電力電子課設(shè)升降壓仿真-文庫吧資料
2025-05-22 08:49本頁面
【正文】 (134)優(yōu)點：輸入電源電流和輸出負(fù)載電流都是連續(xù)的，且脈動很小，有利于對輸入、輸出進(jìn)行濾波。圖(4) Cuk斬波電路及其等效電路 數(shù)量關(guān)系：V處于通態(tài)的時間，則電容電流和時間的乘積為。 （3）輸出電壓的極性與電源電壓極性相反。 Cuk斬波電路的工作原理（1）V通時，EL1V回路和R—L2—C—V回路有電流。當(dāng)0α1/2時為降壓，當(dāng)1/2α1時為升壓，故稱作升降壓斬波電路。a) 原理圖b) 波形圖圖（3） 升壓/降壓斬波電路的原理圖及波形圖數(shù)量關(guān)系：穩(wěn)態(tài)時，一個周期T內(nèi)電感L兩端電壓uL對時間的積分為零，即： （127）當(dāng)V處于通態(tài)時，；當(dāng)V處于斷態(tài)時，；于是： （128）所以輸出電壓為： （129） 由此可見，改變導(dǎo)通占空比α，就能夠控制斬波電路輸出電壓U。（2）V斷時，L的能量向負(fù)載釋放，電流為。根據(jù)電路結(jié)構(gòu)并結(jié)合式中得出輸出電流的平均值為： （125） 由式子即可得出電源電流為 （126）（1）V通時，電源E經(jīng)V向L供電使其貯能，此時電流為。不過，在電容值足夠大時，誤差很小，基本可以忽略。則和占空比有如下關(guān)系： （122）因此，公式可表示為： = （123）升壓斬波電路之所以能使輸出電壓高于電源電壓，關(guān)鍵有兩個原因：一是電感儲能之后具有使電壓汞升的作用，而是電容可輸出電壓保持住。也有文獻(xiàn)中直接采用其英文名稱，稱之為(Boost Converter).式中表示升壓比，調(diào)節(jié)其大小，即可改變輸出電壓的大小，調(diào)節(jié)的方法與前面章節(jié)介紹的改變占空比的方法類似。設(shè)V處于斷態(tài)的時間為，則在此期間電感釋放的能量為()。設(shè)V處于通態(tài)的時間為，此階段電感上積蓄的能量為。當(dāng)可控開關(guān)V處于通態(tài)時，電源向電感充電，充電電流基本恒定為,同時電容上的電壓向負(fù)載供電。輸出電壓平均值為： （118）不僅與占空比有關(guān)，也和反電動勢有關(guān)。電流斷續(xù)時有，且時，利用式(14)和(16)可求出為： （116）電流斷續(xù)時，由此得出電流斷續(xù)的條件為： （117）對于電路的具體工況，可根據(jù)此式判斷負(fù)載電流是否連續(xù)。假如負(fù)載中值較小，則有可能出現(xiàn)負(fù)載電流斷續(xù)的情況。在上述情況中，均假設(shè)L值為無窮大，負(fù)載電流平直的情況。從負(fù)載看，在整個周期T中負(fù)載一直在消耗能量，消耗的能量為。由于無窮大，故負(fù)載電流維持為，不變。 把上面上式用泰勒級數(shù)近似，可得 （111）上式表示了平波電抗器L為無窮大，負(fù)載電流完全平直時的負(fù)載電流平均值，此時負(fù)載電流最大值、最小值均等于平均值。由上式可得出 （19） （110）式中。（3）和T都可調(diào)，使占空比改變，稱為混合型。根據(jù)對輸出電壓平均值調(diào)制的方式不同，斬波電路可有三種控制方式：（1）保持開關(guān)周期T不變，調(diào)節(jié)開關(guān)導(dǎo)通時間，稱為脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation,PWM）或脈沖調(diào)寬型。也有很多文獻(xiàn)中直接使用其英文名稱，稱為buck變換器（Buck Converter）。減小占空比，隨之減小。負(fù)載電壓的平均值為： （11）式中，為V處于通態(tài)的時間；為V處于斷態(tài)的時間；T為開關(guān)周期；為導(dǎo)通占空比，簡稱占空比或?qū)ū?。至一個周期T結(jié)束，再驅(qū)動V導(dǎo)通，重復(fù)上一個周期的過程。當(dāng)t=t1時刻，控制V關(guān)斷，負(fù)載電流經(jīng)二極管VD續(xù)流，負(fù)載電壓近似為零，負(fù)載電流呈指數(shù)曲線下降。圖（1）中，為在V關(guān)斷時給負(fù)載中電感電流提供通道，設(shè)置了續(xù)流二極管VD。三．設(shè)計原理（Buck Chopper)工作原理a) 原理圖b) 電流連續(xù)時的波形圖圖（1） 降壓斬波電路的原理圖及波形圖降壓斬波電路(Buck Chopper)的原理圖及工作波形如圖（1）所示。掌握應(yīng)用Matlab的可視化仿真工具Simulink建立電路的仿真模型的方法，在此基礎(chǔ)上對升降壓斬波Boost—Buck電路進(jìn)行詳細(xì)的仿真分析，以提高設(shè)計建模的能力及加強(qiáng)對Matlab/Simulink軟件的熟練程度。以及驅(qū)動電路如何實現(xiàn)過電流電壓保護(hù)問題。直流斬波電路的應(yīng)用非常廣，但在實際產(chǎn)品中應(yīng)用時也存在一些問題：首先電源系統(tǒng)本身的耗能元件如電源內(nèi)阻、濾波器阻抗、連接導(dǎo)線及接觸電阻等都會引起系統(tǒng)損耗
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