《电力电子电路的计算机仿真》

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1、《电力电子电路的计算机仿真》综合训练报告班级电气8班姓名学号09230838专业电气工程及其自动化指导教师陈伟2012年秋季学期摘要电力电子交流技术是利用电力电子器件及相关电路进行电能变换的一门科学技术，既包括电压，电流的交换，也包括频率与相熟的交换。而电力电子器件又是电力电子交流技术的核心，也是自动化和电气工程专业的基础知识，具有重要的作用。本文在对升压、降压变换器电路理论分析的基础上，建立了基于Simulink的升压变换器和降压变换器的仿真模型，设计了DC-DC变换电路，实现了升压，降压及cuk电路功能。设计中选用MOS

2、FET型开关器件对升压、降压及CUK电路进行控制，并对不同工作情况进行仿真分析与研究。通过仿真分析也验证了本文所建模型的正确性。关键词:电力电子降压变换升压变换CUK变换MATLABSimulink仿真目录第一章绪论11.1设计目的11.2设计意义11.3设计要求1第二章仿真软件及开关器件简介22.1MATLAB简介22.2Simulink简介22.3MOSFET开关器件简介2第三章DC-DC变换器的设计原理43.1降压斩波电路（BuckChopper)工作原理43.2升压斩波电路（BoostChopper）工作原理53.3

3、cuk直流斩波电路工作原理..................................6第四章计算机仿真84.1降压变换器设计84.2升压变换器设计124.3cuk变换器设计17第五章总结20心得体会21参考资料22第一章绪论1.1设计目的：1、理解升压、降压变换及cuk电路电路图，并对电路中的元器件的作用有深刻的认识。　　　2、在对升压、降压变换及cuk电路理论分析的基础上，建立基于Simulink的升压、降变换及cuk电路的仿真模型3、选用MOSFET型开关器件对升压、降压进行控制，并对不同工作情况进行仿真分析与

4、研究。4、在实际操作中，验证所设计仿真模型的正确性。1.2设计意义：直流斩波就是将直流电压变换成固定的或可调的直流电压，也称DC/DC变换。使用直流斩波技术，不仅可以实现调压的功能，而且还可以达到改善网侧谐波和提高功率因数的目的。升压、降压变换电路即升压与降压斩波电路，主要应用于已具有直流电源需要调节直流电压的场合。1.3设计要求：1、设计一降压变换器，输入电压为200V，输出电压可调，负载电阻为20欧姆，开关器件选用MOSFET。2、设计一升压变换器，输入电压为3-6V，输出电压15V，负载电阻为10欧姆，开关器件选用MO

5、SFET,要求电流连续。3、设计一Cuk变换器，输入20V,输出范围为5~30V。4、完成上述DC-DC变换电路的设计，并进行计算机仿真，观察输出电压/电流波形、系统输入电压/电流波形及电压电流波形的谐波情况、不同仿真条件时系统输入输出的变化情况和理论分析的结果进行比较。第二章仿真软件及开关器件简介2.1MATLAB简介MATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MAT

6、LAB和Simulink两大部分。MATLAB控制系统仿真软件是当今国际控制界公认的标准计算软件，1999年春MATLAB5.3版问世，使MATLAB拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的图形可视、更广博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。特别是SIMULINK这一个交互式操作的动态系统建模、仿真、分析集成环境的出现，使人们有可能考虑许多以前不得不做简化假设的非线性因素、随机因素，从而即使学生没有对非线性动态系统进行分析研究的数学基础，仍可通过仿真来认知非线性对系统动态的影响。它的优点主要有：（1

7、）友好的工作平台和编程环境（2）简单易用的程序语言（3）强大的科学计算机数据处理能力（4）出色的图形处理功能（5）应用广泛的模块集合工具箱（6）实用的程序接口和发布平台（7）应用软件开发（包括用户界面）2.2Simulink简介Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被

8、广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。2.3MOSFET开关器件简介MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectionTransistor)金属氧化物场效应晶体管。FET与