揚(yáng)州大學(xué)電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)Buck變換器研究班級(jí)建電1102學(xué)號(hào)111705206姓名黃偉揚(yáng)州大學(xué)信息工程學(xué)院建筑電氣與智能化二零一三年12月目錄TOC\o"1-3"\h\u14764一．工作原理 317004二．實(shí)驗(yàn)電路 36687三．參數(shù)計(jì)算 49375四．仿真模型 423051五．仿真實(shí)驗(yàn) 524050六．電路性能分析 615591七．總結(jié)： 86773八．故障排除 89015九．參考文獻(xiàn) 8Buck變換器研究一．工作原理直流降壓斬波變換電路產(chǎn)生一個(gè)低于直流輸入電壓Ud的平均輸出電壓Uo。假定開關(guān)時(shí)理想的，則脈沖的瞬時(shí)輸出電壓決定于開關(guān)的通斷狀態(tài)。如下圖所示。根據(jù)開關(guān)占空比可計(jì)算平均輸出電壓為或表示為所以改變觸發(fā)脈沖的占空比即可改變輸出電壓的大小，達(dá)到直流降壓的目的。二．實(shí)驗(yàn)電路在連續(xù)導(dǎo)電的工作模式中，當(dāng)輸入電壓一定時(shí)，輸出電壓與開關(guān)的占空比成線性關(guān)系，而與任何其他電路參數(shù)無關(guān)，其理論實(shí)驗(yàn)電路如下圖所示：理論上預(yù)期的波形為：三．參數(shù)計(jì)算電路額定參數(shù)計(jì)算為：直流電源電壓100vC=0.001*10^-3UFL=100mHR=1Pulse的參數(shù)設(shè)置：幅值為1V，周期0.001s，脈沖寬度50%仿真模型根據(jù)原理圖，同時(shí)查看了常用matlab器件之后，熟悉了各種表測(cè)量參數(shù)的方法在simulink上面繪出電路模型圖為。參數(shù)的設(shè)置同參數(shù)計(jì)算。五．仿真實(shí)驗(yàn)當(dāng)脈沖的寬度為50%時(shí)，其余參數(shù)均合適時(shí)，示波器輸出的波形為：當(dāng)脈沖的寬度為80%時(shí)，其余參數(shù)均合適時(shí)，輸出的示波器波形為：六．電路性能分析（一），占空比的影響：根據(jù)波形分析，電阻上輸出的電壓Uo總是趨向于電源電壓*脈沖的占空比，故理論分析成立。在達(dá)到理論電壓前，電阻上電壓會(huì)有些波動(dòng)。電感電壓與電阻電壓的和為電源電壓100v。當(dāng)脈沖占空比增大時(shí)，輸出電壓增大，反之亦然。下圖為占空比為30%時(shí)，示波器所輸出的波形：（二），電感的影響：當(dāng)電路中電感變大時(shí)，電路的電壓變化會(huì)更平穩(wěn)，同時(shí)達(dá)到穩(wěn)定電壓的時(shí)間變長。如下圖所示，電感為1h時(shí)的情況，不斷續(xù)：當(dāng)電感太小時(shí)，輸出電壓將出現(xiàn)斷續(xù)，如下圖所示，電感為0.00001h時(shí)的情況，斷續(xù)的波形如下圖：（三），電容的影響：當(dāng)電容變大時(shí)，輸出電壓將上升的很平暖，但發(fā)生超調(diào)現(xiàn)象，如下圖所示，電容為1*10^-4時(shí)所出現(xiàn)的情況：當(dāng)電容變小時(shí)，輸出電壓將上升的很不穩(wěn)定，不平緩，但是不出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象，當(dāng)電容太小時(shí)會(huì)很不穩(wěn)定，如下圖所示，電容為1*10^-15時(shí)所出現(xiàn)的情況：七．總結(jié)：直流降壓斬波電路的輸出電壓和脈沖的占空比呈正比關(guān)系。當(dāng)電路中電感變大時(shí)輸出電壓變化會(huì)更平緩但達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間變長，當(dāng)電感太小時(shí)輸出的電壓會(huì)發(fā)生斷續(xù)現(xiàn)象。八．故障排除simulink模型須加入powergui組件，連線必須小心檢查。注意正反。當(dāng)輸出波形不對(duì)時(shí)須小心調(diào)整電路參數(shù)，堅(jiān)持不懈多次實(shí)驗(yàn)方能成功。九．參考文獻(xiàn)[1]電力電子電路的計(jì)算機(jī)仿真陳建業(yè)編著北京清華大學(xué)出版社2003[2]電路和系統(tǒng)的仿真實(shí)踐張占松編著北京科技出版社2000[3]電子電路CAD—基于OrCAD9.2賈新章編著西安西安電子科技大學(xué)出版社2002[4]Pspice8.0電路設(shè)計(jì)實(shí)例精粹高偉濤編著北京國防工業(yè)出版社2001[5]MATLAB電子仿真與應(yīng)用