電力電子仿真

直流升壓變換器的MATLAB仿真李潤嘉電氣121學號201200307037一、仿真電路原理圖及原理原理圖如圖1所示：假設L值、C值很大，V通時，E向L充電，充電電流恒為，同時C的電壓向負載供電，因C值很大，輸出電壓為恒值，記為。設V通的時間為，此階段L上積蓄的能量為E。V斷時，E和L共同向C充電并向負載R供電。設V斷的時間為，則此期間電感L釋放能量為（-E），穩(wěn)態(tài)時，一個周期T中L積蓄能量與釋放能量能量相等。化簡得，輸出電壓高于電源電壓，故稱為升壓斬波電路。也稱為boostchooper變換器。為升壓比，調(diào)節(jié)其即可改變。將升壓比的倒數(shù)記為β，即，和導通占空比，有如下關系：D+β=1，因此。升壓斬波電路能使輸出電壓高于電源電壓的原因是：L儲能之后具有使電壓升高的作用與電容C可將輸出電壓保持住。二、所使用的Matlab工具箱與模塊庫本次設計利用Simulink仿真，所使用的Matlab工具箱與模塊庫主要有：直流電源Dc、場效應管MOSFET、脈沖發(fā)生器（PulseGenerator）、電流測量（currentMeasurement）、電感（seriesRLCBranch）、阻抗負載（ParallelRLCBranch）、二極管Diode、電壓測量（VoltageMeasurement）、示波器scope以及powergui模塊等。三、模塊參數(shù)設定（1）直流電壓源=100v，MOSFET與Diode、電壓測量、電流測量等均采用默認設置。（2）電感設置為1e-4，阻抗負載設置為：R=5;C=1e-4。（3）脈沖發(fā)生器的參數(shù)設置至關重要：“Pulsetype”脈沖類型，設置為Timebased（時間基準）；“Time（t）”時間，設置為Usesimulationtime（用仿真時間）；“Amplitude”脈沖幅值，設置為1.1；“Period（secs）”周期（s），設置為0.2e-3，對應著MOSFET的開關頻率為5kHz；“PulseWidth（%ofPeriod）”脈沖寬度（周期的百分數(shù)），根據(jù)MOSFET的開關特性，設置為50；“Phasedelay（secs）”相位延遲（s），設置為0.001e-3。MATLAB仿真仿真結果結論（1）直流斬波電路可將直流電壓變換成固定的或可調(diào)的直流電壓，使用直流斬波技術，不僅可以實現(xiàn)調(diào)壓的功能，而且還可以達到改善網(wǎng)側諧波和提高功率因數(shù)的目的。直流斬波技術主要應用于已具有直流電源需要調(diào)節(jié)直流電壓的場合。（2）直流變換電路主要以全控型電力電子器件作為開關器件，通過控制主電路的接通與斷開，將恒定的直流斬成斷續(xù)的方波，經(jīng)濾波后變?yōu)殡妷嚎烧{(diào)的直流輸出電壓。利用Simulink對升壓斬波的仿真結果進行了詳細分析，與采用常規(guī)電路分析方法所得到的輸出電壓波形進行比較，進一步驗證了仿真結果的正確性。（3）采用Matlab/Simulink對直流斬波電路進行仿真分析，避免了常規(guī)分析方法中繁瑣的繪圖和計算過程，得到了一種較為直觀、快捷分析斬波電路的新方法。同時其建模方法也適用于其他斬波電路的方針，只需對電路結構稍作改變即可實現(xiàn)，因此實用性較強