IGBT降壓斬波電路設(shè)計

1、目錄摘要11前言12方案確定23主電路設(shè)計23.1 主電路方案23.2 工作原理33.3參數(shù)分析44控制電路設(shè)計54.1控制電路方案選擇54.2工作原理64.3控制芯片介紹75驅(qū)動電路設(shè)計95.1驅(qū)動電路方案選擇95.2工作原理106保護電路設(shè)計116.1過壓保護電路116.1.1主電路器件保護116.1.2負載過壓保護126.2過流保護電路137系統(tǒng)仿真及結(jié)論147.1仿真軟件的介紹147.2仿真電路及其仿真結(jié)果14心得體會16參考文獻17致謝18IGBT降壓斬波電路設(shè)計摘要：直流-直流變流電路的功能是將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電，包括直接直流電變流電路和間接直流電變流電路。直

2、接直流電變流電路也稱斬波電路，它的功能是將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電，一般是指直接將直流電變?yōu)榱硪恢绷麟?，這種情況下輸入與輸出之間不隔離。間接直流變流電路是在直流變流電路中增加了交流環(huán)節(jié)，在交流環(huán)節(jié)中通常采用變壓器實現(xiàn)輸入輸出問的隔離，因此也稱帶隔離的直流-直流變流電路或直-交-直電路。直流斬波電路的種類有很多，包括六種基本斬波電路：降壓斬波電路，升壓斬波電路，升降壓斬波電路。Cuk斬波電路，Sepic斬波電路和Zeta斬波電路，利用不同的斬波電路的組合可以構(gòu)成符合斬波電路，如電流可逆斬波電路，橋式可逆斬波電路等。利用相同結(jié)構(gòu)的基本斬波電路進行組合，可構(gòu)成多相多重斬波電路。關(guān)鍵字

3、：IGBT直流斬波降壓斬波1前言隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，電子設(shè)備的種類也越來越多。伴隨著人們對開關(guān)電源的進一步升級，低電壓，大電流和高效率的開關(guān)電源成為研究趨勢。開關(guān)電源分為AC/DC和DC/DC,其中DC/DC變換已實現(xiàn)模塊化，其設(shè)計技術(shù)和生產(chǎn)工藝已相對成熟和標準化。DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。斬波電路主要用于電子電路的供電電源，也可拖動直流電動機或帶蓄電池負載等。IGBT降壓斬波電路就是直流斬波中最基本的一種電路，是用IGBT作為全控型器件的降壓斬波電路，用于直流到直流的降壓變換。IGBT是MOSFET與雙極晶體管

4、的復(fù)合器件。它既有MOSFET易驅(qū)動的特點，乂具有功率晶體管電壓、電流容量大等優(yōu)點。其頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間，可正常工作于幾十千赫茲頻率范圍內(nèi)，故在較高頻率的大、中功率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。所以用IGBT作為全控型器件的降壓斬波電路就有了IGBT易驅(qū)動，電壓、電流容量大的優(yōu)點。2方案確定電力電子器件在實際應(yīng)用中，一般是由控制電路，驅(qū)動電路，保護電路和以電力電子器件為核心的主電路組成一個系統(tǒng)。由信息電子電路組成的控制電路按照系統(tǒng)的工作要求形成控制信號，通過驅(qū)動電路去控制主電路中電力電子器件的導(dǎo)通或者關(guān)斷來完成整個系統(tǒng)的功能,當控制電路所產(chǎn)生的控制信號能夠足以驅(qū)動電力電子開關(guān)時就

5、無需驅(qū)動電路。根據(jù)降壓斬波電路設(shè)計任務(wù)要求設(shè)計主電路、控制電路、驅(qū)動及保護電路，設(shè)計出降壓斬波電路的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。圖1降壓斬波電路結(jié)構(gòu)框圖在圖1結(jié)構(gòu)框圖中，控制電路是用來產(chǎn)生降壓斬波電路的控制信號，控制電路產(chǎn)生的控制信號傳到驅(qū)動電路，驅(qū)動電路把控制信號轉(zhuǎn)換為加在開關(guān)控制端，可以使其開通或關(guān)斷的信號。通過控制開關(guān)的開通和關(guān)斷來控制降壓斬波電路的主電路工作?？刂齐娐分械谋Ｗo電路是用來保護電路的，防止電路產(chǎn)生過電流現(xiàn)象損害電路設(shè)備。3主電路設(shè)計3.1主電路方案根據(jù)所選課題設(shè)計要求設(shè)計一個降壓斬波電路，可運用電力電子開關(guān)來控制電路的通斷即改變占空比，從而獲得我們所想要的電壓。這就可以根據(jù)所學(xué)的b

6、uck降壓電路作為主電路，這個方案是較為簡單的方案，直接進行直直變換簡化了電路結(jié)構(gòu)。而另一種方案是先把直流變交流降壓，再把交流變直流，這種方案把本該簡單的電路復(fù)雜化，不可取。至丁開關(guān)的選擇，選用比較熟悉的全控型的IGBT管，而不選半控型的晶閘管，因為IGBT控制較為簡單，且它既具有輸入阻抗高、開關(guān)速度快、驅(qū)動電路簡單等特點，乂用通態(tài)壓降小、耐壓高、電流大等優(yōu)點。3.2工作原理根據(jù)所學(xué)的知識，直流降壓斬波主電路如圖2所示:圖2主電路圖直流降壓斬波主電路使用一個全控器件IGBT控制導(dǎo)通。用控制電路和驅(qū)動電路來控制IGBT的通斷，當t=0時，驅(qū)動IGBT導(dǎo)通，電源E向負載供電，負載電壓u°

7、=E,負載電流i°按指數(shù)曲線上升。電路工作時波形圖如圖3所示:toffi2Itla)iGOb)iGOio'OUo*圖3降壓電路波形圖當tG時刻，控制IGBT關(guān)斷，負載電流經(jīng)二極管Vd續(xù)流，負載電壓uo近似為零，負載電流指數(shù)曲線下降。為了使負載電流連續(xù)且脈動小，故申聯(lián)L值較大的電感。至一個周期T結(jié)束，再驅(qū)動IGBT導(dǎo)通，重復(fù)上一周期的過程。當電力工作丁穩(wěn)態(tài)時負載電流在一個周期的初值和終值相等，負載電壓的平均值為：Uo-°Ui雖UiUitontoffTton為IGBT處丁通態(tài)的時間；toff為處丁斷態(tài)的時間；T為開關(guān)周期；a為導(dǎo)通占空比。通過調(diào)節(jié)占空比a使輸出到負載的電

8、壓平均值Uo最大為E,若減小占空比a,則Uo隨之減小。由此可知，輸出到負載的電壓平均值Uo最大為Ui,若減小占空比a,則Uo隨之減小，由丁輸出電壓低丁輸入電壓，故稱該電路為降壓斬波電路。3.3參數(shù)分析主電路中需要確定參數(shù)的元器件有IGBT、二極管、直流電源、電感、電阻值的確定，其參數(shù)確定如下：(1) 電源要求輸入電壓為100V。電阻因為當輸出電壓為200V時，假輸出電流為20A。所以由歐姆定律Io可得負載電阻值為1Q。(2) IGBT由圖3易知當IGBT截止時，回路通過二極管續(xù)流，此時IGBT兩端承受最大正壓為100V;而當0=1時，IGBT有最大電流，其值為5A。故需選擇集電極最大連續(xù)電流I

9、c=10A,反向擊穿電壓Bvc“200V的IGBT,而一般的IGBT都滿足要求。(3) 二極管其承受最大反壓100V，其承受最大電流趨近丁20A，考慮2倍裕量，故需選擇Un200V,In20A的二極管。(5) 電感L=100mH;(6) 開關(guān)頻率f=5KHz電容設(shè)計要求輸出電壓紋波小丁1%4控制電路設(shè)計4.1控制電路方案選擇控制電路需要實現(xiàn)的功能是產(chǎn)生控制信號，用丁控制斬波電路中主功率器件的通斷，通過對占空比的調(diào)節(jié)達到控制輸出電壓大小的目的。斬波電路有三種控制方式：1. 保持開關(guān)周期T不變，調(diào)節(jié)開關(guān)導(dǎo)通時間ton,稱為脈沖寬度調(diào)制或脈沖調(diào)寬型；2. 保持導(dǎo)通時間不變，改變開關(guān)周期T,成為頻率調(diào)

10、制或調(diào)頻型；3. 導(dǎo)通時間和周期T都可調(diào)，是占空比改變，稱為混合型。因為斬波電路有這三種控制方式，乂因為PWM控制技術(shù)應(yīng)用最為廣泛，所以采用PWM控制方式來控制IGBT的通斷。PWM控制就是對脈沖寬度進行調(diào)制的技術(shù)。這種電路把直流電壓“斬”成一系列脈沖，改變脈沖的占空比來獲得所需的輸出電壓。改變脈沖的占空比就是對脈沖寬度進行調(diào)制，只是因為輸入電壓和所需要的輸出電壓都是直流電壓，因此脈沖既是等幅的，也是等寬的，僅僅是對脈沖的占空比進行控制。對丁控制電路的設(shè)計其實可以有很多種方法，我選用一般的PWM發(fā)生芯片來進行連續(xù)控制。對丁PWM發(fā)生芯片，我選用了SG3525芯片，其引腳圖如圖4所示，它是一款專

11、用的PWM控制集成電路芯片，它采用包頻調(diào)寬控制方案。6m*3J廠OTITA1in*HiIT4OUTB11HTQ3皿gT3rue?QT1IO1A其11和14腳輸出兩個等幅、等頻、相位互補、占空比可調(diào)的PWM信號。腳6、腳7內(nèi)有一個雙門限比較器，內(nèi)設(shè)電容充放電電路，加上外接的電阻電容電路共同構(gòu)成SG3525的振蕩器。振蕩器還設(shè)有外同步輸入端（腳3）。腳1及腳2分別為芯片內(nèi)部誤差放大器的反相輸入端、同相輸入端。該放大器是一個兩級差分放大器。根據(jù)系統(tǒng)的動態(tài)、靜態(tài)特性要求，在誤差放大器的輸出腳9和腳1之間一般要添加適當?shù)姆答佈a償網(wǎng)絡(luò)，另外當10腳的電壓為高電平時，11和14腳的電壓變?yōu)?0輸出。4.2工

12、作原理4.1由丁SG3525的振蕩頻率可表示為fCt(0.7Rt3Rd)式中：Ct,Rt分別是與腳5、腳6相連的振蕩器的電容和電阻；Rd是與腳7相連的放電端電阻值。根據(jù)任務(wù)要求需要頻率為40kHz,所以由上式可取Ct=0.01HRt=1k,Rd=600。可得f=40kHz,滿足要求。5.1VlOtiKiiCl0.111TCl110.01nFtihR7、10KQoscOUTAQUTB4TiCTDISCCSSUOMP險土?xí)嗀而VREF圖5控制電路SG3525有過流保護的功能，可以通過改變10腳電壓的高低來控制脈沖波的輸出。因此可以將驅(qū)動電路輸出的過流保護電流信號經(jīng)一電阻作用，轉(zhuǎn)換成電壓信號來進行過

13、流保護，同理也可以用10端進行過壓保護，如圖5所示10端外接過壓過流保護電路。當驅(qū)動電路檢測到過流時發(fā)出電流信號，由丁電阻的作用將10腳的電位抬高，從而11、14腳輸出低電平，而當其沒有過流時，10腳一直處丁低電平，從而正常的輸出PWM波。SG3525還有穩(wěn)壓作用。1端接芯片內(nèi)置電源，2端接負載輸出電壓，通過1端的變位器得到它的一個基準電位，從而當負載電位發(fā)生變化時能夠通過1、2所接的誤差放大器來控制輸出脈寬的占空比，若負載電位升高則輸出脈寬占空比減小，使得輸出電壓減小從而穩(wěn)定了輸出電壓，反之則然。調(diào)節(jié)變位器使得1端得到不同的基準電位，控制輸出脈寬的占空比，從而可使得輸出電壓為50-80V范圍

14、。4.3控制芯片介紹本控制電路是以SG3525為核心構(gòu)成，SG3525為美國SiliconGeneral公司生產(chǎn)的專用，它集成了PWM控制電路，其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)及各引腳功能如圖6所示,它采用包頻脈寬調(diào)制控制方案，內(nèi)部包含有精密基準源，鋸齒波振蕩器，誤差放大器,比較器,分頻器和保護電路等.調(diào)節(jié)Ur的大小,在11,14兩端可輸出兩個幅度相等，頻率相等，相位相差，占空比可調(diào)的矩形波（即PWM信號）.然后，將脈沖信號送往芯片HL402，對微信號進行升壓處理，再把經(jīng)過處理的電平信號送往IGBT,對其觸發(fā)，以滿足主電路的要求。圖6SG3525A芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(1) 基準電壓調(diào)整器基準電壓調(diào)整器是輸出為5.1

15、V,50mA,有短路電流保護的電壓調(diào)整器。它供電給所有內(nèi)部電路，同時乂可作為外部基準參考電壓。若輸入電壓低丁6V時,可把15、16腳短接，這時5V電壓調(diào)整器不起作用。(2) 振蕩器3525A的振蕩器，除CT、RT端外，增加了放電7、同步端3。RT阻值決定了內(nèi)部包流值對CT充電，CT的放電則由5、7端之間外接的電阻值RD決定。把充電和放電回路分開，有利丁通過RD來調(diào)節(jié)死區(qū)的時間，因此是重大改進。這時3525A的振蕩頻率可表為：fsmo"3Rd)4.2在3525A中增加了同步端3專為外同步用，為多個3525A的聯(lián)用提供了方便。同步脈沖的頻率應(yīng)比振蕩頻率fs要低一些。(3) 誤差放大器誤差

16、放大器是差動輸入的放大器。它的增益標稱值為80dB,其大小由反饋或輸出負載決定，輸出負載可以是純電阻，也可以是電阻性元件和電容的元件組合。該放大器共模輸入電壓范圍在1.8-3.4V,需要將基準電壓分壓送至誤差放大器1腳(正電壓輸出)或2腳(負電阻輸出)。3524的誤差放大器、電流控制器和關(guān)閉控制三個信號共用一個反相輸入端，3525A改為增加一個反相輸入端，誤差放大器與關(guān)閉電路各自送至比較器的反相端。這樣避免了彼此相互影響。有利丁誤差放大器和補償網(wǎng)絡(luò)工作精度的提高。(4) 閉鎖控制端10利用外部電路控制10腳電位，當10腳有高電平時，可關(guān)閉誤差放大器的輸出，因此，可作為軟起動和過電壓保護等。(5

17、) 有軟起動電路比較器的反相端即軟起動控制端8,端8可外接軟起動電容。該電容由內(nèi)部Vref的50pA包流源充電。達到2.5V所經(jīng)的時間為*=茄;c#。占空比由小到大(50%)變化。(6) 增加PWM鎖存器使關(guān)閉作用更可靠比較器（脈沖寬度調(diào)制）輸出送到PWM鎖存器。鎖存器由關(guān)閉電路置位，由振蕩器輸出時間脈沖復(fù)位。這樣，當關(guān)閉電路動作，即使過流信號立即消失，鎖存器也可維持一個周期的關(guān)閉控制,直到下一周期時鐘信號使倘存器復(fù)位為止。另外，由于PWM鎖存器對比較器來的置位信號鎖存，將誤差放大器上的噪音、振鈴及系統(tǒng)所有的跳動和振蕩信號消除了。只有在下一個時鐘周期才能重新置位，有利于可靠性提高。（7）增設(shè)欠

18、壓鎖定電路電路主要作用是當IC塊輸入電壓小于8V時，集成塊內(nèi)部電路鎖定，停止工作（其準源及必要電路除外），使之消耗電流降到很小（約2mA）。（8）輸出級由兩個中功率NPN管構(gòu)成，每管有抗飽和電路和過流保護電路，每組可輸出100mA。組問是相互隔離的。電路結(jié)構(gòu)改為確保其輸出電平或者是高電平或者是低電平的一個電平狀態(tài)中。為了能適應(yīng)驅(qū)動快速的場效應(yīng)功率管的需要，末級采用推拉式電路，使關(guān)斷速度更快。11端（或14端）的拉電流和灌電流，達100mA。在狀態(tài)轉(zhuǎn)換中，由于存在開閉滯后，使流出和吸收問出現(xiàn)重迭導(dǎo)通。在重迭處有一個電流尖脈沖，其持續(xù)時間約100n麟使用時VC接一個0.1f電容可以濾去尖峰。另一個

19、不足處是吸電流時，如負載電流達到50mA以上時，管飽和壓降較高（約1V）。5驅(qū)動電路設(shè)計5.1驅(qū)動電路方案選擇IGBT是電力電子器件，控制電路產(chǎn)生的控制信號一般難以以直接驅(qū)動IGBTo因此需要信號放大的電路。另外直流斬波電路會產(chǎn)生很大的電磁十擾，會影響控制電路的正常工作，甚至導(dǎo)致電力電子器件的損壞。因而還設(shè)計中還學(xué)要有帶電氣隔離的部分。該驅(qū)動部分是連接控制部分和主電路的橋梁，驅(qū)動電路的穩(wěn)定與可靠性直接影響著整個系統(tǒng)變流的成敗。具體來講IGBT的驅(qū)動要求有一下幾點：1）動態(tài)驅(qū)動能力強，能為IGBT柵極提供具有陡峭前后沿的驅(qū)動脈沖。否則IGBT會在開通及關(guān)延時，同時要保證當IGBT損壞時驅(qū)動電路中

20、的其他元件不會被損壞。2）能向IGBT提供適當?shù)恼蚝头聪驏艍?，一股?15V左右的正向柵壓比較恰當，取-5V反向柵壓能讓IGBT可靠截止。3）具有柵壓限幅電路，保護柵極不被擊穿。IGBT柵極極限電壓一般為土20V,驅(qū)動信號超出此范圍可能破壞柵極。4）當IGBT處于負載短路或過流狀態(tài)時，能在IGBT允許時間內(nèi)通過逐漸降低柵壓自動抑制故障電流，實現(xiàn)IGBT的軟關(guān)斷。驅(qū)動電路的軟關(guān)斷過程不應(yīng)隨輸入信號的消失而受到影響。針對以上幾個要求，對驅(qū)動電路進行以下設(shè)計。針對驅(qū)動電路的隔離方式，有以下2種驅(qū)動電路，下面對其進行比較選擇。方案1:采用光電耦合式驅(qū)動電路，該電路雙側(cè)都有源。其提供的脈沖寬度不受限制

21、，較易檢測IGBT的電壓和電流的狀態(tài)，對外送出過流信號。另外它使用比較方便，穩(wěn)定性比較好。但是它需要較多的工作電源，其對脈沖信號有1us的時間滯后，不適應(yīng)于某些要求比較高的場合。方案2:采用變壓器耦合驅(qū)動器，其輸入輸出耐壓高，電路結(jié)構(gòu)簡單，延遲小。但是它不能實現(xiàn)自動過流保護，不能實現(xiàn)任意脈寬輸出，而且其對變壓器的繞制要求嚴格。通過以上比較，結(jié)合本系統(tǒng)中，對電壓要求不高，而且只有一個全控器件需要控制，使用光耦電路，使用方便，所以選擇方案1。對于方案1可以用EXB841驅(qū)動芯片來實現(xiàn)也可以直接用光耦電路進行主電路與控制電路隔離，再把驅(qū)動信號加一級推挽電路進行放大使得驅(qū)動信號足以驅(qū)動IGBT管。由于

22、我所設(shè)計的過流保護電路是利用控制芯片10端來設(shè)計的，且直接用光耦電路比較簡單，所以我沒有用驅(qū)動芯片而是直接用光耦電路。5.2工作原理如圖7所示，IGBT降壓斬波電路的驅(qū)動電路提供電氣隔離環(huán)節(jié)。一般電氣隔離米用光隔離或磁隔離。光隔離一般米用光耦合器，光耦合器由發(fā)光二極管和光敏晶體管組成，封裝在一個外殼內(nèi)。本電路中采用的隔離方法是，先加一級光耦隔離，再加一級推挽電路進行放大。采用的光耦是TLP521-1。為得到最佳的波形，在調(diào)試的過程中對光耦兩端的電阻要進行合理的搭配。R22學(xué)玖CptR8nR9圖7驅(qū)動電路原理：控制電路所輸出的信號通過TLP521-1光耦合器實現(xiàn)電氣隔離，再經(jīng)過推挽電路進行放大，

23、從而把輸出的控制信號放大6保護電路設(shè)計6.1過壓保護電路過壓保護要根據(jù)電路中過壓產(chǎn)生的不同部位，加入不同的保護電路，當達到一定電壓值時，自動開通保護電路，所以可分為主電路器件保護和負載保護。6.1.1主電路器件保護當達到一定電壓值時，自動開通保護電路，使過壓通過保護電路形成通路，消耗過壓儲存的電磁能量，從而使過壓的能量不會加到主開關(guān)器件上，保護了電力電子器件。為了達到保護效果，可以使用阻容保護電路來實現(xiàn)。將電容并聯(lián)在回路中，當電路中出現(xiàn)電壓尖峰電壓時，電容兩端電壓不能突變的特性，可以有效地抑制電路中的過壓。與電容申聯(lián)的電阻能消耗掉部分過壓能量，同時抑制電路中的電感與電容產(chǎn)生振蕩，過電壓保護電路

24、如圖8所示。1一''co14L11T圖8RC阻容過電壓保護電路圖6.1.2負載過壓保護如圖9所示比較器同相端接到負載端，反相端接到一個基準電壓上，輸出端接控制芯片10端，當負載端電壓達到一定的值，比較器輸出Uom抬高10端電位，從而使10端上的信號為高電平時，PWM瑣存器將立即動作，禁止SG3525的輸出，同時，軟啟動電容將開始放電。如果該高電平持續(xù)，軟啟動電容將充分放電，直到關(guān)斷信號結(jié)束，才重新進入軟啟動過程，從而實現(xiàn)過壓保護。電阻的取值，比較器反相端接5.1V電源經(jīng)變位器后為可調(diào)基準電壓，比較器同相端電壓應(yīng)在5V以內(nèi)，取負載輸出電壓最大值80V來算R20/R18=80/3Q

25、左右，所以R20=100K,R18=4K,R17=10k,R19=2k。圖9負載過壓保護6.2過流保護電路當電力電子電路運行不正?；蛘甙l(fā)生故障時，可能會發(fā)生過電流。當器件擊穿或短路、觸發(fā)電路或控制電路發(fā)生故障、出現(xiàn)過載、直流側(cè)短路、可逆?zhèn)鲃酉到y(tǒng)產(chǎn)生環(huán)流或逆變失敗，以及交流電源電壓過高或過低、缺相等，均可引起過流。由丁電力電子器件的電流過載能力相對較差，必須對變換器進行適當?shù)倪^流保護。過流保護的方法比較多，比較簡單的方法是一般采用添加FU熔斷器來限制電流的過大，防止IGBT的破壞和對電路中其他元件的保護。如圖1在主電路申接一個快速熔斷絲。還有一種方法如圖10所示，也是利用控制電路芯片的第10端。

26、在主電路的負載端申接一個很小取樣電阻，把它接到放大器進行放大，后再利用比較器，運用過壓保護原理同樣能實現(xiàn)過流保護。電阻的取值，一般取樣電阻端所獲得的電壓為零點幾伏，需要通過放大器把電壓放大到幾伏左右，由放大器運算公式：Uo=(I+R12/R10)*Ui，取放大10倍,即1+R12/R10=10,所以取R12=9K,R10=1KO放大后把它接到比較器中比較使得比較器輸出端電位升高，與過壓保護一樣原理，所以R13=2K,R14=2K,R15=10K,R16=2K。12V7系統(tǒng)仿真及結(jié)論7.1仿真軟件的介紹此次仿真使用的是MATLAB軟件。Simulink是MATLAB最重要的組件之一，它提供一個動

27、態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境中，無需大量書寫程序，而只需要通過簡單直觀的鼠標操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。Simulink具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程活晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優(yōu)點，并基于以上優(yōu)點Simulink已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計。同時有大量的第三方軟件和硬件可應(yīng)用于或被要求應(yīng)用于Simulink。Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具，是一種基于MATLAB的框圖設(shè)計環(huán)境，是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個軟件包，被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號處理的建模和仿真中。Simulink可以用連續(xù)采樣時

28、間、離散采樣時間或兩種混合的采樣時間進行建模,它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。為了創(chuàng)建動態(tài)系統(tǒng)模型，Simulink提供了一個建立模型方塊圖的圖形用戶接口（GUI）,這個創(chuàng)建過程只需單擊和拖動鼠標操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果。Simulink®是用于動態(tài)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的多領(lǐng)域仿真和基于模型的設(shè)計工具。對各種時變系統(tǒng)，包括通訊、控制、信號處理、視頻處理和圖像處理系統(tǒng)，Simulink提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫來對其進行設(shè)計、仿真、執(zhí)行和測試。構(gòu)架在Simulink基礎(chǔ)之上的其他產(chǎn)品擴

29、展了Simulink多領(lǐng)域建模功能，也提供了用于設(shè)計、執(zhí)行、驗證和確認任務(wù)的相應(yīng)工具。Simulink與MATLAB®緊密集成，可以直接訪問MATLAB大量的工具來進行算法研發(fā)、仿真的分析和可視化、批處理腳本的創(chuàng)建、建模環(huán)境的定制以及信號參數(shù)和測試數(shù)據(jù)的定義。7.2仿真電路及其仿真結(jié)果1.仿真電路圖如圖11所示圖11降壓斬波的MATLAB電路的模型根據(jù)題目要求輸出電壓平均值為100V,電流為20A。這里是首先指定電源為100V直流。則最大占空比為20%。先用純電阻負載，則負載理論阻值應(yīng)該為1Q。至丁負載回路中的大電感，我在這里取的100mH。設(shè)定好元器件的參數(shù)之后，還需要設(shè)置仿真算法和仿真時間2. MATLAB的.仿真結(jié)果如圖12。圖12仿真波形結(jié)論：上面的數(shù)據(jù)