电力电子仿真

直流升压变换器的MATLAB仿真李润嘉电气121学号201200307037一、仿真电路原理图及原理原理图如图1所示：假设L值、C值很大，V通时，E向L充电，充电电流恒为，同时C的电压向负载供电，因C值很大，输出电压为恒值，记为。设V通的时间为，此阶段L上积蓄的能量为E。V断时，E和L共同向C充电并向负载R供电。设V断的时间为，则此期间电感L释放能量为（-E），稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量能量相等。化简得，输出电压高于电源电压，故称为升压斩波电路。也称为boostchooper变换器。为升压比，调节其即可改变。将升压比的倒数记为β，即，和导通占空比，有如下关系：D+β=1，因此。升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的原因是：L储能之后具有使电压升高的作用与电容C可将输出电压保持住。二、所使用的Matlab工具箱与模块库本次设计利用Simulink仿真，所使用的Matlab工具箱与模块库主要有：直流电源Dc、场效应管MOSFET、脉冲发生器（PulseGenerator）、电流测量（currentMeasurement）、电感（seriesRLCBranch）、阻抗负载（ParallelRLCBranch）、二极管Diode、电压测量（VoltageMeasurement）、示波器scope以及powergui模块等。三、模块参数设定（1）直流电压源=100v，MOSFET与Diode、电压测量、电流测量等均采用默认设置。（2）电感设置为1e-4，阻抗负载设置为：R=5;C=1e-4。（3）脉冲发生器的参数设置至关重要：“Pulsetype”脉冲类型，设置为Timebased（时间基准）；“Time（t）”时间，设置为Usesimulationtime（用仿真时间）；“Amplitude”脉冲幅值，设置为1.1；“Period（secs）”周期（s），设置为0.2e-3，对应着MOSFET的开关频率为5kHz；“PulseWidth（%ofPeriod）”脉冲宽度（周期的百分数），根据MOSFET的开关特性，设置为50；“Phasedelay（secs）”相位延迟（s），设置为0.001e-3。MATLAB仿真仿真结果结论（1）直流斩波电路可将直流电压变换成固定的或可调的直流电压，使用直流斩波技术，不仅可以实现调压的功能，而且还可以达到改善网侧谐波和提高功率因数的目的。直流斩波技术主要应用于已具有直流电源需要调节直流电压的场合。（2）直流变换电路主要以全控型电力电子器件作为开关器件，通过控制主电路的接通与断开，将恒定的直流斩成断续的方波，经滤波后变为电压可调的直流输出电压。利用Simulink对升压斩波的仿真结果进行了详细分析，与采用常规电路分析方法所得到的输出电压波形进行比较，进一步验证了仿真结果的正确性。（3）采用Matlab/Simulink对直流斩波电路进行仿真分析，避免了常规分析方法中繁琐的绘图和计算过程，得到了一种较为直观、快捷分析斩波电路的新方法。同时其建模方法也适用于其他斩波电路的方针，只需对电路结构稍作改变即可实现，因此实用性较强