降压式直流斩波电路

1、实验一 降压式直流斩波电路（Buck）一、原理图在控制开关VT导通ton期间，二极管VD反偏，电源E通过电感L向负载R供电，此间iL增加，电感L的储能也增加，导致在电感两端有一个正向电压Ul=E-u0，左正右负，这个电压引起电感电流iL的线性增加。2)在控制开关VT关断toff期间，电感产生感应电势，左负右正，使续流二极管VD导通，电流iL经二极管VD续流，uL=-u0，电感L向负载R供电，电感的储能逐步消耗在R上，电流iL线性下降，如此周而复始周期变化。如图1-1。图1-1 电路图 二、建立仿真模型根据原理图用matalb软件画出正确的仿真电路图，如图1-2。 图1-2 仿真电路图（截图）仿

2、真参数，算法（solver）ode15s，相对误差（relativetolerance）1e-3，开始时间0结束时间10，如图1-3。 图1-3 （截图）电源参数，电压100v，如图1-4。 图1-4 （截图）晶闸管参数，如图1-5。 图1-5 （截图）电感参数，如图1-6。 图1-6 （截图）电阻参数，如图1-7。 图1-7 （截图）二极管参数设置，如图1-8。 图1-8 （截图）电容参数设置，如图1-9。 图1-9 （截图）三、仿真参数设置设置触发脉冲占空比分别为20%、50%、70%、90%。与其产生的相应波形分别如图1-10图1-11图1-12图1-13。在波形图中第一列波为输出电压波

3、形，第二列波为输入电压波形。 图1-10 =20%（截图） 图1-11 =50%（截图） 图1-12 =70%（截图） 图1-13 =90%（截图）四、小结（1）在降压式直流斩波电路（Buck）中，电感和电容值设置要稍微大一点。（2）注意VT的导通和关断时间，电容的充放电规律和电感的作用。（3）输出电压计算公式：U0=DE。 实验二 升压式直流斩波电路（Boost）一、工作原理1）当控制开关VT导通时，电源E向串联在回路中的L充电储能，电感电压uL左正右负；而负载电压u0上正下负，此时在R与L之间的续流二极管VD被反偏，VD截至。由于电感L的恒流作用，此充电电流基本为恒定值I1，另外，VD截至

4、时C向负载R放电，由于正常工作时，C已经被放电，且C容量很大，所以负载电压基本保持为一定值，记为U0，假定VT的导通时间前我ton,则此阶段电感L上的储能可以表示为EI1toff。2）在控制开关VT关断时，储能电感两端电势极性变成左负右正，续流二极管转为正偏，储能电感与电源叠加共同向电容充电，向负载提供能量。如果VT的关断时间为toff，则此段时间内电感释放的能量可以表示为（U0-E）I1toff。如图2-1。图2-1 电路图二、电路建模利用Simulink软件对升压式直流斩波电路（Boost）进行仿真，如图2-2 图2-2 仿真电路图（截图）三、仿真参数设置仿真参数，算法（solver）od

5、e15s，相对误差（relativetolerance）1e-3，开始时间0结束时间10，如图1-3。电源参数，电压100v，如图1-4。晶闸管参数，如图1-5。电感参数，如图1-6。电阻参数，如图1-7。二极管参数设置，如图1-8。电容参数设置，如图1-9。三、仿真参数设置设置触发脉冲占空比分别为20%、50%、70%、80%。与其产生的相应波形分别如图2-3图2-4图2-5图2-6。在波形图中第一列波为输出电压波形，第二列波为输入电压波形。图2-3 =20%（截图） 图2-4 =50%（截图） 图2-5 =70%（截图） 图2-6 =80%（截图）四、小结（1）在升压式直流斩波电路（Boost）中，电感和电容值设置要稍微小一点。（2）注意VT的导通和关断时间