降压式直流斩波电路

1、实验一降压式直流斩波电路（Buck）一、原理图在控制开关VT导通ton期间，二极管VD反偏，电源E通过电感L向负载R 供电，此间iL增加，电感L的储能也增加，导致在电感两端有一个正向电压 Ul=E-uO,左正右负，这个电压引起电感电流iL的线性增加。iL2）在控制开关VT关断toff期间，电感产生感应电势，左负右正，使续流二 极管VD导通，电流iL经二极管VD续流，uL=-uO,电感L向负载R供电，电感 的储能逐步消耗在R上，电流iL线性下降，如此周而复始周期变化。如图1-1。IGBT、厂vdZ c R+U0图1-1电路图二、建立仿真模型根据原理图用matalb软件画出正确的仿真电路图,如图1

2、-2。_L E1 :hG8T；Diad-1九匕&VIv2SXC6图1-2 仿真电路图（截图）仿真参数，算法（solver） ode!5s,相对误差（relativetolerance） le-3,开始时间0结束时间10,如图1-3。图1-3 （截图）电源参数,电压100v,如图1-4。H Block Parameters: DC Voltage Source蚤dOC Vckogo Sourco|Enk)Ideal OC vcttage source.图卜4（截图）晶闸管参数，如图1-503图卜5 （哉图）5电感参数，如图1-6。吕 Block Parameters: Series RLC Br

3、anchSere RLC 8rarchmak) (Ink)Imptemcnh a ciies bionch o RLC ctemcnU.Use iheBrench type* paameler to add or renove elements from the branch.PorxncorBrarKhpe:Inductance (Hi0.01Set the mid mdjctor curenrMeasurement None三QK fiancd 吐沁图卜6 （裁图）电阻参数，如图l-7o0 Block Parameters: Series RLC BranchiSwie$ RLC Bran

4、ch (mask) (ink) IfnplerrcnU o scfies btoncb of RLC elcfncntj.Use ths Branch typo* pa(arreef (o odd o remove elenmts from the btarch Padmelef$Resistance (Ohrrs匚Meawmenu None=1QK| Mol IT Help )3旳- 图1-7（截图）二极管参数设置，如图1-8。图1-8 （截图）电容参数设置，如图l-9o图1-9 （截图）三、仿真参数设置设置触发脉冲占空比a分别为20%、50%. 70%、90%。与其产生的相应波形 分别如图

5、1-10图1-11图1-12图1-130在波形图中第一列波为输出电压波形， 第二列波为输入电压波形。负载电压电源电压10100.510099.53.613.73623633.643.663.67电源电压10100.510099.53.64.24.64.8图 1-11 a =50% （截图）711电源电压101100 510099.5图 1-12 a =70% （截图）1 “电源电压101 p:：: * . . . . .:100.5 ?:?:7. * .:100；!:i；!ii99.5 : 99 iii1iiii113.63.613.623.633.643.653.663.673.683.69

6、3.7图 1-13 a =90% （截图）四、小结（1）在降压式直流斩波电路（Buck）中，电感和电容值设置要稍微大一点。（2）注意VT的导通和关断时间，电容的充放电规律和电感的作用。（3）输岀电压计算公式：U0二DE。实验二 升压式直流斩波电路（Boost）一. 工作原理1）当控制开关VT导通时，电源E向串联在回路中的L充电储能，电感电压 uL左正右负；而负载电压uO上正下负，此时在R与L之间的续流二极管YD被 反偏，VD截至。由于电感L的恒流作用，此充电电流基本为恒定值II,另外， VD截至时C向负载R放电，由于正常工作时，C已经被放电，且C容量很大，所 以负载电压基本保持为一定值，记为口

7、），假定VT的导通时间前我ton,则此阶段 电感L上的储能可以表示为Elltoffo2）在控制开关VT关断时，储能电感两端电势极性变成左负右正，续流二极 管转为正偏，储能电感与电源叠加共同向电容充电，向负载提供能量。如果VTIltoffo的关断时间为toff,则此段时间电感释放的能量可以表示为（U0-E） 如图2-10+ UL .VDIT LU0图2-1电路图二、电路建模利用Simulink软件对升压式直流斩波电路（Boost）进行仿真，如图2-2图2-2 仿真电路图(截图三、仿真参数设置仿真参数，算法(solver) odel5s,相对误差(relativetolerance) le-3,开

8、始时间0结束时间10,如图1-3。电源参数，电压100v,如图1-4。晶闸管参数，如图1-5。电感参数，如图1-60电阻参数，如图1-70二极管参数设置，如图1-8。电容参数设置，如图1-9。三、仿真参数设置设置触发脉冲占空比a分别为20%、50%、70%、80%0与其产生的相应波形 分别如图2-3图2-4图2-5图2-6。在波形图中第一列波为输出电压波形，第二 列波为输入电压波形。员斬电压1509.39.329.349.369.389.49.429.449.469.489.5图 2-3 a -20% （截图）员摄电压151电源电压101 -:100.5 j：:100 !99.5 :9.319.329.339.349.359.369.379.389.399.4图 2-4 a =50% （截图）负载电压电源电压1 01 r100.5 :：:100 iii5iiiiii99.5 :c:gg I|；i|9.39.319.329.339.349.359.369.373.389.399.4图 2-5 a =70% （截图）员威电压电源电压101 厂100.510099.5 :99iiiIiiiiii9.39.319.329.339.349