【毕业设计】基于buck结构的dcdc转换器建模与仿真

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1、武汉理工大学毕业设计（论文）目录摘要1Abstract21绪论31.1电力电子技术的概述31.2开关电源的研究现状和发展趋势31.3Buck斩波电路的研究意义51.4论文的主要研究内容62Buck斩波电路的原理72.1Buck变换器的连续导电模式82.2Buck变换器电感电流不连续的导电模式102.3电感电流连续的临界条件112.4纹波电压ΔUO及电容计算122.5参数的计算123Buck斩波电路的建模143.1开关电路的建模143.1.1理想开关模型143.1.2状态空间平均模型153.1.3小信号模型173.2系统的传递函数183.2.1降压

2、斩波电路的传递函数183.2.2PWM比较器的比较函数203.2.3调节器的传递函数214控制电路的设计224.1电压模式控制电路的设计224.1.1电压调节器的结构形式224.1.2电压调节器的参数234.2控制电路结构245Buck斩波电路的控制仿真研究255.1Matlab简介255.2Buck斩波电路主电路的仿真255.3Buck斩波电路的PID控制算法的仿真27武汉理工大学毕业设计（论文）6全文总结及展望30参考文献31附录1：主电路仿真模型32附录2：主电路仿真波形图33附录3：PID仿真图34致　谢35武汉理工大学毕业设计（论文）摘

3、要随着电子产品与人们工作和生活的关系日益密切，便携式和待机时间长的电子产品越来越受到人们的青睐，它们对电源的要求也越来越高。DC-DC开关电源芯片是一种正在快速发展的功率集成电路，具有集度高，综合性能好等特点，具有很好的市场前景和研究价值。论文在研究开关电源技术发展现状和前景的基础上，设计一种Buck型DC-DC开关电源的设计。首先对主电路的工作原理和系统构成进行了研究和分析，包括工作过程中各个元器件的工作状态和工作特点。在完成主电路部分后对主电路建立理想模型、状态空间平均模型和小信号模型，得出系统的传递函数。采用电压模式控制方式，PID控制算法

4、来进行控制，通过临界比例度法整定PID参数。最后通过Matlab对系统进行仿真，仿真结果达到设计指标。关键词：Buck型开关电源；小信号模型；电压模式控制；PID控制算法35武汉理工大学毕业设计（论文）AbstractAstheelectronicproductsandpeoplelivingandworkingrelationshipiscl-osing，Portableandlongstandbytimeelectronicproductsgetmoreandmorepeople'sfavour，therequirementsofpowera

5、reexpanding.DC-DCswitchp-owersupplychipisarapiddevelopmentpowerintegratedcircuit，comprehensi-veperformanceiswell,whichwithgoodmarketprospectandtheresearchval-ue.Basedonresearchofswitchpowertechnologydevelopmentstatusandpros-pects,thetextPresentsaBucktypeDC-DCswitchpowerdesign

6、.FirstlyIanalysistheworkingprincipleofthemaincircuitstructureandsystem,Includingtheworkingprocessofvariouscomponentsworkingconditionandtheworkc-haracteristics.Infulfillingthecircuitoftheestablishmentofmaincircuitafteridealmodel,thestatespaceaveragemodelandsmallsignalmodel,the

7、n，getthetransferfunctionofthesystem.AdoptvoltagemodecontrolmodeandPIDcontrolalgorithmtocontrol,usethecriticalratiodegreetosetPIDparameters.FinallythroughMatlabtosimulatethesystem,andsimulationresultsachievedthedesignindex.Keyword:Buckswitchpowersupply；smallsignalmodel；voltage

8、modecontrol；PIDcontrolalgorithm35武汉理工大学毕业设计（论文）1绪论1.1电力电子技术的概述电力电子技术