基于multisim开关电源的仿真设计
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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。
1 绪论由于集成电路制造技术的发展日新月异,电子电路的设计日趋复杂。
为了能在设计电路实现之前,了解环境因素对电路的影响,我们可以利用电脑辅助软件进行电路模拟与分析设计,并进行输入与输出信号响应的验证,可以有效地节省产品开发的时间与成本。
因此,本文利用了multisim软件进行了电路仿真。
1.1 课题背景倒计时系统从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
目前,倒计时系统的功能越来越强,且有多种专门的大规模集成电路可供选择。
学会制作倒计时系统,可以进一步的了解各种中小规模集成电路的作用并掌握实用方法和各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。
1.2 Multisim软件的应用EDA技术是现代电子工业中不可缺少的一项技术,是电类专业学生就业的基本条件之一。
Multisim软件把实验过程涉及到的电路、仪器以及实验结果等一起展现在使用者面前,在使用过程中就像在实验室中进行,电路参数调整方便,绝不束缚思维想象和电路创新。
Multisim软件可以用于几乎包含电类专业的所有学科的仿真教学,例如:电工基础、电路、低频电路、高频电路、脉冲与数字电路、电视机电路、音响电路、电子测量电路、射频电路、机电电路、模拟电子技术课程设计、数字电路课程设计以及综合课程设计等。
Multisim软件仿真元器件多,大约一万六千多个,其中包含各种信号源库、基本元件库、晶体二极管库、晶体三极管库、运放库、TTL器件库、CMOS器件库、单元逻辑器件库及可编程逻辑器件库、数字模拟混合库、指示元件库、杂散元器件库、数学控制模型库、机电元件库。
仿真仪器仪表使用方便,约束条件少。
在仿真中步骤如下:①根据原理图放置元器件;②连接导线;③单击仿真开关进行仿真;④利用虚拟仪器仪表观察仿真结果[1]。
1.3 倒计时显示系统的应用倒计时显示系统的计时装置广泛用于大型活动场所,成为人们日常生活中不可缺少的显示设备。
其中倒计时数字系统分为两部分,一部分是实现时、分、秒计时的功能的作用,另外一部分是实现日期的倒计,起到倒计时显示功能的作用。
基于Matlab/Simulink 的BOOST电路仿真姓名:学号:班级:时间:2010年12月7日1引言BOOST 电路又称为升压型电路, 是一种直流- 直流变换电路, 其电路结构如图1 所示。
此电路在开关电源领域内占有非常重要的地位, 长期以来广泛的应用于各种电源设备的设计中。
对它工作过程的理解掌握关系到对整个开关电源领域各种电路工作过程的理解, 然而现有的书本上仅仅给出电路在理想情况下稳态工作过程的分析, 而没有提及电路从启动到稳定之间暂态的工作过程, 不利于读者理解电路的整个工作过程和升压原理。
采用matlab仿真分析方法, 可直观、详细的描述BOOST 电路由启动到达稳态的工作过程, 并对其中各种现象进行细致深入的分析, 便于我们真正掌握BOO ST 电路的工作特性。
图1BOO ST 电路的结构2电路的工作状态BOO ST 电路的工作模式分为电感电流连续工作模式和电感电流断续工作模式。
其中电流连续模式的电路工作状态如图2 (a) 和图2 (b) 所示, 电流断续模式的电路工作状态如图2 (a)、(b)、(c) 所示, 两种工作模式的前两个工作状态相同, 电流断续型模式比电流连续型模式多出一个电感电流为零的工作状态。
(a) 开关状态1 (S 闭合) (b) 开关状态2 (S 关断)(c) 开关状态3 (电感电流为零)图2BOO ST 电路的工作状态3matlab仿真分析matlab 是一种功能强大的仿真软件, 它可以进行各种各样的模拟电路和数字电路仿真,并给出波形输出和数据输出, 无论对哪种器件和哪种电路进行仿真, 均可以得到精确的仿真结果。
本文应用基于matlab软件对BOO ST 电路仿真, 仿真图如图3 所示,其中IGBT作为开关, 以脉冲发生器脉冲周期T=0.2ms,脉冲宽度为50%的通断来仿真图2 中开关S的通断过程。
图3BOO ST 电路的PSp ice 模型3.1电路工作原理在电路中IGBT导通时,电流由E经升压电感L和V形成回路,电感L储能;当IGBT关断时,电感产生的反电动势和直流电源电压方向相同互相叠加,从而在负载侧得到高于电源的电压,二极管的作用是阻断IGBT导通是,电容的放电回路。
基于单零单极点控制方式的4A开关电源仿multisim仿真研究学院:电气与光电工程学院专业:电气工程及其自动化班级:姓名:学号:目录一、课题背景 (1)1.1、BUCK电路分析 (1)1.2、BUCK开关电源的应用 (2)二、课题设计要求 (4)三、课题设计方案 (4)3.1、系统的组成 (4)3.2、主电路部分的设计 (5)3.2.1、R C和C的计算 (5)3.2.2、滤波电感L的计算 (5)3.2.3、主电路开环系统的仿真 (6)3.3、闭环系统的设计 (7)3.3.1、GO(s)的计算 (7)3.3.2、补偿控制器的设计 (7)3.4、闭环系统的仿真 (10)3.4.1、参数设置 (10)3.4.2、不加干扰时的电路仿真 (11)3.4.3、加干扰时的电路仿真 (12)四、总结及心得体会 (13)参考文献 (14)附录 (15)一、课题背景1.1、BUCK 电路分析图1.1 BUCK 电路图通过分析图1.1可知,1、零时刻开关管导通电源E 向负载供电,负载电压U0=E ,负载电流呈指数曲线上升见式1-1。
(/)0()R L t i t I e = (1-1)此时电感储能如式(1-2)。
212w Li = (1-2) 2、t1时刻控制开关管关断,负载电流经二极管VD 续流,负载电压U0≈0,负载电流呈指数曲线下降见式(1-3),为了使负载电流连续且脉动小,通常串接L 值较大的电感。
图1.2 二极管续流图(/)0()R L ti t I e -= (1-3) 通过波形可算出BUCK 电路Ud 、占空比、计算过程见式(1-4)。
01ont on d t U Edt E T T==⎰ (1-4) 1.2、BUCK 开关电源的应用随着开关电源技术的迅速发展,DC/DC 开关电源已在通信、计算机以及消费类电子产品等领域得到了广泛应用。
近年来,电池供电便携式设备的需求越来越大,对DC/DC 开关电源的需求也日益增大,同时对其性能要求也是越来越高。
基于MULTISIM仿真电路的设计与分析一、本文概述本文旨在探讨基于Multisim仿真软件的电路设计与分析方法。
我们将详细介绍Multisim仿真电路的基本原理,操作流程,以及在实际电路设计中的应用。
通过本文,读者将能够了解Multisim仿真软件的基本功能,掌握电路设计的基本步骤,学会利用Multisim进行电路仿真分析,从而提高电路设计效率,减少实际电路搭建过程中的错误和成本。
我们将简要介绍Multisim仿真软件的发展历程、特点及其在电路设计领域的重要性。
然后,我们将详细阐述电路设计的基本流程,包括需求分析、原理图设计、仿真分析、优化改进等步骤。
接下来,我们将通过具体的案例,展示如何利用Multisim进行电路仿真分析,包括电路元件的选择、电路连接、仿真参数设置、结果分析等过程。
我们将对基于Multisim仿真电路的设计与分析方法进行总结,并展望其在未来电路设计领域的应用前景。
通过本文的学习,读者将能够熟悉并掌握基于Multisim仿真电路的设计与分析方法,为实际电路设计提供有力的支持。
本文也将为电路设计师、电子爱好者以及相关专业学生提供有益的参考和借鉴。
二、MULTISIM仿真软件基础MULTISIM是一款强大的电路设计与仿真软件,广泛应用于电子工程、计算机科学及相关领域的教学和科研中。
它为用户提供了一个直观、易用的图形界面,允许用户创建、编辑和模拟各种复杂的电路系统。
本章节将详细介绍MULTISIM仿真软件的基础知识和基本操作,为后续的电路设计与分析奠定坚实基础。
MULTISIM软件界面简洁明了,主要由菜单栏、工具栏、电路图编辑区和结果输出区等部分组成。
用户可以通过菜单栏访问各种命令和功能,如文件操作、电路元件库、仿真设置等。
工具栏则提供了一系列快捷按钮,方便用户快速选择和使用常用的电路元件和工具。
电路图编辑区是用户创建和编辑电路图的主要区域,支持多种电路元件的拖拽和连接。
结果输出区则用于显示仿真结果和数据分析。