降压式直流斩波电路

1、实验一降压式直流斩波电路（Buck）、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。IGBTiLI图1-2 仿真电路图（截图）CprgMlocpi：2?iDVdZc=p R UO图1-1电路图二、建立仿真模

2、型根据原理图用matalb软件画出正确的仿真电路图，如图1-2仿真参数，算法（solver） ode15s,相对误差（relativetoleranee） 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。B Block Parameters： OC Voltage SourceDC Swioe |mk) lbrik|Id&al DCsource.Paiamet&rgamphude(VMMsifements Norw| t；QK| ol !决Ippply1图1-4 （截图）晶闸管参数，如图1-5旨 Block Parameters： IGBT/

3、DiodIGET 心odehwk)恤Imptmerts an ide IGBT. Ged. or anddudePadameiari；Ihternai lesislance Ron (Ohm?)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）图1-9 （截图）1 fir* I4 np#*k4 *h WW RC mufatwtn 5Uiig CModfr AhCiM Zt i fnd wi 曲| vmd rtdWc曲 艮呦 Pot nwf 4Dck：4fiCK g fwy rlucftanc* 曲4tt be

4、 S Th- Dodte fTvedvKP ic rihMe rt 井刚*t wfePWenW 尊Atttanc Ren KMmtatftdmnc* ten 则CFvmwJ vLggt VTca1r*4wwWts|A|:HC iX1剝“tg rewiarcfr Ai fvw;f99Q|c4C4c*Jwe C* f)i$h0HV4iMcnef*pQftSf _) *=- EM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 a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形， 第二列波为输入电压波

5、形。电頰电压1010Q51009915993.63 613623.633.643.653.663.673.663.6937图 1-10 a =20% （截图）负氮电压电晅电圧10099： 5 p - * b ” :qqIiIi3.J163.844.244图 1-11 a =50% （截图）101 r 电源电压10Q.5 -100 -99.5 -32343.&3.844.244 J6 J8 5图 1-12 a =70% （截图）负籁电压电源电压101100.5-100 -99.5 -99-363.613.623633.643.653.663.673.6fi图 1-13 a =90% （截图）四、

6、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：UO=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11，另外, VD截至时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

7、电感L上的储能可以表示为Elltoff。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）lltoff。如图2-1。4- ULVDU0fvT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) ode15s,相对误差(relativetoleranee) 1e-3, 开始时间0结束时间10，如图1-3。电源参数

8、，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 a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。负载电压电源电压101100.510099.5册iiiIIIIiii9.39.329.349.3&9.39349.429.443幅 9.5图 2-3 a =20% （截图）员秋电压1电源电压101：:100.5 =-:-:- ;=100=i=i=iSS3.5 : ,:：-,八，:八*.:9911111111i1i139319.329339.349359 3Ci379.363.3394图 2-4a =50% （截图）员斬电压图 2-5 a =70% （截图）员威电压电源电压101 r- 100.510099.5勺 gIIIIIIIIIIS33.19.329.339.34ft