DC-DC电路matlab设计与仿真

1、DC-DCt路matlab设计与仿真MATLABg言、控制系统分析与设计大作业题目：DC/AC/DC开关电源仿真专 业：电气工程及其自动化班 级： 电气1009班设计者： 吴嵩学 号：U201012042评分：华中科技大学电气与电子工程学院2013年11月评分栏项目应包括的主要内谷或考核要点满 分自评评分设计报告基本要求力荣论证性能指标分析；控制方法及实 现方案10设计过程控制器设计与参数计算30结果分析对设计结果的分析与核算，分 析原因和改进20格式规范重点考查完整性，图表，公式 的规范性10发挥部分完成第（1）项提出改进的性能指标，完成分 析，设计并对结果予以验证10完成第（2）项考虑参数

2、变化，干扰影响等其 他因素，完成分析，设计并对 结果予以验证10完成第（3）项提出其他更完善的性能指标， 完成分析，设计并对结果予以 验证10报告 得分以上报告得分占考核成绩的90%是否申请答辩：是（）否（）100答辩得分答辩以报告的特色和难度系数，掌握程度予以评 价特色：难度：熟练：10总分报告得分+答辩得分直流一直流变换器也称直流斩波器或 DC_D嗫换器。DC_D(fe路是将某直流电源转换成不同电压值的电路。DC/AC/DCfe路则是通过将直流转化成交流，再转换成直流的技术，完成直流直流的变换，以达到某些电 路要求。我将使用matlab仿真此电路，对电路性质进行研究，了解此电 路的特性。、

3、DC/AC/DC开关电源原理及设计2.1原理DC/AC/DC开关电源电路是由 VT1VT4组成单相桥式逆变器将直流电转 换成几千赫兹几十千赫兹的高频率交流电，再经高频变压器T的变压和隔离，由二极管VD1, VD2组成的单相全波整流电路将高频电流转换成直流电，并由 电感L和电容C滤波后得到稳定的直流电输出。VT1VT4组成的逆变器采取PWM控制开关电源仿真模型如下图1,模型中VT1VT4组成的逆变器使用Universal Bridge模块。由于在SIMULINK 模型库中没有该电源相应的驱动模 块，因此在模型中使用两个 PWM generater模块来产生驱动脉冲，并通过常数 模块的设定值来控制

4、脉冲宽度，设定值在01之间调节。在第二个PWMgenerater模块前加放大器gain,并设置放大倍数-1,起信号倒相作用。PWM generater模块参数设置如图2所示。逆变器和变压器参数设置如图3所示。nr-T '1Function BIqsIc Pm ¥nnetm； PWM GunCq4 S3FW Cexieritot (mask)This block g：aerates pulses for carrier-based PWlrt (Pulse Width Irtadulation), self-conmiutated 工GET吕jGTOw 匚 FETs bridg

5、 e w.Depending on the numbar cf brLdge arms s&lected in the "Ganer a'tot IIode ； patajheter3 the block can be used ei-ther for sirgle-phase or three-phase PW control.Par 利号 tGenerator Mode 1-arik biidge (2 pulses)Carrier frequency (Ez):GOOOInternal generation of madulating signal(筝)OK C

6、anc&l Help ApplyPaiarnttcK UneaT train sic rm erlirjEu He anfoEner (na-sli'l <L:_nk：InplEnEnt 3- n 1 hiee umdi.nf 5 linear t r eili fa me r-Cltck the rrlj or the OK Wtton uftisr h chtnEe Un iho 口m中工 pnpRjp to 仁Enfiif，th青 cQmvrriian af p-r力鼻尸tww?3Jl uL-let JUnitM pm IXunLitikl必i fivqwrif?

7、Tnmi 片由兄：£5D«6 SO Hdi匚另 1 pax5营tern V3 (VtjlsJ K.L (pvj LI(puP 1 xr 22J a 0 1Tindirtg 2V2(Wrw) It2(pu) L2(pul :75 n 0 )| ilii e r wir-dirg.s t r iiisf rxerWirjiitiS 13 d>ixintersESfpgJ L3Cpui t?B ID 0 UajfiueIlitaf uti £W*3Mtiall史>e id LFhMjcI bEice KtiKpui， L1l(i1) J ：5D0 SOiD

8、2.2参数设计由于PWM generater模块频率设置为8000HZ ,将会产生8000Hz的控制 脉冲，产生的高频交流电的频率也应为8000HZ 0 LC滤波时应对电感和电容适当设置。LC滤波的转折频率要远小于开关频率，即控制脉冲的频率。现设置 L 为100uH, C为1mF。转折频率P=503.3HZ,符合要求。负载电阻 R=0.3Q。由图1建立模型，将原直流电压设置为 220V,变压器变比为220: 75,仿 真时间取0.04s,仿真算法为ode45.可得变压器一，二端电压如图 4,5所示，经 逆变器后直流电变为8000HZ的高频矩形交流电，一次侧电压幅值 220V,二次 侧电压幅值为

9、75V,与设定相同。VT1VT4的控制脉冲信号如图6所示.改变常数模块来控制脉冲的宽度，已达到所要求的直流电压值，如常数之 设置为0.4, 0.5和0.6时负载电阻上的电压波形如图 7, 8, 9所示.可以看出符 合要求，改变脉冲宽度可以控制所得直流电压数值。4568ILUS.UiJJj3结果分析观察VT1VT4的控制脉冲信号的波形可以发现 1,4波形相同，2,3波形相 同，与实验的要求相符。变压器的一二次侧电压也与设置相同。通过上面的图 形可以看出，调节常数大小可以控制所得的直流电压的数值，但有较小的偏差， 在实验的允许范围内，实验是成功的。实验偏差是由建模时二极管VT1,VT2的导通电压没有设置成 0V,而是0.8V,造成了一定的偏差。实验结束后，我将二 极管导通电压调为0V,发现所得直流电压值与要求更加接近，如下图所示为常 数为0.4时改变前后的负载电压波形。改前负载电压波形10改后负载电压波形4、总结本设计完成了设计的基本要求详尽的阐述了设计依据，工作原理叙述，单相桥式逆变器电路仿真，单相全波整流电路仿真等。在进行本设计撰写时，我能够积极的查阅资料，和别人讨论，积极的采纳别 人的意见。对电路的工作原理、参数的基数过程，所用器件的选择都进行了深 入的阐述。由于时间和自身水平的限制，我所做的设计仿真还有很多的不足之处。但 通过这段时间以来的实