基于MULTISIM的BUCK-BOOST电路仿真

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1、基于MULTISIM的BUCK-BOOST电路仿真孙楚，梁金义（北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191）摘要：电力电子学是一门实践性很强的学科。随着计算机技术的发展，用软件对一些电路进行仿真有助于从多角度理解其工作原理和元器件实际工作情况。通过改变电路参数，将直观结果与理论计算结果进行对比更能发现许多硬件实验难以发现的问题。本文基于Multisim的强大模拟功能，以Buck-Boost电路为例，从多个方面对其进行了仿真，并对其结果进行了分析。事实证明，Multisim对于激发电气专业学生的学习兴趣、提高其理论与实践相

2、结合的能力具有指导意义。关键词：Multisim，Buck-Boost电路，纹波电压，计算机仿真SimulationOfBuck-BoostCircuitBasedOnMultisimSUNChu，LIANGJinyi（SchoolOfElectricalEngineeringAndAutomation,BeijingUniversityOfAeronauticsAndAstronautics,Beijing,100191）Abstract:Powerelectronicsisasubjectcharacterizedbypracti

3、calcapability.Withthedevelopmentofthecomputertechnology,wecannowgetabetterunderstandingofthecircuittheoryandtheworkingstateoftheelectroniccomponentsbysoftwaresimulation,andcomparethevisualoutputswiththetheoreticalresultsbychangingthecircuitparameters.ThispapertakestheBu

4、ck-BoostcircuitasanexampleofcomprehensiveanalysisbasedonthepowersimulationfunctionofMultisim.Asitturnsout,Multisimisanidealtoolforstudentsmajoredinelectricaltoacqurieatasteinstudyandenhanceabilitiesincombiningtheoryandpractice.Keywords：Multisim，Buck-Boostcircuit，ripplev

5、oltage，computersimulation1.引言电力电子技术的发展才经历半个世纪，其应用已遍及电力系统的方方面面，作为一门理论和实践紧密结合的学科，只停留在理论上的研究显然是不够的，然而电力电子器件种类繁杂，电路多种多样，仅仅依靠硬件实验显然难以满足学生实践的需求。由于硬件实验常常要涉及强电，这在安全性和普及性上也是不可行的。随着计算机技术的不断发展，电力电子与计算机相结合已成大趋势。近二十年来，软件仿真作为电力电子领域研究的重要手段，其高效性、高精度、可靠性和经济性得到了广泛的证明。Multisim软件是当今模拟电路仿真的

6、主流软件，是广大学生学习模拟电路的有力工具，其丰富的元器件库、直观的图形界面和完备的分析手段为电路仿真提供了有效的平台。在电力电子教学中,用Multisim对电路进行仿真能够帮助学生更加深刻地理解各器件和电路的工作状态和原理，提高其分析和设计电力电子电路的能力，对于改善教学质量和增强学生的实践能力具有重要作用。本文以Buck-Boost电路在Multisim环境下的仿真为例，旨在演示Multisim在电力电子仿真方面的一些应用。2.Buck-Boost电路的工作原理降升压斩波电路的原理图如图1所示。由可控开关、储能电感、二极管、滤波电

7、容、负载电阻和控制电路等组成。作者简介：孙楚，男，汉族，1990年出生，北京航空航天大学电气工程及其自动化专业大三学生，（Email）13426016414@139.com。梁金义，男，汉族，1988年出生，北京航空航天大学电气工程及其自动化专业大三学生，（Email）Jinyiliang.ok@163.com。图1Buck－Boost电路原理图2.1电路工作状态分析假设储能电感足够大，其时间常数远大于开关的周期，流过储能电感的电流可近似认为是线性的，并设开关管及二极管都具有理想的开关特性。分析电路图可以得到：[1]导通期间，截止当时

8、，线性上升到（1）式中是Q导通前流过的电流。[2]经过时间后，截止，导通。时，中电流下降到极小值：（2）[3]输入直流电压和输出直流电压的关系将（2）式代入（1）式可得：（3）2.2纹波电压推导根据电荷守恒定律，电感在开