1、DCDC电路matlab设计与仿真DC-DC电路 matlab 设计与仿真作者： 日期：MATLAB语言、控制系统分析与设计大作业题目： DC/AC/DC 开关电源仿真专 业：电气工程及其自动化班 级： 电气 1009 班设 计 者： 吴嵩学 号： u201012042评分：华中科技大学电气与电子工程学院2013 年 11 月评分栏项目应包括的主要内容或考核要点满 分自评评分设计 报告 基本 要求方案论证性能指标分析；控制方法及实现方案10设计过程控制器设计与参数计算30结果分析对设计结果的分析与核算，分析原因和改进20格式规范重点考查完整性，图表，公式的规范性10发挥部分完成第（ 1）项提出
2、改进的性能指标，完成分析，设计并对结果予以验证10完成第（ 2）项考虑参数变化，干扰影响等其 他因素，完成分析，设计并对 结果予以验证10完成第（ 3）项提出其他更完善的性能指标， 完成分析，设计并对结果予以 验证10报告 得分以上报告得分占考核成绩的 90%是否申请答辩：是（ ）否（ ）100答辩 得分答辩以报告的特色和难度系数， 掌握程度予以评 价特色：难度：熟练：10总分报告得分 +答辩得分、简介直流_直流变换器也称直流斩波器或 DC_DC变换器。 DC_DC电路是将 某直流电源转换成不同电压值的电路。 DC/AC/DC电路则是通过将直流转 化成交流，再转换成直流的技术，完成直流直流的变
3、换，以达到某些电 路要求。我将使用 matlab 仿真此电路，对电路性质进行研究，了解此电 路的特性。、 DC/AC/DC 开关电源原理及设计2.1 原理DC/AC/DC 开关电源电路是由 VT1VT4 组成单相桥式逆变器将直流电转换 成几千赫兹 几十千赫兹的高频率交流电，再经高频变压器 T 的变压和隔离，由 二极管 VD1 ， VD2 组成的单相全波整流电路将高频电流转换成直流电，并由电 感L和电容C滤波后得到稳定的直流电输出。 VT1VT4 组成的逆变器采取 PWM 控制开关电源仿真模型如下图 1，模型中 VT1VT4 组成的逆变器使用 Universal Bridge 模块。由于在 SI
4、MULINK 模型库中没有该电源相应的驱动模块，因此在 模型中使用两个 PWM generater模块来产生驱动脉冲， 并通过常数模块的设定值 来控制脉冲宽度， 设定值在 01之间调节。在第二个 PWM generater模块前加放 大器 gain，并设置放大倍数 -1，起信号倒相作用。 PWM generater模块参数设置 如图 2 所示。逆变器和变压器参数设置如图 3 所示。122.2 参数设计由于 PWM generater模块频率设置为 8000HZ，将会产生 8000HZ 的控制脉 冲，产生的高频交流电的频率也应为 8000HZ。 LC 滤波时应对电感和电容适当 设置。LC 滤波的
5、转折频率要远小于开关频率，即控制脉冲的频率。现设置 L 为 100uH，C 为 1mF。转折频率 P=503.3HZ，符合要求。负载电阻 R=0.3。由图 1 建立模型，将原直流电压设置为 220V，变压器变比为 220： 75，仿 真时间取 0.04s，仿真算法为 ode45.可得变压器一， 二端电压如图 4,5 所示，经逆 变器后直流电变为 8000HZ 的高频矩形交流电，一次侧电压幅值 220V，二次侧 电压幅值为 75V，与设定相同。 VT1VT4 的控制脉冲信号如图 6 所示.改变常数模块来控制脉冲的宽度， 已达到所要求的直流电压值， 如常数之设 置为 0.4，0.5和 0.6时负载
6、电阻上的电压波形如图 7，8，9所示.可以看出符合要 求，改变脉冲宽度可以控制所得直流电压数值。43 结果分析观察 VT1VT4 的控制脉冲信号的波形可以发现 1,4波形相同， 2,3波形相 同，与实验的要求相符。 变压器的一二次侧电压也与设置相同。 通过上面的图形 可以看出， 调节常数大小可以控制所得的直流电压的数值， 但有较小的偏差， 在 实验的允许范围内， 实验是成功的。 实验偏差是由建模时二极管 VT1,VT2的导通 电压没有设置成 0V，而是 0.8V, 造成了一定的偏差。 实验结束后， 我将二极管导 通电压调为 0V，发现所得直流电压值与要求更加接近， 如下图所示为常数为 0.4
7、时改变前后的负载电压波形。改前负载电压波形改后负载电压波形4、总结本设计完成了设计的基本要求详尽的阐述了设计依据，工作原理叙述， ，单 相桥式逆变器电路仿真，单相全波整流电路仿真等。在进行本设计撰写时，我能够积极的查阅资料，和别人讨论，积极的采纳别人的意见。 对电路的工作原理、 参数的基数过程， 所用器件的选择都进行了深入 的阐述。由于时间和自身水平的限制， 我所做的设计仿真还有很多的不足之处。 但通 过这段时间以来的实践，我也掌握了很多的经验和教训。通过这次的课程仿真， 我了解到怎样把自己在书本上学习到的知识应用到实 际的工作之中， 也学到很多待人处事的道理， 想这在我以后的工作和学习中将是 我的宝贵财富。参考文献：1信号与控制综合教程 熊蕊 编著2电力电子电机控制的建模与仿真 洪乃刚 编著3MATLAB 在电气工程中的应用 李维波 编著
