升降压斩波电路matlab仿真

实训六降压斩波电路仿真实训
一、降压斩波电路原理图
降压斩波电路如图3－49所示。

图3－49 降压斩波电路原理图
二、建立仿真模型
1．建立一个仿真模型的新文件。

在MATLAB的菜单栏上点击File，选择New，再在弹出菜单中选择Model，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。

2．提取电路元器件模块。

在仿真模型窗口的菜单上点击图标调出模型库浏览器，在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。

3．将电路元器件模块按降压斩波电路原理图连接起来组成仿真电路。

如图3－50所示。

图3－50 降压斩波电路仿真模型
三、设置模型参数
双击模块图标弹出参数设置对话框，然后按框中提示输入，若有不清楚的地方可以借助help帮助。

仿真参数的设置与前相同。

四、模型仿真
在参数设置完毕后即可以开始仿真。

在菜单Simulation下选择Start，立即开始仿真，若要中途停止仿真可以选择Stop。

在仿真计算完成后即可以通过示波器来观察仿真的结果。

在需要观察的点上放置示波器，双击示波器图标，即弹出示波器窗口显示输出波形。

得到如图3－51、图3－52、图3
－53所示波形。

图3－51占空比0.2时电压和电流波形
图3－52 占空比0.5时电压和电流波形
图3－51占空比0.8时电压和电流波形。

《MATLAB工程应用》升降压（Buck-Boost）变换器仿真一、选题背景说明本课题应解决的主要问题及应达到的技术要求，简述本设计的指导思想。

升降压变换器通过调节直流侧电源的占空比来进行升压与降压，当占空比为1/3，输出电压为10v时，为降压，当占空比为2/3，输出电压为40v时，为升压。

通过二极管的单向导电性正向向负载充电，逆向二极管续流，大电感使得电流连续且脉动小，以及mosfet开关管的控制二、原理分析(设计理念)开关管T导通时，二极管阴极接电压源正极，承受反向电压而截止，输入电压Us直接加在电感L上,极性为上正下负，电流流过电感使之储能增加。

开关管工截止时，电感电流云有减小的趋势，电感线圈产生自感电势反向,为下正上负，二极管口受正向压降而导通，电感通过二极管对电容C 充电，C储能，以备下导通时对负载放电维持输出U0不变。

Buck- Boost 变换器的电压增益随占空比的变化可以降压也可以升压，这是它的主要优点,但是开关管和二极管关断时承受的最大电压为Us+U。

，但是开关管和二极管关断时承受的最大电压为Us+U。

，这显然对器件的要求比Buck 变换器和 Boost 变换器更苛刻。

同时 Buck -Boost 变换器的输入电流和输出电流都是脉动的，为了平波需要加入滤波器 , 结果使电路稍显复杂。

三、过程论述设计总图，器件的使用情况和布局连线脉冲发生器设置（占空比为1/3时，降压）电容c的参数设定Mosfet与diode的参数均为参省值电感l的参数设定电阻r的参数设定四、结果分析对研究过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析，得出结论和推论。

从上到下依次为触发脉冲Ug，电感电压UL，电感电流iL,开关管电流iT，二极管电流iD，输出电压U0。

通过对二极管导通时对负载进行充电，关断时，二极管进行续流左右，而实现对直流电压的升压或降压（直流电压占空比的更改进行选择），并通过电感电容进行减小电流的脉动以及滤波。

升压式变换器的仿真一工作原理. (1)二仿真实例及结果 (1)三心得体会 (6)四参考文献 (6)一．工作原理根据电力电子技术的原理，升压式斩波器的输出电压0U 高于输入电源电压sU，控制开关与负载并联，与负载并联的滤波电容必须足够大，以保证输出电压恒定，储能电感也要很大，以保证向负载提供足够的能量。

若升压式斩波器的开关导通时间是on t ，关断时间是off t ，开关工作周期o ffon t t T +=。

定义占空比或导通比T t D on /=，定义升压比为s U U /0=α。

根据电力电子技术的原理，理论上电感储能与释放能量相等，有s s offU U t T U β10==，升压比的倒数Tt off ==αβ1。

还有，1=+βD 。

由此可见，当s U 一定时，改变β就可调节0U 。

当c on s t T =时，调β就是调off t ，或调on t 也是调β，也就改变了0U ，这就是升压式斩波器的升压工作原理。

二．仿真实例及结果以下用实例说明采用电力场效应管MOSFET 的升压式斩波器的仿真过程。

参数设置如下：电源电压100=s U v ，电阻负载Ω=10R ，滤波电容F C μ200=，升压储能电感mH L 1.0=，二极管Diode 用来阻断MOSFET 导通时的电容C 放电通路。

输出电压0U v 200=，MOSFET 的开关频率为KHZ 5。

脉冲信号发生器的脉冲幅值设置为1.1，周期设置为30.2e -，对应着MOSFET 的开关频率。

脉冲宽度设置为50，对应着输出电压。

相位延迟设置为3e 01.00-。

仿真模型如下图1所示：图1 采用MOSFET的升压式斩波器仿真模型仿真后通过示波器观察到如下图2，图3，图4，图5，图6：图2 脉冲发生器发出门极正脉冲的波形图3 升压变流输出电压的波形图4 流经电感电流的波形图5 MOSFET导通的电感储能电流的波形图6 流经二极管向负载供电的电流的波形由图可见，升压变流输出电压瞬时波形振荡走高后逐步趋近并等于200v，实现了升压。

基于MATLAB的升压斩波电路的仿真
贾立柱;刘晓龙
【期刊名称】《科技与企业》
【年(卷),期】2012(000)014
【摘要】升压斩波电路是电力电子技术应用的基础，也是基本斩波电路进行复合、构成的前提，其结构简单，元器件少，应用范围广泛，更是理论物理和电动物理学的具体应用[1]。

它的工作原理，既符合电工技术的基本要求，又具有理论物理的
特性。

论文采用MATLAB软件对升压斩波电路进行仿真和验证，突出软件仿真的有效性、经济性、直观性等特点。

【总页数】1页(P321-321)
【作者】贾立柱;刘晓龙
【作者单位】齐齐哈尔大学网络信息中心黑龙江齐齐哈尔 161006;华北电力大学
北京 102206
【正文语种】中文
【相关文献】
1.直流斩波电路的Matlab/Simulink仿真研究
2.基于MATLAB的降压斩波电路的设计与仿真
3.Matlab/Simulink在直流斩波电路仿真中的应用
4.基于Matlab的
三相Z源逆变器最大升压SPWM仿真研究5.论虚拟仿真实验在教学中的应用——基于MATLAB的直流斩波电路虚拟仿真教学实例
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升压型斩波电路（boost）仿真模型电控学院电气0903班姓名：徐强学号：0906060328基于Matlab/Simulink的BOOST电路仿真1.Boost电路的介绍：Boost电路又称为升压型斩波器，是一种直流- 直流变换电路,用于将直流电源电压变换为高于其值的直流电压，实现能量从低压侧电源向高压侧负载的传递。

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simulink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。

其电路结构如图所示。

2.Simulink仿真分析：Simulink 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/Simulink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%的通断来仿真开关S的通断过程。

BOOST 电路的仿真模型3.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。

调节开关器件V的通断周期，可以调整负载侧输出电流和电压的大小。

负载侧输出电压的平均值为:（3-1）式（3-1）中T为开关周期, 为导通时间，为关断时间。

基于MATLAB 的升压－降压式变换器的仿真一、摘要直流斩波电路就是将直流电压变换成固定的或可调的直流电压，也称DC/VC 变换。

使用直流斩波技术，不仅可以实现调压功能，而且还可以达到改善网侧谐波和提高功率因素的目的。

直流斩波技术主要应用于已具有直流电源需要调节直流电压的场合。

直流斩波包括降压斩波电路、升压斩波电路和升降压斩波电路。

而利用升压——降压变换器，既可以实现升压，也可以实现降压。

关键词 MATLAB 升压－降压式变换器 斩波电路 仿真二、设计目的和意义通过对升压-降压（Boost-Buck ）式变换器电路理论的分析，建立基于Simulink 的升压-降压式变换器的仿真模型，运用绝缘栅双极晶体管（IGBT ）对升压－降压进行控制，并对工作情况进行仿真分析与研究。

通过仿真分析验证所建模型的正确性。

三、设计原理升压-降压式变换器电路图如图1所示。

设电路中电感L 值很大，电容C 值也很大，使电感电流L i 和电容电压0u 基本为恒值。

设计原理是：当可控开关V 出于通态时，电源经V 向电感L 供电使其贮存能量，此时电流为1i ，方向如图1中所示。

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 中贮存的能量向负载释放，电流为2i ，方向如图1中所示。

可见，负载电压极性为上负下正，与电源电压极性相反，因此该电路也称作反极性斩波电路。

稳定时，一个周期T 内电感L 两端电压L u 对时间的积分为零图1 升压-降压式变换器电路则 ： 00=⎰dt u T L当V 处于通态期间时，E u L =；而当V 处于端态期间时，=L u 0u -。

于是，=on Et off t U 0，所以输出电压为: E E t t U off on βα==其中β=1-α，若改变导通比α，则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<0.5时为降压，当0.5<α<1时为升压，如此可以实现升压-降压的变换，该电路称作升降压斩波电路即升降压变换器。

仿真实验2 直流升压斩波电路1. 实验目的完成如下升压斩波电路的计算，然后通过仿真实验检验设计结果，并在此基础上，研究升压斩波电路的工作特点。

图2.1所示Boost变换器，输入电源电压V s=10～30V，输出电压被控为恒值V o＝48V，开关T的频率f s=40kHz，最大输出电流I omax=2A，最小输出电流I omin=0.2A。

当V s =24V时，要求变换器工作时电感电流连续，求最小升压电感L 值及输出电压纹波小于1%时的滤波电容C。

（与第3章第2讲中例题2相同）图2.12. 实验步骤1）打开文件“EXP1_boost.mdl”，自动进入simulink仿真界面，在编辑器窗口中显示如图2.2 所示的降压斩波电路的模型。

图2.2 升斩波电路的模型2）根据上述题目中给出的电路参数及计算得出的滤波电感L和电容C的值配置图2.2电路模型中各元件的参数：电源：U=24V脉冲发生器(pulse)：周期（period,s）＝25e-6 ；占空比（duty cycle,%）＝50电感L: 电感量（inductance,H）= 3.6e-4电容C: 电容量（capacitance,F）=5.4e-5电阻R：电阻值（resistance,ohms）=24记录此条件下的波形，在波形图上估算此时输出电压的纹波系数。

更改电阻参数，使负载电流为0.2A，记录此时的波形，并说明电感电流的特点。

在实验基础上，说明电感L和电容C取值的正确性。

3）观察占空比变化对输出电压的影响。

将电阻值恢复为24。

更改脉冲发生器中的周期参数，在占空比为20％，40％，60％，80％时，观察波形，估计输出电压的值，并计算在不同占空比下的输出\输入电压比。

4）观察开关频率和滤波参数变化对输出电压纹波的影响。

占空比恢复为50％。

将脉冲发生器输出驱动信号的频率改为原来的一半（20KHz）和二倍（80KHz），观测并估计两种条件下电压纹波的大小。

电力电子MATLAB仿真实验报告
专业：电气工程及其自动化
班级：电气110X班
姓名： XXXXXXXX
学号： 20110XXXX
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2014 年 6月 2日
一直流斩波实验
（1）直流降压斩波
1 直流降压斩波实验电路原理图：
元件参数：
E=220V
Em=100V
2 直流降压斩波波形如下图所示：
图2 占空比：60%
（2）直流升压斩波
1 直流升压斩波实验电路原理图：
元件参数：
E=200V
2 直流升压斩波波形如下图所示：
图2 占空比：80% 二单相交流调压实验
1单相交流调压电阻负载电路原理图：
图1
2 单相交流调压电阻负载波形如下：
图2 触发角为120度3单相交流调压阻感负载电路原理图：
图3
4 单相交流调压阻感负载波形如下：
图4 触发角为120度。