计算机仿真作业
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计算机仿真技术作业四
彭晗电气110311291082
题目：单端反激DC/DC电路仿真
利用SimPowerSystems建立单端反激电路的仿真模型。参数如下：额定功率30W,输入电压28V，输出电压5V,滤波电容C=4.7mF，变压器参数如下图所示，开关器件选MOSFET，开关频率10kHz。仿真时间0.1s。
1. 满负载的仿真。计算满载时的负载电阻大小。选择合适占空比，使得输出电压为5V。观察并记录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），输出电压波形。
2. 小负载的仿真。R=10欧姆。选择合适占空比，使得输出电压为5V。观察并记录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），输出电压波形。
3. 试改进上述电路的启动特性，即减小输出电压超调，减小冲击电流。搭建模块电路如图所示：
1）忽略二极管正向压降，占空比算得50%，若不忽略则为53.4%
满载的负载电阻R为5*5/30=0.83欧
选用占空比为50%时mosfet波形为二极管的工作波形为 当MOSFET管关断时，MOSFET两端电压为60.2V,与直流侧电压28V加上输出侧反应到输入侧的电压28V之和为56V近似相等；当MOSFET管导通时,管子端电压为0.2V,与理论Mosfet管导通为0V近似相等。因为：在MOSFET管关断时，变压器原边电流为0A，副边等效电感对电路放电，电流线性降低，在MOSFET管导通时，变压器原边电源对电感充电，原边电流线性增加。当Diode关断时，Diode两端电压为-9.9V,与Diode反相偏置电压9V近似相等；当Diode导通时，管子端电压为0.8V，与理论Diode正向导通电压0.7V近似相等。理论计算占空比为50%,但是由于二极管的导通压降，实际占空比接近54%
2）R=10欧此时如果继续选用1）中占空比，则输出电压为6.45V高于要求，为使输出电压满足要求，则需重算占空比，当占空比选为40%时，输出电压为5.042V满足要求
此时MOSFET的工作波形二极管的工作波形
输出电压波形
此时电路应该工作在磁化电流不连续模式，MOSFET和二极管的电压电流情况和1）差不多
结论：磁通复位原则是单端反激DC/DC变换器的最重要原则，如果在开关管关断时间内磁通没有复位，磁通将随着周期的重复而逐渐增加，工作点逐渐上移，使得电流增大，磁芯饱和，造成开关管的损坏。变压器参数设置对仿真结果又非常大的影响，如果参数设置不对，就无法得到正确的结果。工作在磁化电流连续的状态下，单端反激式变换器的输出电压Uo只决定于原、赴边绕组的匝数比、脉冲导通时间与截至时间之比和输入电压Ud，而和负载大小无关。
3）由前两问可知，如果在电路中串联启动电阻则可以减少冲击电流，为了减小输出电压的超调量，可以再串入比例积分环节。
