电力电子技术课程设计

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扬州大学信息工程学院电气及自动化工程

二零一三年十二月

目录

一、课程设计的内容……….………………………………….3 二、所设计电路的工作原理......................................................3 三、仿真参数的设定…………………………………………..4 四、进行仿真实验 列举仿真结果………………………….…4 五、参考文献…………………………………………………..6 六、Matlab软件介绍…………………………………………7

一 课程设计内容(题目)

本人的课题为 Boost变换器研究

二 所设计电路的工作原理

直流升压斩波变换电路模型，其输出电压总是大于输入电源电压。当开关闭合时，二极管受电容上的电压影响反向断开，于是将输出级隔离，由输入端电源向电感供应能量。当开关断开时，二极管正向导通，输入级吸收来自电感与输入端电源的能量。在进行稳态分析时，假定输出滤波器足够大，以确保一个恒定的输出电压。

电路原理图：

当V处于通态时，直流电源给电感充电，电感两端电压即为电源电压，流经电感的电流逐渐上升，而电容向电阻充电，随着电容的释放，电阻两端的电压逐渐变小；当V处于断态时，直流电源和电感同时给电容充电并给电阻供电，此时电感两端电压逐步下降，流经电感的电流也逐步下降，电容得以充电，电阻两端电压逐渐上升。

直流电压源参数设置：直流电源电压为100V；

脉冲发生器模块的参数设置：幅值设置为1V，周期为0.002S，脉冲宽度为20%。

电容C=0.00007F，电感L=10mH，电阻R=10Ω。

三 仿真参数的设定

直流电压源参数设置：直流电源电压为100v。

电阻和电容参数设置：C=0..7*10^-4F,L=10mH,R=10Ω。

脉冲发生器模块（Pulse）的参数设置：Pulse的振幅设置为1V，周期为0.0002s，脉冲宽度分别为20%，80%。

四 进行仿真实验 列举仿真结果 仿真实验图

下图为脉冲宽度20%时的波形图

下图为脉冲宽度为80%时的波形图

根据上述波形得出：

①当其他参数一致时，占空比越大，负载电压越大； ②由于电容实际上不可能无限大，故在负载电阻逐渐增大时

会出现断续；

③电感储能之后具有使电压泵升的作用；

④电容具有将负载端电压保持住的作用；

五、参考文献

① 电力电子电路的计算机仿真 陈建业 编著 北京 清华大学出版社 2003 ② 电路和系统的仿真实践 张占松 编著 北京 科技出版社 2000 ③ 电子电路CAD—基于OrCAD9.2贾新章 编著 西安 西安电子科技大学出版社 2002 ④ Pspice 8.0电路设计实例精粹 高伟涛 编著 北京 国防工业出版社 2001 ⑤ MATLAB 电子仿真与应用 韩利竹 编著 北京 国防工业出版社 ⑥ 开关电源的原理与设计 张占松 编著 北京 电子工业出版社 1999

六、Matlab软件介绍

Matlab是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、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的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。它在数学类科技应用软件中在数值方面首屈一指。Matlab可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。