直流斩波电路的Matlab仿真张三（陕西西安西安科技大学710054）摘要：电力电子技术课程设计是在教学及实验基础上，对课程所学理论知识的深化和提高。本次课程设计要完成了直流电波电路的仿真。对电阻负载供电，并使输出电压80伏，处于通态时，电源E向电感L充电，电流恒定，电容C向负载R供电，输出电压恒定。断态时，电源E和电感L同时向电容C充电，并向负载提供能量。关键词：IGBT负载电压负载电流1直流斩波电路（BoostChopper）图1斩波电路2斩波电路的数学模型假设L和C值很大。处于通态时，电源E向电感L充电，电流恒定，电容C向负载R供电，输出电压恒定。断态时，电源E和电感L同时向电容C充电，并向负载提供能量。设V通态的时间为，此阶段L上积蓄的能量为设V断态的时间为，则此期间电感L释放能量为稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等：=化简得——升压比；升压比的倒数记作β，即β和α的关系：a+β=1所以输出电压为3仿真系统建模参数设置与建模(1)由IGBT构成直流降压斩波电路(BuckChop-per)的建模和参数设置图2为由IGBT组成的Buck直流变换器仿真模型，IGBT按默认参数设置，并取消缓冲电路，即Rs=5ΩQ，Cs=0；电压源参数取Us=200V，E=80V；负载参数取R=10Ω，L=5mH。Continuouspowerguiv+-VoltageMeasurementTerminator1TerminatorSeriesRLCBranchScopeS3S2S1PulseGeneratorgmCEIGBTmakDiodeDCVoltageSource1DCVoltageSourcei+-CurrentMeasurement图2仿真搭建打开仿真参数窗口，选择ode23tb算法，相对误差设置为1e-03，开始仿真时间设置为O，停止仿真时间设置为O.01s，控制脉冲周期设置为O.001s(频率为1000Hz)，控制脉冲占空比为50％。参数设置完毕后，启动仿真，得到图3的仿真结果。4仿真结果与分析0.620.640.660.680.70.720.740.760.780.8-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81IGBT电流波形00.050.10.150.20.250.30.350.40.45051015负载电流波形00.0020.0040.0060.0080.010.0120.0140.0160.0180.0280100120140160180200220负载电压波形5结论通过以上的仿真过程分析，可以得到下列结论：(1)直流变换电路主要以全控型电力电子器件作为开关器件，通过控制主电路的接通与断开，将恒定的直流斩成断续的方波，经滤波后变为电压可调的直流输出电压。利用Simulink对降压斩波电路和升降压斩波的仿真结果进行了详细分析，与采用常规电路分析方法所得到的输出电压波形进行比较，进一步验证了仿真结果的正确性。参考文献1.王兆安,黄俊．电力电子技术，第4版，机械工业出版社，20002.张乃国,电源技术．北京：中国电力出版社，19983.何希才.新型开关电源设计与应用．北京：科学出版社，20014.阮新波,严仰光．直流开关电源的软开关技术．北京：科学出版社，20005.陈汝全．电子技术常用器件应用手册【M】．机械工业出版社6.陈礼明．实际直流斩波电路中若干问题的浅析．梅山科技，2005．
