multisimbuck电路仿真设计
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第一章概述1、1 直流―直流变换的分类直流—直流变换器(DC-DC)就是一种将直流基础电源转变为其她电压种类的直流变换装置。
目前通信设备的直流基础电源电压规定为−48V,由于在通信系统中仍存在−24V(通信设备)及+12V、+5V(集成电路)的工作电源,因此,有必要将−48V基础电源通过直流—直流变换器变换到相应电压种类的直流电源,以供实际使用。
D C/DC变换就是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。
主要有(1)Buck电路——降压斩波,其输出平均电压小于输入电压,极性相同。
(2)Boost电路——升压斩波,其输出平均电压大于输入电压,极性相同。
(3)Buck-Boost电路——降压―升压斩波,其输出平均电压大于或小于输入电压,极性相反,电感传输。
(4)Cuk电路——降压或升压斩波,其输出平均电压大于或小于输入电压,极性相反,电容传输。
此外还有Sepic、Zeta电路。
1、2 直流—直流变换器的发展当今软开关技术的发展使得DC/DC发生了质的飞跃,美国VICOR公司(美国怀格公司,国际知名的电源模块生产厂家)设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器,其最大输出功率有300W、600W、800W等,相应的功率密度为(6、2、10、17)W/cm3,效率为(80~90)%。
日本NEMIC—LAMBDA(联美兰达,日本的开关电源厂商、2012年兰达被TDK收购,名称也改为TDK-LAMBDA)公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列,其开关频率为(200~300)kHz,功率密度已达到27W/cm3,采用同步整流器(MOSFET代替肖特基二极管),使整个电路效率提高到90%。
第二章降压―升压斩波电路的设计2、1 基本工作原理电路原理图如图2-1所示,基本工作原理如下:b)Ra)ii2II图2-1: 降压―升压斩波电路原理图设电路中电感L值很大,电容C值也很大。
使电感IL与电容电压即负载电压uo基本为恒值。
KC017-1 2006 届毕业设计开题报告
题目基于multisim开关电源的仿真设计
专业电气工程及其自动化
姓名周大伟
班级0 2 电三
指导教师许泽刚
起止日期06.3.19-06.3.2
2006年03 月31日
(2)熟悉Multisim仿真软件;
(3)进行方案比较,确定简便、可行的方案。
(4)绘制BUCK主电路和控制电路,并完成闭环参数的设计;(5)采用参数扫描法设计滤波电感;
(6)采用Multisim仿真软件进行仿真设计;
(7)撰写毕业论文,准备答辩;
4.设计方案及其技术路线
4.1BUCK变换器设计
此设计分为BUCK主电路和闭环控制电路两部分的设计,且采用Multisim仿真软件进行仿真设计。
本开关电源设计采用Buck(降压)电路,Buck 变换器是最基本的PWM变换器主电路拓扑之一。
图1是BUCK 变换器电路。
图1 降压(Buck)变换器电路
主要的设计步骤为:主电路选型(Buck电路),“黑箱”计算,输出滤波电路设计(滤波电感设计和滤波电容的确定),开关器件及二极管的设计,控制电路的设计等等。
具体设计路线如下:
1.技术指标
输入电压:DC +10V
注:开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一,此报告应在导师的指导下,由学生填写,经导师签署意见及系部审核后生效。
KC017-1
2006 届毕业设计开题报告
题目基于multisim开关电源的仿真设计
专业电气工程及其自动化
姓名周大伟
班级0 2 电三
指导教师许泽刚
起止日期06.3.19-06.3.2
2006年03 月31日
也就可以尽快解决。
减少投资,加快开发速度,大大减少了设计所需的时间。
3.2工作内容
(1)了解Buck变换器的设计方法;
(2)熟悉Multisim仿真软件;
(3)进行方案比较,确定简便、可行的方案。
(4)绘制BUCK主电路和控制电路,并完成闭环参数的设计;
(5)采用参数扫描法设计滤波电感;
(6)采用Multisim仿真软件进行仿真设计;
(7)撰写毕业论文,准备答辩;
4.设计方案及其技术路线
4.1BUCK变换器设计
此设计分为BUCK主电路和闭环控制电路两部分的设计,且采用M ultisim仿真软件进行仿真设计。
本开关电源设计采用Buck(降压)电路,Buck 变换器是最基本的PWM变换器主电路拓扑之一。
图1是BU CK变换器电路。
图1降压(Buck)变换器电路
主要的设计步骤为:主电路选型(Buck电路),“黑箱”计算,输出滤
注:开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一,此报告应在导师的指导下,由学生填写,经导师签署意见及系部审核后生效。
Buck电路设计与MATLAB仿真LT利用simpowersystems中的模块建立所设计降压变换器的仿真电路。
输入电压为20V的直流电压源,开关管选MOSFET模块(参数默认),用Pulse Generator模块产生脉冲驱动开关管。
分别做两种开关频率下的仿真。
(1)使用理论计算的占空比(D=0.25),记录直流电压波形,计算稳态直流电压值,计算稳态直流纹波电压,并与理论公式比较,验证设计指标。
4、仿真过程::A.建立模型:建立仿真模型如下如所示:B. 记录数据:仿真算法选择ode23tb,最大步长为0.1s,占空比D=0.25进行仿真,记录数据如下表所示:开关频率f s(K Hz) 电感L(mH)电容C(μF)输出电压稳态值V o(V)输出电压纹波值ΔV o(V)电感电流波动值ΔI o(A)10 0.375500 4.736 0.0267 1 0.45 417 4.339 0.0275 0.875 0.1875500 6.435 0.0510 1.850 0.075100 4.745 0.0197 1.0140.09 83.3 4.396 0.0224 0.875与理论值对比开关频率f s(K Hz) 电感L(mH)电容C(μF)输出电压稳态值V o(V)输出电压纹波值ΔV o(V)电感电流波动值ΔI o(A)100.375500 5 0.025 1 0.45 417 5 0.025 0.833 0.1875 5005 0.025 2 500.075 100 5 0.025 1 0.09 83.3 50.0250.833C .仿真过程:当f s =10KHz,L=0.375mH C=500μF , 占空比D=0.25,电流连续的临界状态时,记录稳态直流电压值V o =4.736V ,稳态直流电压理论值5V计算稳态直流纹波电压的理论值2(1D)0.025V8s o o T V V CL-∆==,通过图中得到直流纹波电压为0.0267V当fs=10KHz,L=0.375mH, C=500μF,占空比D=0.25,电流连续的临界状态时,由(1)o SLV D T IL-∆=,得电感电流波动理论值是1A ,由图像得到电感电流波动值是1A ,与理论计算相符合Time/sP u l s e /VSwitch (fs=10KHz,L=0.375mH,C=500uF)Time/sI L /VInductor Current(fs=10KHz,L=0.375mH,C=500uF)Time/sU o /VUo (fs=10KHz,L=0.375mH,C=500uF)Figure-1 fs=10K Hz,L=0.375mH, C=500μF,占空比D=0.25,电流连续的临界状态取1.2倍临界电感值时,输出电压稳态值是4.399V ,理论值是5V ,纹波电压理论值0.025V记录波形测得纹波电压为0.0275V 电感电流波动理论值为0.833A ,由图像得到电感电流波动值是0.875ATime/sP u l s e /VPulse (fs=10KHz,L=0.45mH,C=417uF)Time/sI L /AInductor Current(fs=10KHz,L=0.45mH,C=417uF)取1.2倍电感值时0.1970.19750.1980.19850.1990.19950.20.20050.2010.2015Time/sU o /VUo (fs=10KHz,L=0.45mH,C=417uF)f s =50KHz,L=0.075mH, C=100μF, 占空比D=0.25,电流连续的临界状态时,记录稳态直流电压值V o =4.745V ,理论值是5V ,稳态直流纹波电压理论值0.025V ,由输出电压波形得到实际值为0.0197V电感电流波动理论值为1A ,测量值为1.014AFigure-2取1.2倍电感Time/sP u l s e /VPulse (fs=50KHz,L=0.075mH,C=100uF)Time/sI L /AInductor Current(fs=50KHz,L=0.075mH,C=100uF)x 10-3Time/sU o /VUo (fs=50KHz,L=0.075mH,C=100uF)Figure-3 f s =50KHz,L=0.075mH, C=100μF,占空比D=0.25,电流连续的临界状态取 1.2倍临界电感时,输出电压平均值为4.396V,理论值是5V,纹波电压理论值为0.025V,实际为0.0224V电感电流波动理论值为0.833A,实际值为0.875ATime/sP u l s e /VPulse (fs=50KHz,L=0.09mH,C=83.3uF)Time/sI L /AIductor Current(fs=50KHz,L=0.09mH,C=83.3uF)4.524.54 4.564.58 4.6 4.62 4.64x 10-3Time/sU o /VUo (fs=50KHz,L=0.09mH,C=83.3uF)Figure-4 取1.2倍电感时(2)画出电感电流波形,计算电流波动值并与理论公式对比记录数据如下表 开关频率f s (K Hz) 电感L(m H)电容C(μF)电感电流波动值ΔI o (A) 电感电流波动实际值ΔI o (A)100.375500 110.45 417 0.833 0.875 0.1875 500 2 1.8 500.07510011.014 0.09 83.3 0.8330.8750.10880.10890.1090.10910.10920.10930.10940.1095-1-0.50.511.52Time/sP u l s e /VSwitch (fs=10KHz,L=0.375mH,C=500uF)Time/sI L /VInductor Current(fs=10KHz,L=0.375mH,C=500uF)Figure-5 fs=10KHz,L=0.375mH, C=500μF,占空比D=0.25,电流连续的临界状态0.0250.02550.026-1-0.500.511.52Time/sP u l s e /VPulse (fs=10KHz,L=0.45mH,C=417uF)Time/sI L /AInductor Current(fs=10KHz,L=0.45mH,C=417uF)Figure-6 fs=10KH z,L=0.45mH, C=417μF,占空比D=0.250.02480.02490.025-1-0.500.51Time/sP u l s e /VTime/sI L /AInductor Current(fs=50KHz,L=0.075mH,C=100uF)Figure-7 f s =50KHz,L=0.075mH, C=100μF,占空比D=0.25,电流连续的临界状态0.02480.02490.025-1-0.500.511.52Time/sP u l s e /VPulse (fs=50KHz,L=0.09mH,C=83.3uF)Time/sI L /AIductor Current(fs=50KHz,L=0.09mH,C=83.3uF)Figure-8 f s =50KHz,L=0.09mH, C=83.3μF,占空比D=0.25(3)修改占空比,观察直流电压值的变化。
MatlabBuck电路的仿真MATLAB 仿真报告 2题目:Buck 电路的仿真一降压变换器,输入电压为600V,输出电压450V,电感值2mH、电容值1mF,负载电阻 3 ,开关频率为 2kHz。
用 SimPowerSystems 中的模块建立仿真电路。
开关管选 IGBT 模块。
(1) 计算开关器件的占空比。
D4 506 00=75%(2)对电路进行仿真。
(a)记录电容电压波形,计算稳态电压值,计算启动时的超调量;解:电容电压波形如下图所示,稳态电压值如上图 V=。
启动时的超调量如下图所示,Matlab给出启动时超调量为 %b)记录电感电流波形,计算稳态电流平均值,记录启动时的电流瞬时峰值;由图 1可以得出,稳态电流平均值为 I=,启动时电流瞬时峰值为.c)测量纹波电压和纹波电流;纹波电压波形如图 1,纹波电流波形如图 2。
图 1中电压最大值 Umax = ;电压最小值为 Umin = .图 2中电流最大值 Imax = ;电流最小值 Imin = .d)用理论分析上述结果。
在开关管打开的时候,电压加在电感两端给电感充电,在开关管闭合的时候,电感两端放电,被电容吸收,无功功率在电路中传输,造成了 V ripple以及 I ripple,导致纹波的产生。
(3) 将电感值修改为。
比较开关管分别选择为IGBT 和IGBT/Diode 时,波形有什么差别,并解释原因。
电感减少以后,将 IGBT换成 IGBT/Diode,电路的波形由原来的CCM工作在了DCM,电路超调量减小,稳定性上升,原因是 IGBT/Diode在 CE 点之间接入一个二极管,似的电路的电流电压被钳制在一个稳定值,电路启动时,不会拥有过大的超调量,电路的稳定性上升。
(4) 以(2)中的仿真为基础,不改变主电路的拓扑和参数,试通过控制手段,降低电路启动时电压电流的超调量。
在电路中加入一个串联校正控制器,电路的超调量有着明显的下降。
Buck电路设计与仿真姓名:朱龙胜班级:电气1102 学号: 11291065 日期: 2014年5月10日指导老师:郭希铮北京交通大学计算机仿真技术作业四题目:Buck 电路的设计与仿真 1、Buck 电路设计:设计一降压变换器,输入电压为20V ,输出电压5V ,要求纹波电压为输出电压的0.5%,负载电阻10欧姆,求工作频率分别为10kHz 和50kHz 时所需的电感、电容。
比较说明不同开关频率下,无源器件的选择。
2、Buck 电路理论计算: 由以下公式计算:20.252.0.5A (1)3.5%8()4.2odoo o s o s d o LB OB V D V V I RV T D V LCDT V V I I L====∆-==-==1.占空比: 负载电流: 纹波电压: 电流连续条件:得到下列计算结果3、Buck 电路仿真:利用simpowersystems 中的模块建立所设计降压变换器的仿真电路。
输入电压为20V 的直流电压源,开关管选MOSFET 模块(参数默认),用Pulse Generator 模块产生脉冲驱动开关管。
分别做两种开关频率下的仿真。
(1)使用理论计算的占空比(D=0.25),记录直流电压波形,计算稳态直流电压值,计算稳态直流纹波电压,并与理论公式比较,验证设计指标。
4、仿真过程::A .建立模型:建立仿真模型如下如所示:B. 记录数据:仿真算法选择ode23tb,最大步长为0.1s ,占空比D=0.25进行仿真,记录数据如下表所C .仿真过程:当f s =10KHz,L=0.375mH C=500μF, 占空比D=0.25,电流连续的临界状态时,记录稳态直流电压值V o =4.736V ,稳态直流电压理论值5V计算稳态直流纹波电压的理论值2(1D)0.025V 8s o o T V V CL-∆==,通过图中得到直流纹波电压为0.0267V当fs=10KHz,L=0.375mH, C=500μF,占空比D=0.25,电流连续的临界状态时, 由(1)o SL V D T I L-∆=,得电感电流波动理论值是1A ,由图像得到电感电流波动值是1A ,与理论计算相符合Time/sP u l s e /VSwitch (fs=10KHz,L=0.375mH,C=500uF)Time/sI L /VInductor Current(fs=10KHz,L=0.375mH,C=500uF)0.04360.04380.0440.04420.04440.04460.04480.0450.04520.0454Time/sU o /VUo (fs=10KHz,L=0.375mH,C=500uF)Figure-1 fs=10KHz,L=0.375mH, C=500μF,占空比D=0.25,电流连续的临界状态取1.2倍临界电感值时,输出电压稳态值是 4.399V ,理论值是5V ,纹波电压理论值0.025V记录波形测得纹波电压为0.0275V 电感电流波动理论值为0.833A ,由图像得到电感电流波动值是0.875ATime/sP u l s e /VPulse (fs=10KHz,L=0.45mH,C=417uF)Time/sI L /AInductor Current(fs=10KHz,L=0.45mH,C=417uF)0.1970.19750.1980.19850.1990.19950.20.20050.2010.2015Time/sU o /VUo (fs=10KHz,L=0.45mH,C=417uF)f s 流电压值V o =4.745V ,理论值是5V ,稳态直流纹波电压理论值0.025V,由输出电压波形得到实际值为0.0197V电感电流波动理论值为1A ,测量值为1.014ATime/sP u l s e /VPulse (fs=50KHz,L=0.075mH,C=100uF)Time/sI L /AInductor Current(fs=50KHz,L=0.075mH,C=100uF)66.026.04 6.066.086.1x 10-3Time/sU o /VUo (fs=50KHz,L=0.075mH,C=100uF)Figure-3 f s =50KHz,L=0.075mH, C=100μF, 占空比D=0.25,电流连续的临界状态取 1.2倍临界电感时,输出电压平均值为 4.396V ,理论值是5V ,纹波电压理论值为0.025V ,实际为0.0224V电感电流波动理论值为0.833A ,实际值为0.875ATime/sP u l s e /VPulse (fs=50KHz,L=0.09mH,C=83.3uF)Time/sI L /AIductor Current(fs=50KHz,L=0.09mH,C=83.3uF)4.524.54 4.564.58 4.6 4.62 4.64x 10-3Time/sU o /VUo (fs=50KHz,L=0.09mH,C=83.3uF)Figure-4 取1.2倍电感时(2)画出电感电流波形,计算电流波动值并与理论公式对比记录数据如下表Time/sP u l s e /VSwitch (fs=10KHz,L=0.375mH,C=500uF)0.10870.10880.10890.1090.10910.10920.10930.10940.1095Time/sI L /VInductor Current(fs=10KHz,L=0.375mH,C=500uF)Figure-5 fs=10KHz,L=0.375mH, C=500μF,占空比D=0.25,电流连续的临界状态. ... .. 0.0250.02550.026-1-0.500.5Time/sP u l sTime/sI L /AInductor Current(fs=10KHz,L=0.45mH,C=417uF)Figure-6 fs=10KHz,L=0.45mH, C=417μF,占空比D=0.250.02480.02490.025-1-0.500.511.52Time/sP u l s e /VTime/sI L /AInductor Current(fs=50KHz,L=0.075mH,C=100uF)Figure-7 f s =50KHz,L=0.075mH, C=100μF, 占空比D=0.25,电流连续的临界状态 0.02480.02490.025-1-0.5Time/sP u l s e /VTime/sI L /AIductor Current(fs=50KHz,L=0.09mH,C=83.3uF)Figure-8 f s =50KHz,L=0.09mH, C=83.3μF, 占空比D=0.25DV o /VVo-D(Vd=20V)Figure-9 输出电压与占空比关系曲线(4)将电感改为临界电感值的一半,运行仿真模型(只仿真开关频率10k 时的情况,使用理论计算的占空比):记录电感电流波形,电感电流波动值为1.8A 观察不连续电流的波形;记录直流电压波形,计算稳态直流电压值,与理论公式6.67V 对比,,实际值6.435V 并与同一占空比下电流连续时的直流电压值4.736V 进行比较;计算稳态直流纹波电压,由图中得到纹波电压为0.0510V 并与理论公式比较(需根据电流波形计算D2的大小)。
第一章概述1.1 直流―直流变换的分类直流—直流变换器(DC-DC)是一种将直流基础电源转变为其他电压种类的直流变换装置。
目前通信设备的直流基础电源电压规定为−48V,由于在通信系统中仍存在−24V(通信设备)及+12V、+5V(集成电路)的工作电源,因此,有必要将−48V基础电源通过直流—直流变换器变换到相应电压种类的直流电源,以供实际使用。
D C/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。
主要有(1)Buck电路——降压斩波,其输出平均电压小于输入电压,极性相同。
(2)Boost电路——升压斩波,其输出平均电压大于输入电压,极性相同。
(3)Buck-Boost电路——降压―升压斩波,其输出平均电压大于或小于输入电压,极性相反,电感传输。
(4)Cuk电路——降压或升压斩波,其输出平均电压大于或小于输入电压,极性相反,电容传输。
此外还有Sepic、Zeta电路。
1.2 直流—直流变换器的发展当今软开关技术的发展使得DC/DC发生了质的飞跃,美国VICOR公司(美国怀格公司,国际知名的电源模块生产厂家)设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器,其最大输出功率有300W、600W、800W等,相应的功率密度为(6.2、10、17)W/cm3,效率为(80~90)%。
日本NEMIC—LAMBDA(联美兰达,日本的开关电源厂商.2012年兰达被TDK收购,名称也改为TDK-LAMBDA)公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列,其开关频率为(200~300)kHz,功率密度已达到27W/cm3,采用同步整流器(MOSFET代替肖特基二极管),使整个电路效率提高到90%。
第二章降压―升压斩波电路的设计2.1 基本工作原理电路原理图如图2-1所示,基本工作原理如下:b)Ra)ii2II图2-1: 降压―升压斩波电路原理图设电路中电感L值很大,电容C值也很大。
使电感IL和电容电压即负载电压uo基本为恒值。
当可控开关V处于通态时,电源E经V向电感L供电使其储存能量,此时电流为i1,方向如图2-1a)所示。
同时,电容C维持输出电压基本恒定并向负载R供电。
此后,使V关断,电感L中储存的能量向负载释放,电流为i2,方向如图2-1a)所示。
可见,负载电压极性为上正下负,与电源电压极性相反,因此又称为反极性斩波电路。
稳态时,一个周期T电感L两端电压ul对时间积分为零,即00 TLu dt=⎰当V处于通态期间,uL=E;而当V处于断态期间,uL=-u0。
于是所以输出电压为改变占空比α,输出电压既可以比电源电压高,也可以比电源电压低。
当0<α<1/2时为降压,当1/2<α<1时为升压,因此将该电路称为降压―升压斩波电路。
也有的文献直接按英文称之为buck-boost 变换器。
图2-1b)给出了电源电流i1和负载电流i2的波形,设两者的平均电流分别为I1和I2,当电流脉动足够小时,有如果V和VD为没有损耗的理想开关时,则EI1=U0I2,其输出功率和输入功率相等,可以看做直流变压器。
2.2 触发方式根据对输出电压平均值进行调制的方式不同,斩波电路可以有三种控制方式:保持开关周期T不变,调节开关导通时间ton,称为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM ),或脉冲调宽型。
保持开关导通时间ton不变,改变开关周期T,称为频率调制或调频型。
ton和T都可调,使占空比改变,称为混合型。
其中第一种方式应用最多。
第三章电路仿真及其分析offoontUtE⋅=⋅直流降压―升压斩波变换电路的输出电压可以高于或者低于输入电压,它具有一个相对于输入电压公共端为负极性的输出电压。
在电路中,改变占空比系数α,即可改变输出电压。
3.1电路为直流降压斩波变换电路时的波形及其分析基于Multisim的直流降压―升压斩波电路的仿真电路图如图3-1所示,当函数发生器的设置如图3-2所示。
占空比系数α为10%时,直流电压表指示的输出电压如图。
其中特别注意直流电压表的接入方向问题,由此可见输出电压小于输入电压,完成降压斩波功能。
直流电压表示数如图3-3所示,示波器显示的输出电压信号波形如图3-4所示。
图3-1:直流降压―升压斩波变换电路(降压时)图3-2:信号发生器板面设置图3-3:直流电压表示数图3-4:输出电压信号波形下面对仿真结果分析如下:在仿真电路图中,电源电压E设为9V,开关管为2SK2070L,即Silicon N Channel MOS FET High Speed Power Switching,是一种高速的MOSFET开关管,由日立公司(HITACHI)生产,函数信号发生器的参数设置足以驱动MOSFET,占空比α设为10%,由计算公式在理论上输出电压值应为1V,但是由于开关不是理想的,存在一定的压降,所以输出电压略小于理论值。
3.2 电路为直流升压斩波电路时的波形及其分析在图3-5所示的电路中,函数发生器的设置如图3-6,占空比系数α=0.7时,直流电压表的输出电压如图3-8所示,可见输出电压大于输入电压,完成了升压的功能。
示波器显示的输出电压信号波形如图3-8 a)和3-8 b)所示。
图3-5:直流降压―升压斩波电路(升压时)图3-6:信号发生器设置面板图3-7:直流电压表示数图3-8 a):输出电压波形图3-8 b):输出电压波形下面对仿真结果分析如下:与降压斩波电路相比,唯一的不同之处在于函数发生器占空比的参数设置不同,这也是电路可以实现降压和升压的根本所在。
在此仿真结果中,得出的实际电压与理论的电压相当接近,达到了预期的结果。
在进行输出电压的波形分析时发现,在进行第一次的输出电压仿真结果显示时得到如图3-8 a)所示的波形,这是由于在第一次仿真时,电容电感储能元件需要一定的时间建立自身的能量,所以波形有一个逐渐过渡的过程,而在建立了储能过程后,由于电感L可以维持电流基本不变,电容可以基本维持电压,使得此时电压的输出波形接近一条平行于时间轴的直线。
第四章直流斩波电路的发展前景直流传动是斩波电路应用的传统领域,而开关电源则是斩波电路应用的新领域,前者的应用是逐渐萎缩,而后者的应用方兴未艾、欣欣向荣,是电力电子领域的一大热点。
直流变换电路的用途非常广泛,包括直流电动机传动、开关电源、单相功率因数校正,以及用于其他领域的交直流电源。
直流变换技术已被广泛的应用于开关电源及直流电动机驱动中,如不间断电源(UPS)、无轨电车、地铁列车、蓄电池供电的机动车辆的无级变速及20世纪80年代兴起的电动汽车的控制。
从而使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。
由于变速器的输入是电网电压经不可控整流而来的直流电压,所以直流斩波不仅能起到调压的作用,同时还能起到有效地抑制网侧谐波电流的作用。
结论直流斩波电路的种类较多,包括六种基本斩波电路:降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路。
但是前两种是最基本的电路。
利用不同的基本斩波电路进行组合,可构成复合斩波电路,如电流可逆斩波电路、桥式可逆斩波电路等。
利用相同的基本斩波电路进行组合,可构成多相多重斩波电路。
在本次课程设计中,我通过对降压—升压斩波电路的设计,得出如下一些结论:(1) 降压—升压斩波电路是综合了单纯的降压斩波电路和升压斩波电路,所以使用起来更方便,更加灵活。
(2) 降压—升压斩波电路与Cuk斩波电路相比,存在一个缺点,其输入电源电流和输出负载电流是阶跃变化的,这样对输入和输出滤波的效果不是很理想。
(3) 由于存在着不可避免的器件自身压降以及自身损耗的问题,所以实际的结果会和理论有一定的偏差,我们的最终目的就是减小这种偏差,根本途径就是设计性能更好的器件,随着社会的不断发展,最新的器件正在一步步替代老的器件。
(4) 直流降压—升压斩波电路是够成开关电源的基础,各种电源都是以此为基础来设计优化的。
心得体会回顾起此次电力电子技术的课程设计,感慨颇多,在一个星期的日子里可以说是整天都充满着压力与忙碌,每天加班加点,自己也的确从此次安排的课程设计中学到了很多东西。
从开始得到老师公布开始课程设计时的一脸茫然到到自己通过查资料、与同学共同探讨、经过老师指导后,自己设计并写出这份课程报告,心中充满了成就感。
通过课程设计还拓宽了知识面,学到了很多课本上没有的知识,报告只有自己去做能加深对知识的理解,任何困难只有自己通过努力去克服才能收获成功的喜悦。
本次课程设计还让我明白了理论联系实际的重要性,只有通过实际的动手才能加深对于理论知识的理解。
在做课程设计的过程中我发现自己对课本知识的理解不够深刻,掌握的不太牢靠,以后一定会努力地温习以前的知识。
此次的课程设计中,运用了Multisim 10进行电路仿真,也练习了使用的熟练程度。
此外对论文的的格式要求等有了比较清晰的认识,也为了以后毕业论文的设计奠定了基础。
最后,感老师对我在课程设计时的指导!老师!!!参考文献[1] 王兆安,进军.电力电子技术[M].第五版.:机械工业,2009[2] 樊立平,王忠庆.电力电子技术[M].:大学,2006[3] 占松,蔡宣三.开关电源的原理与设计[M].:电子工业,1998[4] 黄家善,王廷才.电力电子技术[M].:机械工业出版,2000[5] 聂典,丁伟.Multisim 10计算机仿真在电子电路设计中的应用.:电子工业,2009[6] 黄智伟等.基于Multisim 2001的电子电路计算机仿真设计与分析.:电子工业,2004[7] 熊伟等.Multisim 7电路设计及仿真应用.:清华大学,2005。