電路進行特殊的電路設計，以解決控制邏輯的分配問題。此外，電流調節(jié)器的限幅值限制了最大輸出電壓，防止了輸出電壓過高的非正常狀態(tài)，從而保證了系統(tǒng)的安全可靠。電流環(huán)是在穩(wěn)態(tài)時跟隨電壓環(huán)，從而使系統(tǒng)動態(tài)響應快，調節(jié)性能好，也易于實現(xiàn)限流和過流保護。兩級PI調節(jié)器是控制電路的核心控制單元，兩級均為帶限幅輸出的PI調節(jié)器，前級是電壓調節(jié)器，后級是電流調節(jié)器，前后級串聯(lián)構成了以輸出電壓為主控制對象、輸出電流為副控制對象的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。 控制實現(xiàn)控制系統(tǒng)的設計可以采用模擬控制方案和數(shù)字控制方案，這里以模擬控制方案闡述該DC／DC變換器控制系統(tǒng)的實現(xiàn)，如圖3所示?？刂圃硎请妷航o定U 與電壓反饋U進行比較，得到的電壓誤差經(jīng)電壓調節(jié)器輸出作為電流給定 ，r與電流反饋I進行比較，得到的電流誤差經(jīng)電流調節(jié)器輸出對應PWM 波的脈沖寬度，然后經(jīng)PWM 控制決定分配給哪個開關管，之后PWM波通過驅動電路驅動DC／DC變換器中相應的開關管工作以上的雙閉環(huán)控制是針對工作在PWM 方式下的開關管而言。具體設計步驟如下：(1)當處于極端降壓工作狀態(tài)：(— ，=O) 時，電感量l 的計算公式： D C／D C 變換器控制系統(tǒng)的原理和實現(xiàn)控制原理圖2所示是該DC／DC變換器控制系統(tǒng)的控制原理框圖4，其應用背景是衛(wèi)星儲能／姿控兩用飛輪能量回饋系統(tǒng)。的最大占空比 。考慮最典型的情況，假設輸入電壓的變化范圍為且當=時，變換器處于降壓工作模式；當=時，變換器處于升壓工作模式。在理想情況下，變換器的電壓變換關系為： 當處于降壓工作模式 當處于升壓工作模式儲能電感參數(shù)的設計由圖1的拓撲結構可知，該DC／DC變換器只有一個儲能元件—— 儲能電感L，所以L必須能適應降壓和升壓兩種不同的工作模式，以使變換器無論處于哪一種工作模式，L都能存儲足夠的能量，從而在以PWM 方式工作的斬波開關截止時能提供給負載連續(xù)的電流。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