降壓式直流斬波電路

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1、實(shí)驗(yàn)一降壓式直流斬波電路（Buck）一、原理圖在控制開(kāi)關(guān)VT導(dǎo)通ton期間，二極管VD反偏，電源E通過(guò)電感L向負(fù)載R供電，此間iL增加，電感L的儲(chǔ)能也增加，導(dǎo)致在電感兩端有一個(gè)正向電壓Ul=E-u0，左正右負(fù)，這個(gè)電壓引起電感電流iL的線性增加。2)在控制開(kāi)關(guān)VT關(guān)斷toff期間，電感產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，左負(fù)右正，使續(xù)流二極管VD導(dǎo)通，電流iL經(jīng)二極管VD續(xù)流，uL=-u0，電感L向負(fù)載R供電，電感的儲(chǔ)能逐步消耗在R上，電流iL線性下降，如此周而復(fù)始周期變化。如圖1-1。圖1-1電路圖二、建立仿真模型根據(jù)原理圖用matalb軟件畫(huà)出正確的仿真電路圖，如圖1-2。圖1-2仿真電路圖（截圖）11仿真參

2、數(shù)，算法（solver）ode15s，相對(duì)誤差（relativetolerance）1e-3，開(kāi)始時(shí)間0結(jié)束時(shí)間10，如圖1-3。圖1-3（截圖）電源參數(shù)，電壓100v，如圖1-4。圖1-4（截圖）晶閘管參數(shù)，如圖1-5。11圖1-5（截圖）電感參數(shù)，如圖1-6。圖1-6（截圖）電阻參數(shù)，如圖1-7。圖1-7（截圖）二極管參數(shù)設(shè)置，如圖1-8。11圖1-8（截圖）電容參數(shù)設(shè)置，如圖1-9。圖1-9（截圖）三、仿真參數(shù)設(shè)置設(shè)置觸發(fā)脈沖占空比α分別為20%、50%、70%、90%。與其產(chǎn)生的相應(yīng)波形分別如圖1-10圖1-11圖1-12圖1-13。在波形圖中第一列波為輸出電壓波形，第二列波為輸入電

3、壓波形。11圖1-10α=20%（截圖）圖1-11α=50%（截圖）11圖1-12α=70%（截圖）圖1-13α=90%（截圖）四、小結(jié)（1）在降壓式直流斬波電路（Buck）中，電感和電容值設(shè)置要稍微大一點(diǎn)。（2）注意VT的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間，電容的充放電規(guī)律和電感的作用。（3）輸出電壓計(jì)算公式：U0=DE。實(shí)驗(yàn)二升壓式直流斬波電路（Boost）11一、工作原理1）當(dāng)控制開(kāi)關(guān)VT導(dǎo)通時(shí)，電源E向串聯(lián)在回路中的L充電儲(chǔ)能，電感電壓uL左正右負(fù)；而負(fù)載電壓u0上正下負(fù)，此時(shí)在R與L之間的續(xù)流二極管VD被反偏，VD截至。由于電感L的恒流作用，此充電電流基本為恒定值I1，另外，VD截至?xí)rC向負(fù)載R放電，

4、由于正常工作時(shí)，C已經(jīng)被放電，且C容量很大，所以負(fù)載電壓基本保持為一定值，記為U0，假定VT的導(dǎo)通時(shí)間前我ton,則此階段電感L上的儲(chǔ)能可以表示為EI1toff。2）在控制開(kāi)關(guān)VT關(guān)斷時(shí)，儲(chǔ)能電感兩端電勢(shì)極性變成左負(fù)右正，續(xù)流二極管轉(zhuǎn)為正偏，儲(chǔ)能電感與電源疊加共同向電容充電，向負(fù)載提供能量。如果VT的關(guān)斷時(shí)間為toff，則此段時(shí)間內(nèi)電感釋放的能量可以表示為（U0-E）I1toff。如圖2-1。圖2-1電路圖二、電路建模利用Simulink軟件對(duì)升壓式直流斬波電路（Boost）進(jìn)行仿真，如圖2-211圖2-2仿真電路圖（截圖）三、仿真參數(shù)設(shè)置仿真參數(shù)，算法（solver）ode15s，相對(duì)誤差

5、（relativetolerance）1e-3，開(kāi)始時(shí)間0結(jié)束時(shí)間10，如圖1-3。電源參數(shù)，電壓100v，如圖1-4。晶閘管參數(shù)，如圖1-5。電感參數(shù)，如圖1-6。電阻參數(shù)，如圖1-7。二極管參數(shù)設(shè)置，如圖1-8。電容參數(shù)設(shè)置，如圖1-9。三、仿真參數(shù)設(shè)置設(shè)置觸發(fā)脈沖占空比α分別為20%、50%、70%、80%。與其產(chǎn)生的相應(yīng)波形分別如圖2-3圖2-4圖2-5圖2-6。在波形圖中第一列波為輸出電壓波形，第二列波為輸入電壓波形。11圖2-3α=20%（截圖）圖2-4α=50%（截圖）11圖2-5α=70%（截圖）圖2-6α=80%（截圖）11四、小結(jié)（1）在升壓式直流斬波電路（Boost）中

6、，電感和電容值設(shè)置要稍微小一點(diǎn)。（2）注意VT的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間，電容的充放電規(guī)律和電感的作用。（3）輸出電壓計(jì)算公式：U0=（1/β）E。11