揚(yáng)州大學(xué)電力電子技術(shù)課程設(shè)計報告

電力電子技術(shù)課程設(shè)計Buck變換器研究班級建電1102學(xué)號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\u一.工作原理 3二.實驗電路 3三.參數(shù)計算 4四.仿真模型 4五.仿真實驗 5六.電路性能分析 6七.總結(jié): 8八.故障排除 8九.參考文獻(xiàn) 8Buck變換器研究一.工作原理直流降壓斬波變換電路產(chǎn)生一個低于直流輸入電壓Ud的平均輸出電壓Uo。假定開關(guān)時理想的,則脈沖的瞬時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.實驗電路在連續(xù)導(dǎo)電的工作模式中,當(dāng)輸入電壓一定時,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),其理論實驗電路如下圖所示：
理論上預(yù)期的波形為:
三.參數(shù)計算電路額定參數(shù)計算為: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,同時查看了常用matlab器件之后,熟悉了各種表測量參數(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)計算。五.仿真實驗當(dāng)脈沖的寬度為50%時,其余參數(shù)均合適時,示波器輸出的波形為:
當(dāng)脈沖的寬度為80%時,其余參數(shù)均合適時,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,電阻上電壓會有些波動。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,輸出電壓增大,反之亦然。下圖為占空比為30%時,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,電路的電壓變化會更平穩(wěn),同時達(dá)到穩(wěn)定電壓的時間變長。如下圖所示,電感為1h時的情況,不斷續(xù):
當(dāng)電感太小時,輸出電壓將出現(xiàn)斷續(xù),如下圖所示,電感為0.00001h時的情況,斷續(xù)的波形如下圖:
（三）,電容的影響:
當(dāng)電容變大時,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時所出現(xiàn)的情況:
當(dāng)電容變小時,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)電容太小時會很不穩(wěn)定,如下圖所示,電容為1*10^-15時所出現(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)電路中電感變大時輸出電壓變化會更平緩但達(dá)到穩(wěn)定的時間變長,當(dāng)電感太小時輸出的電壓會發(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)輸出波形不對時須小心調(diào)整電路參數(shù),堅持不懈多次實驗方能成功。九.參考文獻(xiàn)[1]電力電子電路的計算機(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)計實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