DCDC电路matlab设计与仿真Word文档格式.docx

1、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 目应包括的主要内容或考核要点满 分自评评分设计报告基本要求方案论证性能指标分析；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完成第（2）项 考虑参数变化，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

2、结果予以验证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：总分报告得分+答辩得分一、简介直流_直流变换器也称直流斩波器或DC_DC变换器。DC_DC电路是将某直流电源转换成不同电压值的电路。DC/AC/DC电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。二、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

3、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脉冲宽度，设定值在01之间调节。在第二个PWM generater模块前加放大器gain，并设置放大倍数-1，起信号倒相作用。PWM gener

4、ater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。 1 2 32.2 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。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=0.3。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

5、形交流电，一次侧电压幅值220V，二次侧电压幅值为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。 4 5 6 7 8 93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

6、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 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践，我也掌握了很多的经验和教训。通过这次的课程仿真，我了解到怎样把自己在书本上学习到的知识应用到实际的工作之中，也学到很多待人处事的道理，想这在我以后的工作和学习中将是我的宝贵财富。参考文献： 1信号与控制综合教程 熊蕊 编著 2 电力电子电机控制的建模与仿真 洪乃刚 编著 3 MATLAB在电气工程中的应用 李维波 编著