电力电子技术项目实训指导书.doc

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1、佛山科学技术学院<<电力电子技术>>项目实训指导书主编：屈莉莉自动化系二0一三年十二月5一．项目实训总学时：3周总学分：3二．适用专业：电气工程及其自动化三．考核方式及方法：检查学生所建立的电力电子变换器主电路和控制电路模型，编写总结报告，答辩。四．题目：（三选一）（一）设计一个DC/DCBuck变换器的主电路和控制电路，利用MATLAB/PSIM仿真软件，对所设计的电路进行仿真验证。基本参数为：输入电压为200V，输出电压为50V，纹波电压为输出电压的0.2%，负载电阻为20Ω，开关管选用MOSFET，工作频

2、率为20KHz。要求：1.设计主电路，根据Buck变换器的工作原理1）设计电感和电容参数；2）建立DC/DCBuck变换器仿真模型；3）研究MOSFET门极触发脉冲Vg、电感电压VL、电感电流iL、输出电压VO、MOSFET电流iQ1、二极管电流iD1的波形，并对结果进行分析；4）将开关管工作频率改为50KHz，电感改为约临界电感值的一半进行对比研究和分析。2.设计控制电路，保证输入电压或负载变化±20%时，输出电压保持不变，且纹波控制在2%以内。根据电压负反馈控制的基本原则，确定补偿网络传递函数的形式和参数大

3、小，并用波特图验证所设计的闭环控制系统是否稳定。5图1电压控制型DC/DCBuck变换器原理图（二）设计一个DC/DCBoost变换器的主电路和控制电路，利用MATLAB/PSIM仿真软件，对所设计的电路进行仿真验证。基本参数为：输入电压为3-6V，输出电压为15V，纹波电压为输出电压的0.2%，负载电阻为10Ω，开关管选用MOSFET，工作频率为40KHz。要求：1.设计主电路，根据Boost变换器的工作原理1）电感电流连续情况下，设计仿真参数；2）建立DC/DCBoost变换器仿真模型；3）研究MOSFET

4、门极触发脉冲Vg、电感电压VL、电感电流iL、输出电压VO、MOSFET电流iQ1、二极管电流iD1的波形，并对结果进行分析。4）将电感值分别减小为临界电感的一半和二分之一，仿真分析电感电流断续时的Boost变换器工作情况。2.设计控制电路，保证输入电压或负载变化±20%时，输出电压保持不变，且纹波控制在2%以内。根据电压负反馈控制的基本原则，确定补偿网络传递函数的形式和参数大小，并用波特图验证所设计的闭环控制系统是否稳定。（三）设计一个DC/DCBuck-Boost变换器的主电路和控制电路，利MATLAB/P

5、SIM仿真软件，对所设计的电路进行仿真验证。基本参数为：输入电压为20V，输出电压为10V~40V，纹波电压为输出电压5的0.2%，负载电阻为10Ω，开关管选用MOSFET，工作频率为20KHz。要求：1.设计主电路，根据Buck-Boost变换器的工作原理1）电感电流连续情况下，设计主电路参数；2）建立DC/DCBuck-Boost变换器仿真模型；3）研究MOSFET门极触发脉冲Vg、电感电压VL、电感电流iL、输出电压VO、MOSFET电流iQ1、二极管电流iD1的波形，并对结果进行分析；4）仿真分析电感电

6、流断续时的电路工作情况。2.设计控制电路，保证输入电压或负载变化±20%时，输出电压保持不变，且纹波控制在2%以内。根据电压负反馈控制的基本原则，确定补偿网络传递函数的形式和参数大小，并用波特图验证所设计的闭环控制系统是否稳定。五．设计内容与时间安排：由于任务较重，同学们务必抓紧时间，并充分利用业余时间查找资料，进行调试工作，下面提供大致安排，供参考：1．每个同学选定题目，独立查阅文献资料；（1天）2．熟悉仿真软件。（1天）3．主电路参数设计；（2天）4．建立主电路仿真模型和完成开环状态下仿真验证；（3天）5．

7、控制电路参数设计；（2天）6．建立控制电路仿真模型和完成闭环状态下仿真验证；（3天）7．编写不少于3000字的项目总结报告及提供仿真模型（电子版）；（2天）8．总结与答辩。（1天）六．设计说明书主要内容：1．课程设计的主要内容和任务；2．主电路工作原理分析；3．主电路参数设计；4．主电路仿真模型及开环状态下仿真结果分析；51．控制电路工作原理分析；2．控制电路参数设计；3．控制电路仿真模型及闭环状态下仿真结果分析；4．结论及存在问题5．参考文献。5