直流斩波pwm控制matlab仿真..

《直流斩波pwm控制matlab仿真..》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目:直流斩波PWM控制Matlab仿真初始条件：输入200V直流电压。要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、要求得到0~100V直流电压。2、在Matlab/simulink中建立电路仿真模型；3、对电路进行仿真；4、得到结果并对结果进行分析；时间安排：课程设计时间为两周，将其分为三个阶段。第一阶段：复习有关知识，阅读课程设计指导书，搞懂原理，并准备收集设计资料，此阶段约占总时间的20%。第二阶段：根据设计的技术指标要求选择方案，设计计算。第

2、三阶段：完成设计和文档整理，约占总时间的40%。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要11概述及设计要求21.1概述21.2设计要求22降压斩波电路拓扑分析32.1降压斩波器基本拓扑32.2buck开关型调整器拓扑分析32.3降压斩波电路的重要参数计算方法42.3.1buck调整器的效率42.3.2buck调整器的理想开关频率42.3.3输出滤波电感的选择52.3.4输出滤波电容的选择53电路设计63.1buck主电路设计63.2脉宽调制电路设计73.3MOS管驱动电路设计83.4系统工作总电路84Matlab建模仿真及

3、分析94.1Matlab仿真模型的建立94.2Matlab仿真结果及分析10结束语14参考文献15摘要随着电力电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多。电子设备的小型化和低成本化使电源向轻，薄，小和高效率方向发展。开关电源因其体积小、重量轻和效率高的优点而在各种电子信息设备中得到广泛的应用。伴随着人们对开关电源的进一步升级，低电压，大电流和高效率的开关电源成为研究趋势。DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压也称为直流斩波。斩波电路主要用于电子电路的供电电源。斩波电路主要用于电子电路的供电电源，

4、也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。斩波器的工作方式有脉宽调制方式（Ts不变改变ton）和频率调制方式（ton不变改变Ts）两种。前者较为通用，后者容易产生干扰。本次设计要求对直流斩波电路进行Matlab仿真，得到仿真结果，并加以分析，利用Matlab的sinulink工具箱来完成仿真任务。若想得到稳定的电压输出，要进一步研究PWM调节方式，通过施加反馈系统，得到稳定的输出电压。关键字：降压斩波Matlab仿真PWM调节151概述及设计要求1.1概述在电力电子技术中，将直流电的一种电压值通过电力电子变换装置变换为另一种固定或可调电压值的变换，

5、称为直流—直流变换。直流变换电路的用途非常广泛，包括直流电动机传动、开关电源、单相功率因数校正，以及用于其他领域的交直流电源。直流斩波PWM控制技术是采用脉宽调制技术通过对开关管的通断的占空比的控制来达到改变输出电压的目的。基本的拓扑结构包括降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路，其中降压斩波电路（buck）和升压斩波电路（boost）是应用最多也是最广泛的。根据本设计的设计指标要求，下面将对降压斩波电路进行原理图的设计及利用matlab软件进行仿真验证。1.2设计要求本设计要求输入2

6、00V直流电压，采用PWM斩波控制技术，得到得到0~100V直流电压。并且建立Matlab仿真模型，对电路进行分析，得到结果并对结果进行分析。152降压斩波电路拓扑分析根据题目要求，本设计采用降压斩波电路进行设计，利用PWM控制技术实现题目所要求的指标。2.1降压斩波器基本拓扑图1buck电路基本拓扑Buck斩波电路如下图1所示，假设电路中电感L值、电容C值很大，当可控开关V开通时，电源E向负载供电，负载电压=E，负载电流按指数曲线上升。当可控开关V关闭时，负载电流经二极管VD续流，负载电压近似为零，负载电流按指数曲线下降。当电路工作于稳态时

7、，负载电流在一个周期的初值和终值相等，设V通的时间为ton，。V关断的时间为，则负载电压的平均值为其中T为开关周期，为导通占空比。2.2buck开关型调整器拓扑分析图2buck开关型调整器结构图15对于图2所示的buck基本拓扑，属于开环控制，实际应用中如果出现电网波动，可能造成输出电压不稳，无法正常工作。而加入如图2-2所示的反馈调节电路，可是输出电压稳定。反馈过程如下：采样电阻R1和R2检测出，并将其输入误差放大器（EA）与参考电压进行比较。被放大的误差电压被输入到电压比较器PWM中。PWM比较器的另一端输入是周期为T的锯齿波，其幅值一般

8、为3V。PWM电压比较器产生矩形波脉冲（从锯齿波起点开始到锯齿波与误差放大器输出电压交点结束）。因此，PWM输出的脉冲宽度与误差放大器输出电压成比例。PWM脉冲输入