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单端反激变换器的建模及应用仿真摘要：本课程设计的目的是对直—直变换电路中常用的带隔离的Flyback电路（反激电路）进行电路分析、建模并利用Matlab/Simulink软件进行仿真。
首先是理解分析电路原理，以元件初值为起点，用simulink软件画出电路的模型、并且对电路进行仿真，得出仿真波形。
在仿真过程中逐步修正参数值，使得仿真波形合乎要求，并进行电流连续、断续模式与电路带载特性的分析。
关键词：单端反激变换器Matlab/Simulink建模与仿真二、反激变换器的基本工作原理1.基本工作原理（1）当开关管导通时，变压器原边电感电流开始上升，此时由于次级同名端的关系，输出二极管VD截止，变压器储存能量，负载由输出电容C提供能量，拓扑电路如下图。
图2-1开关管导通时原理图为防止负载电流较大时磁心饱和，反激变换器的变压器磁心要加气隙，降低了磁心的导磁率，这种变压器的设计是比较复杂的。
（2）当开关管截止时，变压器原边电感感应电压反向，此时输出二极管导通，变压器中的能量经由输出二极管向负载供电，同时对电容充电，补充刚刚损失的能量，原理图如下图。
图2-2开关管截止时原理图在开关管关断时，反激变换器的变压器储能向负载释放，磁心自然复位，因此反激变换器无需另加磁复位措施。
磁心自然复位的条件是：开关导通和关断时间期间，变压器一次绕组所承受电压的伏秒乘积相等。
2、DCM(discontinuouscurrentmode)&CCM(continuouscurrentmode)根据次级电流是否有降到零，反激可以分为DCM(副边电流断续模式）和CCM（副边电力连续模式）两种工作模式。
两种模式有其各自的特点。
下面两种工作模式时的波形。
图2-3反激变换器工作在CCM下的各个波形图2-4反激变换器工作在DCM下的各个波形两种工作模式有完全不同的工作特性和应用场合。
以下是这两种工作模式的优缺点比较。
Ug 为PWM脉冲信号、U T为开关管承受电压、I L1与I L2原副边电流、U L2副边电压。
前言本文主要论述的是如何对理想的CCM模式下的反激式变换器进行闭环补偿设计，并观察验证补偿结果。
主要分两部分进行论述，一部分是利用小信号建模法建模并计算出相应的传递函数，并由反激变换器的CCM的工作条件算出一组参数。
第二部分是通过matlab对其开环特性的分析，选择合适的补偿方法，并通过simulink进行仿真观察验证。
1 反击变换器的现状反激式(Flyback)变压器，或称转换器、变换器。
因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名。
反激式变压器的优点有:1.电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求.2.转换效率高,损失小.3.变压器匝数比值较小.4.输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出,目前已可实现交流输入在 85~265V间.无需切换而达到稳定输出的要求.反激式变压器的缺点有:1.输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制,通常应用于150W以下.2.转换变压器在电流连续(CCM)模式下工作时,有较大的直流分量,易导致磁芯饱和,所以必须在磁路中加入气隙,从而造成变压器体积变大.3.变压器有直流电流成份,且同时会工作于CCM / DCM两种模式,故变压器在设计时较困难,反复调整次数较顺向式多,迭代过程较复杂.由于两种模式的仿真较复杂，本文只对CCM模式下的反激变换器进行仿真和讨论。
2 CCM 模式下反激式变换器的工作原理和传递函数的计算CCM 模式是指，反激式变换器中的变压器在一个周期结束时仍有部分的存储能量。
而这也是CCM 模式下讨论其工作原理和计算传递函数的基础。
CCM 模式下，反激式变换器有两个工作状态，一个是开关Q 导通，另一个是开关Q 断开，如图2.1所示。
V(t)V gD 开关Q断开V g D 开关Q 导通图2.1 CCM 模式下反击变换器的两个工作状态当开关Q 断开时有方程组：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=+=])(,[),()(])(,[,)()(])(,[),()(s s s T L g T c T g L t d t t t i t i t d t t R t v t i t d t t t v t v当开关Q 导通时有方程组：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧++=++-=++-=],)([,0)(],)([,)()()(],)([,)()(s s g s s L c s s L T t T t d t t i T t T t d t R t v n t i t i T t T t d t n t v t v在周期平均法的基础上，通过在变换器静态工作点附近引入低频小信号扰动，从而对变换器进行线性化处理。
基于MATLAB/Simulink的原边反馈反激式变换器的仿真研究作者：孙博海胡桂明郭向威来源：《计算技术与自动化》2019年第02期摘 ; 要：阐述了原边反馈反激变换器的工作原理，论述了原边反馈反激变换器的优点，最后在MATLAB/Simulink中进行了建模与仿真。
MATLAB/Simulink作为常用的研究软件，在反激变换器这一领域往往着眼于常规副边反馈的仿真研究，鲜有原边反馈的相关阐述。
对某种原边恒流反馈的反激变换器进行仿真探讨，为实际电路的设计提供了方便。
关键词：反激变换器;原边反馈;建模与仿真中图分类号：TM46 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码：ASimulation Study of Primary Side RegulatedFlyback Converter Based on MATLAB/SimulinkSUN Bo-hai？覮，HU Gui-ming，GUO Xiang-wei（College of Electrical Engineering，Guangxi University，Nanning，Guangxi 530004，China）Abstract：The paper studies the working principle of the primary side regulated flyback converter，and discusses the advantages of the secondary side regulated flyback converter. At last，the paper makes modeling and simulation in the MATLAB/Simulink. As a commonly used research software，MATLAB/Simulink often focuses on the simulation research of the traditional secondary side regulated flyback converter. There are few related descriptions of primary side regulated feedback converter in the MATLAB/Simulink. The paper makes a decision to simulate the constant current feedback of primary side regulated flyback converter. The paper provides convenience for the practical circuit design of primary side regulated flyback converter.Key words：flyback converter;primary side regulated;modeling and simulationMATLAB/Simulink作为常用的研究软件，在反激变换器这一领域往往着眼于常规副边反馈的仿真研究，鲜有原边反馈的相关阐述。
与其它变频电路相比，矩阵式变频电路具有以下特点：１）输出电压为正弦波，输出频率不受电网频率的限制。
２）输入电流也可控制为正弦波且和电压同相，功率因素为１，也可控制为需要的功率因素。
３）能量可双向流动，适用于交流电动机的四象限运行。
４）没有中间的直流环节，效率较高。
５）可现实频率、幅值、功率因素等的独立控制。
常用的三相矩阵拓扑结构如图１所示。
２ 矩阵式变换器的基本原理对三相交流电压ｅα、ｅｂ、ｅｃ进行ＰＷＭ控制，假定开关频率足够高，则其输出电压Ｖα、Ｖｂ、Ｖｃ为： （１）其中Ｔｃ为一个开关周期，ｔ１、ｔ２、ｔ３等为一个开关时间内的导通时间。
其中ｔ１１＋ｔ１２＋ｔ１３＝Ｔｃ （２）即矩阵的每行时间和为Ｔｃ。
基于ＭＡＴＬＡＢ的三相矩阵变换器的建模与仿真分析王田 钱平 上海应用技术学院电力电子与电力传动 ２００２３５１ 引言近年来，出现了一种新颖的矩阵式变频电路，这种电路是直接变频电路，控制方式不是相控而是斩控方式。
由于其具有诸多理想特性成为国内外研究的热点之一。
这里我们把称为调制矩阵，并记作为Ｔ。
因此我们可以把（１）式缩写为：Ｖ＝Ｔ＊ｅ （３）根据阻感负载电流具有电流源的性质，负载电流的大小是由负载的需要决定的，在矩阵式变频电路中，９个开关的通断情况确定后，即Ｔ矩阵中各元素确定后，输入电流电流和输出电流的关系也就确定了。
实际上，其输出电流与输入电流的关系如下式： （４）可缩写为： （５）其中指输入电流矩阵，为输出电流矩阵。
为调制矩阵的转置矩阵。
对一个实际系统来说，输入电压和所需要的输出电流是已知的。
设其分别为 （６）图１ 矩阵变换器的拓扑结构图２ 双向开关封装前后图 （７）图５ 负载三相电压与电流图６ ＰＷＭ控制图图４ 矩阵变换器的三相仿真图图３ 一组双向开关封装前后图其中Ｕｉｍ、Ｉｏｍ为输入电压和输出电流的幅值；ωｉ、ωｏ为输入电压和输出电流的角频率；φｏ为相应于输出频率的负载阻抗角，这样希望的输出电压和输入电流就分别为：（８）（９）能够求得式（８）和（９）的调制矩阵Ｔ，就可得到式中所希望的输出电压和输入电流。
反激变换器电流连续和断续的比较研究王洋赛;刘松涛;肖海龙;陶勇;荣军【摘要】根据单端反激变换器的电路和工作波形,推导了其在输出电流连续和不连续情况的工作原理,并且给出了在MATLAB/Simulink中的正激变换器的仿真模型和仿真结果.通过对仿真结果的分析得出以下结论:其优点是电路所用元器件少,电路简洁.其缺点如下:输出功率较小,稳定性较差,以及开关应力大,电路能量损耗较大.【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2018(038)001【总页数】4页(P33-35,39)【关键词】反激变换器;电流连续;电流断续;建模与仿真【作者】王洋赛;刘松涛;肖海龙;陶勇;荣军【作者单位】湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳414006;湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳414006;湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳414006;湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳414006;湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳414006;复杂工业物流系统智能控制与优化湖南省重点实验室,湖南岳阳414006【正文语种】中文【中图分类】TM46目前只要涉及与电相关的行业，都少不了开关电源，说明开关电源与工业和农业息息相关。
开关电源可分为非隔离与隔离两种形式，前者包括Buck、Boost 、Buck-boost、Zeta等电路，统称直流斩波电路；后者按照结构形式不同可分为正激式和反激式两大类。
一般在小功率场合可选用反激式，稍微大一些可采用单管正激电路，反激式变换器由于结构简单，可以节省一个重量和体积与变压器一样的电感，因此在小功率电源场合中得到了很广的应用[1]。
本文对单端反激变换电路进行了研究，首先对单端反激变换器在输出电流连续和不连续时的工作原理进行了详细分析，然后借助Simulink仿真软件对理论分析进行了建模和仿真研究，最后通过对仿真结果的分析，验证了理论分析的正确性，为其实际应用提供理论指导作用。
毕业论文(设计)说明书课题名称：基于Matlab的直流-交流变换器建模与仿真学生姓名：学号：学院：机械电气工程学院专业、年级：电气工程及其自动化指导教师：职称：毕业论文(设计)起止时间： 2011.03-2011.06目录毕业论文\设计说明书 (4)第1章前言 (6)1.1MATLAB/SIMULINK仿真的目的与意义 (6)1.2本课题的研究内容 (6)1.3本课题的研究意义 (6)第2章 MATLAB/SIMULIK基础知识 (8)2.1MATLAB介绍 (8)2.1.1 MA TLAB的主要组成部分 (8)2.1.2 MA TLAB的系统开发环境 (9)2.2SIMULINK仿真基础 (10)2.2.1 SIMULINK启动 (10)2.2.2 SIMULINK的模块库介绍 (10)2.2.3 电力系统模块库的介绍 (11)2.2.4 SIMULINK简单模型的建立 (11)2.2.5 SIMULINK功能模块的处理 (12)2.2.6 SIMULINK线的处理 (13)2.2.7 SIMULINK仿真的运行 (13)第3章单相桥式全控整流及有源逆变电路的MATLAB仿真 (17)3.1单相桥式全控整流及有源逆变电路的原理和仿真模型 (17)3.1.1单相桥式全控整流及有源逆变电路的原理 (17)3.1.2.单相桥式全控整流及有源逆变电路的仿真模型 (18)3.2仿真模型使用模块的参数设置 (19)3.3模型仿真及仿真结果 (20)第4章三相半波整流及有源逆变电路的MATLAB仿真 (22)4.1三相半波整流及有源逆变电路(阻感性负载)的原理和仿真模型。
(22)4.1.1.三相半波整流及有源逆变电路的原理 (22)4.1.2三相半波整流及有源逆变电路的仿真模型 (23)4.2仿真模型使用模块的参数设置 (23)4.3模型仿真及仿真结果 (25)第5章三相桥式整流及有源逆变电路的MATLAB仿真 (26)5.1三相桥式整流及有源逆变电路的原理和仿真模型 (26)5.1.1三相桥式整流及有源逆变电路的原理 (26)5.1.2三相桥式整流及有源逆变电路的仿真模型 (27)5.2仿真模型使用模块的参数设置 (28)5.3模型仿真及仿真结果 (29)第6章正弦波脉宽调制逆变器的MATLAB仿真 (30)6.1正弦波脉宽调制逆变器的原理和仿真模型 (30)6.1.1正弦波脉宽调制逆变器的原理 (30)6.1.2正弦波脉宽调制逆变器的仿真模型 (36)6.2仿真模型使用模块的参数设置 (37)6.3模型仿真及仿真结果 (39)第7章滞环控制三相电流跟踪型逆变器的MATLAB仿真 (42)7.1滞环控制三相电流跟踪型逆变器的原理和仿真模型 (42)7.1.1滞环控制三相电流跟踪型逆变器的原理 (42)7.1.2滞环控制三相电流跟踪型逆变器的仿真模型 (44)7.2仿真模型使用模块的参数设置 (44)7.3模型仿真及仿真结果 (46)第8章结论 (49)致谢 (50)主要参考文献 (51)毕业论文\设计说明书中文摘要直流-交流(DC-AC)变换电路，又称为逆变器(inverter),能够将直流电能转换为交流电能。
正激变换器及其控制电路的设计及仿真设计要求：1、输入电压：100V（±20％）；2、输出电压：12V；3、输出电流：1A；4、电压纹波：＜70mV（峰峰值）；5、效率：η＞78％；6、负载调整率：1％；7、满载到半载,十分之一载到半载纹波＜200mV。
第一章绪论1.课题研究意义：对于大部分DC/DC变换器电路结构，其共同特点是输入和输出之间存在直接电连接，然而许多应用场合要求输入、输出之间实现电隔离，这时就可以在基本DC/DC 变换电路中加入变压器，从而得到输入输出之间电隔离的DC/DC 变换器。
而正激变化器就实现了这种功能。
2.课题研究容：1、本文首先介绍了正激变换器电路中变比、最大占空比和最小占空比、电容、电感参数的计算方法，并进行了计算。
2、正激变换器的控制方式主要通过闭环实现。
其中闭环方式又分为PID 控制和fuzzy 控制。
本文分别针对开环、PID 控制，fuzzy 控制建立正激变换器的Matlab 仿真模型，并进行仿真分析了，最后对得出的结果进行比较。
第二章：正激电路的参数计算本章首先给出正激变换器的等值电路图，然后列出了正激变换器的四个主要参数的计算方法，并进行了计算。
1、正激变换器的等值电路图图1 正激变换器等值电路图2、参数计算 （1）变比n根据设计要求，取占空比D=0.4，根据输入电压和输出电压之间的关系得到变比：n=D U U out in ⨯=4.012100⨯=3.3 （2） 最大、最小占空比最大占空比D max 定义为D max =()nU U U in dout 1min ⨯+， 式中U in(min) =100-20=80V ，U out =12V ，n=3.3，，U d 为整流二极管压降， 所以D max =0.495。
最小占空比D min 定义为D min =()nU U U in dout 1max ⨯+， 式中U in(max) =120V ， 所以D min =0.333。
MATLAB 仿真报告3题目：单端反激DC/DC 电路仿真反激变换器参数如下：额定功率50W ，输入电压72V ，输出电压15V ，滤波电容C=4.7mF ，开关器件选MOSFET ，开关频率20kHz ，变压器变比为72:18。
变压器选择SimPowerSystems 中的线性变压器，选择标幺值pu 制，额定功率和频率分别为50V A 和20kHz ，绕组1电压、电阻和电感分别为72V 、0.001和0，绕组2电压电阻和电感分别为18V 、0.001和0，励磁电阻和电感分别为200和20。
仿真时间0.1s 。
1. 额定负载的仿真。
计算额定时的负载电阻大小。
选择并调整合适占空比，使得输出电压为15V 。
记录输出电压波形，并记录稳态时MOSFET 的工作波形（电压，电流波形），输出整流二极管的工作波形（电压，电流波形）。
首先计算额定电阻值R = U 2P .则R =15250= 4.5Ω。
调整占空比，使输出电压保持在15V 左右，此时占空比D = 45%。
如图：输出电压波形：MOSFET稳定电流及电压波形如图：整流二极管稳态时的工作波形如下所示：2. 试改善上述电路的启动特性，减小输出电压超调。
想要改善电路的启动特性，可以通过增大电容得到。
如果将电路中的电容增大一倍。
可得到以下的输出电压波形：可由上图得到，电压的超调量有着明显减小。
右图中的超调量减小为63.115%。
也可以在输出环节加入RLC进行调节。
3. 小负载的仿真。
R=200欧姆。
设置直流电容初始电压为14V。
调整合适占空比，使得输出电压为15V。
记录输出电压波形，并记录稳态时MOSFET的工作波形（电压，电流波形），输出整流二极管的工作波形（电压，电流波形）。
将负载R调整到200Ω，电容初始电压调为14V，调整了占空比，使得D = 8.0%.得到如下所示输出波形：得到如下MOSFET电流电压波形：整流二极管的电流电压波形如图所示：。
