基于Simulink的电力电子系统仿真

实验七 基于Simulink 的电力电子系统仿真

实验目的：

• 熟悉Simulink 的工作环境；

• 掌握Simulink 电力系统工具箱的使用；

•

掌握在Simulink 的工作环境中建立电力电子系统的仿真模型。

实验内容

降压斩波(Buck)电路是最基本的DC-DC 变换电路之一。本实验以Buck 电路为例，介绍如何对电力电子电路进行Simulink 仿真。如图所示为Buck 电路原理图及其工作模式。元件和仿真参数设置如下：V E 300=，Ω=20R ，H e L 43-=，F C μ470=，开关频率为20kHz ，开关信号占空比D=50%。

o

U i

U +

-

o

U U +

-

T 导通

o

U U +

-T 关断

降压斩波电路(Buck)原理图

Buck 电路原理图及其工作模式

要求：

1 在Simulink 中建立Buck 电路模型，并进行仿真，同时观察开关脉冲、电感的电压和电流、二极管的电压和电流、电容的电流和负载电压等信号；

2 对占空比D 为25%和70%的条件下分别进行仿真，分析比较仿真结果；

3 调换Buck 电路中器件的位置，实现升压斩波(Boost)电路的仿真。

实验过程

仿真波形

1开关信号占空比为50% 2开关信号占空比为25%

3开关信号占空比为70%

调换元件位置，实现升压斩波仿真

R L

C

o

U i

U +

-

+

-

T

D

实验结论：

经仿真分析可得对于降压斩波电路（buck ）负载电压与开关信号占空比满足

；对于升压斩波电路（boost）负载电压与开关频率的关系满足

。

这次实验，我更加熟悉了Simulink的工作环境，深刻了解了Mtlab仿真的强大和实用性，也明白了一些使用的技巧，同时掌握了在Simulink的工作环境中建立电力电子系统的仿真模型.通过本次实验，我认识到了建模与仿真的一般性方法，收获甚多，也更进一步了解了Matlab,Matlab不仅仅在平时的编程方面功能强大，在仿真方面也熠熠生辉。