直流降压斩波电路设计的MATLAB仿真.docx

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1、电力电子仿真实验报告一课程设计名称直流降压斩波电路设计的MATLAB仿真二MTLB的介绍1.MATLAB（矩阵实验室）是-种科学计算软件，MATLAB是matrixfelaboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室），软件主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式。它是一种以矩阵为基础的交互式

2、程序计算语言。Simulink是基于框图的仿真平台，它挂接在mtlab环境上，以MATLAB的强大计算功能为基础，以直观的模块框图进行仿真和计算。直流斩波是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流-直流变换（DC/DC）变换。此文以MTLABSIMULINK仿真软件为基础,完成了对直流降压斩波电路的仿真分析。所用的软件是MATLAB2020aoWinlO平台。2.发展历程：20世纪70年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任CIeVeMOIer为了减轻学生编程的负担，用FORTRAN编写了最早的MATLABo1984年由Little、MOler、SteveBangert合作成立了的Mat

3、hWOrkS公司正式把MATLAB推向市场。到20世纪90年代,MATLAB已成为国际控制界的标准计算软件。MATLAB：统一了用于一维、二维与三维数值积分的函数并提升了基本数学和内插函数的性能MATLABCompiler：Xr以下载MTLBCompilerRuntime(MCR),简化编译后的程序和组件的分发ImageProcessingToolbox：通过亮度指标优化进行自动图像配准StatisticsToolbox：增强了使用线性、广义线性和非线性回归进行拟合、预测和绘图的界面SystemIdentificationToolbox：识别连续时间传递函数2022年4月6日消息，MATLAB

4、R2022a原生AppleSilicon平台开放测试版是MATLAB的早期版本，适用于AppleSiliconMac用户，以评估现有代码和应用程序的执行，并测试第三方集成和附加组件。此测试版将持续到2022年8月31日。三设计任务及要求1 .电源为太阳能电池，负载为电阻电感反电动势负载；2 .直流电源电压：200V；电阻：22；电感：5mH;反电动势：80v;四设计原理1 .电路图电路图如下所示直流降压斩波电路图如上所示，直流电压源为200V,负载为电阻电感反电动势负载，电阻为2欧姆，电感为5mII,反电动势为80V,开关采用IGBT为模型，驱动信号评率为100OHz,占空比为70机做出此时电

5、路的仿真波形。五.仿真部分2 .电路分析降压斩波电路原理图及波形图所示，图中V为全控型器件，选用IGBT;D为续流二极管。由图1中V的栅极电压波形UGE可知，当V处于通态时，电源Ui向负载供电，UD=Ui0当V处于断态时，负载电流经二极管D续流，电压UD近似为零，至一个周期T结束，再驱动V导通，重复上一周期的过程。负载电压的平均值为：Uq=E=EUton+toffT式中ton为V处于通态的时间，toff为V处于断态的时间，T为开关周期，为导通占空比，简称占空比或导通比(=tonT)o由此可知，输出到负载的电压平均值UO最大为Ui,若减小占空比,则UO随之减小，由于输出电压低于输入电压，故称该电

6、路为降压斩波电路。3 .波形图分析4仿真图100%VirijMeStepAutoR三dyP三三g入你要超越内容4 .仿真结果分析由公式UO=E=等E=E可得ton+toffT当a=0.2时，Uo=44V当=0.4时,Uo=88V0当=0.6时，0=132Vo当=0.8时，t0=176Vo当=0.99时，0=2178Vo以上数据与理论值相同，由于使用的是仿真软件所以没有误差。6.总结经过不懈的努力我终于顺利的完成了此次直流降压斩波电路的仿真，其中遇到了许多的问题和困难但是也学到了很多的知识。遇到的问题和困难：(1)由于事先理论知识预习的不够充分，所以很多计算问题困难重重，再次花费大量时间去研究,

7、造成实验进度大大减速，效率降低。(2)选取实验元器件时，由于缺乏实际操作经验，常常出现用错元器件，造成实验数据误差很大，重复实验多次。(3)在用MATLAB软件仿真是遇到了许多操作上的问题，致使仿真花费的很多时间才达到有效效果。学到的知识：(1)通过这次课程设计我夯实了电力电子的基础知识。(2)对直流斩波有了更深层次的理解。(3)对MATLAB软件和电路原理图的设计有了初步了解。课程设计成绩:项目出勤及平时表现（10%）（百分制记分）设计内容成绩（50%）（百分制记分）答辩成绩（20%）（百分制记分）设计报告成绩（20%）（百制记分）注:教师按学生实际成绩（平时成绩和业务考核成绩）登记并录入教务MIS系统，由系统自动转化为“优秀（90100分）、良好（8089分）、中等（7079分）、及格（6069分）和不及格（60分以下）“五等。指导教师评语：指导教师（签名）：20年月日