基于MATLAB的单端初级电感变换器的研究.pdf

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1、·48·基于MATLAB的单端初级电感变换器的研究余云昊，刘跃，卢家暄(贵州大学电气工程学院，贵州贵阳550003)摘要：单端初级电感变换器(SEPIC)作为一种DC—DC变换器既可以实现升压，也可以实现降压，而且转换效率较高，适用多种场合该文详细分析了SEPIC拓扑结构的工作原理，提供了一种较为简单的各元件参数的选取方法，并给出了推导过程。重点阐述了电流连续模式(coN)和，『占界连续工作模式(TM)下的工作机制，并利用MATLAB软件搭建仿真模型，实现了较小输出波纹的升压及降压功能。通过对仿真结果的分析验证了

2、理论分析的正确性。关键词：SEPIC变换器临界模式参数选取仿真中图分类号：TM924．02文献标识码：B文章编号：1002—6886(201l】05-0048—04ResearchofSingle-endedPrimaryInductanceConverterbasedonMATALABYUVunhao，L1Uyue，LUJiaxuanAbstract：Theconverterofsingle—endedp6maD'inductanceeonve~er(SEPIC)withhighefficiencycanach

3、ieveboostandbuck，s()itisapplicable“)avavioLISofoccasions．TheworkingprincipleofSEPICtopo]og?strtlettlreisdetailedanalysis．Asimplemethodforselectingtheparametersofeachelementissuppliedandthefonnuladerivationprocessisgiving．Theworkingmechanism0ftheCCMandtheTMisf

4、ocusedon，andthefunctionofboostandbucku~thinsmallrippleisachievedbybuildingsimulationmodelwithMAT—LAB．Finallyitverifiedthecorrectnessofthetheoreticalanalysisthroughthemralysisofthesimulationresuhs．Keywords：SEPICc0I1veI1er：transiti0nmode；parameterselection；simu

5、lation压20V～25V变化的情况下，输出电压恒定为60V的升压0引言功能；在输入电压200V～150V变化的情况下，输出电压为直流DC—DC变换器，能将一种直流电源变换为另50V的降压功能。并通过仿真结果分析，验证理论的正确一种具有不同输出特性的直流电源，足开关电源的核心。性。多输m扩展简单、输出跟踪能力较好、输入输出极性等lSEPIC电路的工作原理独特的优势，使得端初级电感变换器(SingleEndedPri—maryInductorConverter，SEPIC)的研究和应用近年来开始如图l所引起了人们

6、越米越多的兴趣。。。示为SEPIC拓单端初级电感变换器是一·种既可以实现升压又可以扑的电路图。实现降压的DC—DC变换器，它的效率通常可达90％。SEPIC变换器提单端初级电感变换器(5EP1C)的优点在于输入输出电流供的输出电压脉动小，降低EMI，以减少附加的滤波元件；在开关管的大小主要取决图1SEP1C结构的拓扑导通和截止的期间，都能传递功率，传输效率高；存开关管于开关的占空比，通过开关管Ⅵ导通和关断进行着能量导通期间，由天管将中入的干扰短路，截止期间，由续流的存储和传递。SEPlC变换器工作于电流连续模式二

7、极管将串入的一}：扰短路，而只．有自身的优势：输出电压(CCM)时，在开关管VT导通和截止时的工况如图2所极性和输入电相同；_二撇管串联在主回路上，输入电流示，开关管导通期间存在三个环路：I，Ⅱ，m；在关断期间，存基本上保持连续状态，减小，■极管的开通关断损耗，增在两个环路：I，Ⅱ。为了分析稳态特性，简化推导公式的过加变换器的稳定性和可靠性【大J此用途比较，泛，特别是程，特有如下假定：应用于输入电压不断变化而输出电压稳定，且存在严重的1)开关管、二极管是理想元件，可以在瞬间导通或截EMI的领域。止，没有导通压降，

8、截止时没有漏电流。本文通过推导，得出种较为简单的元件参数设计2)电感电容是理想元件。方法。利用MAT[AB软件搭建仿真电路，实现在输入电设MOSFET的开关周期为，导通时间=DTs，截止·49·时间=(1一D)。D为MOSFET的导通占空比。I：的电压为[／2：。因此，此时的工作波形如图3(1)开关管VT导通所示的(1一D)段所示。在环路I中有：d：r(＼1一一口一1／一