单端反激DCDCMatlab仿真.docx

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单端反激DCDCMatlab仿真

计算机仿真技术作业五

题目：

单端反激DC/DC电路仿真

▪利用simpowersystems建立单端反激电路的仿真模型。

输入直流电压28V，输出电压5V，输出额定功率30W。

电路开关频率10kHz，整流二极管通态压降0.7V，计算功率管的工作占空比，并选择开关管（选择MOSFET）及二极管。

模型建立:

建立单端反激变换器电路模型如下图：

理论计算:

计算功率管占空比:

仿真过程:

仿真算法选择ode23tb，最大步长设为1μs

变压器仿真设置

▪1.满负载的仿真。

DC/DC变换器，R=0.68欧姆，C=4700uf,仿真时间0.2s。

观察并记录MOSFET的工作波形（电压，电流波形），输出整流二极管的工作波形（电压，电流波形），输出电压波形。

MOSFET的工作波形（电压，电流波形）

整流二极管的工作波形（电压，电流波形）

输出电压波形Vo

由上图可得输出电压稳态值为Vo=4.212V，纹波电压为ΔVo=0.0655V

选择占空比D=53%时，输出电压稳态值为Vo=5.006V

MOSFET的工作波形（电压，电流波形）

整流二极管的工作波形（电压，电流波形）

输出电压稳态值为Vo=5.006V，纹波电压为ΔVo=0.0828V

▪2.小负载的仿真。

R=10欧姆,C=4700uf仿真时间0.5s。

选择合适占空比,使得输出电压为5V。

观察并记录MOSFET的工作波形（电压，电流波形），输出整流二极管的工作波形（电压，电流波形），输出电压波形。

当占空比为D=35.85%时，输出电压Vo=5.001V

MOSFET的工作波形（电压，电流波形）

整流二极管的工作波形（电压，电流波形）

输出电压波形

由上图可得输出电压稳态值为Vo=5.001V，纹波电压为ΔVo=0.0076V

▪通过仿真分析，选择合适的功率管和整流二极管（耐压，耐流）。

二极管的选取要根据原边的（交流电压峰值／匝比+输出电压）+百分之二十的最高电压+百分之十到二十的余量＝二极管最终选取电压值

由满负载仿真情况，功率管耐压值为100V，耐流值为8A

二极管耐压值为20V，耐流值为30A

附录:

Script:

Flyback.m

subplot（2,1,1）

plot（MOSFET.MOSFET_voltage）

axis（[0.,0.0766,-10,70]）

xlabel（'Time/s'）

ylabel（'MOSFETvoltage/V'）

title（'MOSFETvoltage'）

subplot（2,1,2）

plot（MOSFET.MOSFET_current）

axis（[0.,0.0766,-0.5,1]）

xlabel（'Time/s'）

ylabel（'MOSFETcurrent/A'）

title（'MOSFETcurrent'）

figure

（2）

subplot（2,1,1）

plot（Diode.Diode_voltage）

axis（[0.0513,0.0521,-12,2]）

xlabel（'Time/s'）

ylabel（'Diodevoltage/V'）

title（'Diodevoltage'）

subplot（2,1,2）

plot（Diode.Diode_current）

axis（[0.0513,0.0521,-1,4]）

xlabel（'Time/s'）

ylabel（'Diodecurrent/A'）

title（'Diodecurrent'）

figure（3）

plot（Vo）

axis（[0.1796,0.181,4.996,5.006]）

xlabel（'Time/s'）

ylabel（'Outputvoltage/V'）

title（'Outputvoltage'）