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1、直流斬波電路仿真報告班級;電氣1104姓名；馬芳學(xué)號；用MATLAB進行直流降壓斬波電路仿真一．降壓斬波電路1.1．降壓斬波電路原理降壓斬波電路的原理圖以及工作波形如圖1(c),(b)所示。該電路使用一個全控型器件V，圖中為IGBT。為在V關(guān)斷時給負(fù)載中電感電流提供通道，設(shè)置了續(xù)流二極管VD。斬波電路主要用于電子電路的供電電源，也可拖動直流電動機或帶蓄電池負(fù)載等。圖1降壓斬波電路原理圖如圖1中V的柵極電壓uGE波形所示，在t=0時刻驅(qū)動V導(dǎo)通，電源E向負(fù)載供電，負(fù)載電壓uo=E，負(fù)載電流io按指數(shù)上升。當(dāng)t=t1時刻，控制V關(guān)斷，負(fù)載電流經(jīng)二極管VD續(xù)流，負(fù)載電壓u

2、o近似為零負(fù)載電流呈指數(shù)曲線下降。為了使負(fù)載電流連續(xù)且脈動小，通常是串聯(lián)的電感L值較大。至一個周期T結(jié)束，在驅(qū)動V導(dǎo)通，重復(fù)上一周期的過程。當(dāng)工作處于穩(wěn)態(tài)時，負(fù)載電流在一個周期的初值和終值相等，如圖1.2所示。負(fù)載電壓平均值為式1.1式中，ton為V處于通態(tài)的時間；toff為V處于斷態(tài)的時間；T為開關(guān)周期；為導(dǎo)通占空比。負(fù)載電流平均值為1.2仿真電路圖圖2降壓斬波的MATLAB電路的模型1.3仿真波形1.占空比0.2時電壓和電流波形2.占空比0.5時電壓和電流波形3.占空比0.8時電壓和電流波形二、升壓斬波電路2.1工作原理當(dāng)可控開關(guān)V處于通態(tài)時，電源E向電感L充電

3、，充電電流基本恒定為I1，同時電容C上的電壓向負(fù)載R供電。因C值很大，基本保持輸出電壓u0為恒值，記為U0。當(dāng)電路工作在穩(wěn)態(tài)時，一個周期T中電感L積蓄的能量與釋放的能量相等。圖3升壓斬波電路工作原理2.2仿真接線圖圖4升壓斬波的MATLAB電路的模型2.3仿真波形1.占空比0.3時電壓和電流波形2.占空比0.4時電壓和電流波形3.占空比0.5時電壓和電流波形三、升降壓式直流斬波電路3.1工作原理圖5升降壓式直流斬波電路原理圖當(dāng)控制開關(guān)VT導(dǎo)通時，直流電源E經(jīng)VT給電感L充電儲存能量，電感電壓上正負(fù)，此時二極管VD被負(fù)載電壓（下正上負(fù)）和電感電壓反偏，流過VT的電流為

4、i1(=iL),由于此時VD反偏截止，電容C向負(fù)載R提供能量并維持輸出電壓基本恒定，負(fù)載R及電容C上的電壓極性為上負(fù)下正，與電源極性相反。當(dāng)控制開關(guān)VT關(guān)斷時，電感L極性變反（上負(fù)下正），VD正偏導(dǎo)通，電感L中儲存的能量通過VD向負(fù)載R和電容C釋放，放電電流為i2，C被充電儲能，負(fù)載R也得到電感L提供的能量。3.2仿真模型圖6升降壓式直流斬波電路的仿真模型3.3仿真波形.1.占空比為0.2，MATLAB仿真波形如下：2.占空比為0.5，MATLAB仿真波形如下：3.占空比為0.8，MATLAB仿真波形如下四.cuk直流斬波電路4.1電路結(jié)構(gòu)及工作原理圖7cuk直流斬

5、波電路原理圖當(dāng)控制開關(guān)VT處于通態(tài)時，E—L1—V回路和R—L2—C—V回路分別流過電流。當(dāng)控制開關(guān)VT處于斷態(tài)時，E—L1—C—VD回路和R—L2—VD回路分別流過電流。輸出電壓的極性與電源電壓極性相反。4.2仿真模型圖8cuk直流斬波電路仿真模型4.3仿真波形輸出1.占空比為0.2，MATLAB仿真波形如下：2.占空比為0.5，MATLAB仿真波形如下：3占空比為.8，MATLAB仿真波形如下：