DC-DC 变换器的仿真.doc

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1、DC-DC变换器的仿真机自099谭玄0910310517DC-DC变换器即Buck变换器,对Buck电路的开关过程进行分析。Buck电路的基本拓扑电路如图1所示。Buck变化器有电感电流连续(CCM)和电感电流断续(DCM)2种工作模式。这里仅对CCM模式进行分析和仿真，在CCM模式下,电路工作过程分VT导通和关断2个阶段。VT导通时为电感L储能阶段,此时电源向电感及负载提供能量,VT关断时电感L释放能量供负载工作。在CCM模式下,Buck电路的工作情况如图2所示,图2(a)为VT导通时的拓扑电路,

2、图2(b)为VT关断时的拓扑电路。状态空间平均法从图2的拓扑电路中,可以分别写出Buck变换器导通和关断2个阶段的状态方程。在1个开关周期内用状态空间平均法可以得到1个关于输出电压和开关频率的非线性状态方程。VT导通时的状态方程为:VT关断时的状态方程为:　对式(1)和式(2)用时间平均得到:式(3)中,Uo代表输出电压;D代表占空比;IL代表电感电流;Ui代表输入电压。用Simulink进行数学建模如图3所示。该模型中k=D/L;k1=1/C;k2=1/RC;k3=1/L。DC-DC变换器模型Co

3、nstant代表输入电压。模型上半部分为电感电流iL的状态方程的模型实现,下半部分是关于电容电压uC的状态方程的模型实现。DC-DC变换器仿真实验结果图中横坐标为t/s,纵坐标为Uo·iL/V·A)。仿真参数为:d=0.4;L=200μH;C=50μF;R=5Ω;f=10kHz。DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,控制具有加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。