斩波电路Matlab仿真电力电子技术课程设计 - 图文

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V,图中为IGBT,也可以使用其它器件,续流二极管VD在IGBT关断期间为电感储存的能量提供释放通道。该电路的仿真过程可以分为建立仿真模型、设置模型参数 和观察仿真结果。

VEiGLioRVDuo+MEM-iGOiotonTi1I10Ouoi2I20t1Etta) 电路图tofftOiGiGOioOuoOtoni1Et1b)电流连续时的波形toffTtI20txi2t2EEMttc)电流断续时的波形

工作原理:t=0时刻驱动V导通,电源E向负载供电,负载电压uo=E,负载电流io按指数曲线上升。t=t1时控制V关断,二极管VD续流,负载电压uo近似为零,负载电流呈指数曲线下降。通常串接较大电感L使负载电流连续且脉动小。到一个周期T结束,再驱动IGBT导通,重复上一周期的过程。当电路工作于稳态时,负载电流在一个周期的初值和终值相等,如图b)所示。负载电

压的平均值为:

tontonUo?E?E??Eton?toffT

ton为V处于导通的时间;toff为V处于关断的时间;a为导通占空比。

负载电流平均值为:

1.2建立仿真模型

1)建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File,选择New,再在弹出菜单中选择Model,这时出现一个空白的仿真平台,如图所示。在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。

2)提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击

图标调出模型库

Uo?EMIo?R浏览器,在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。组成直流降压斩波电路的元器件有直流电源、IGBT、电阻、电容、二极管。

3)将电路元器件模块按直流降压斩波的原理图连接起来组成仿真电路。如图所示。

参数设置如下:

a.IGBT参数设置

Ron=0.001,Lon=0,Vf=1,Rs=1e5。 b.RLC元件参数设置 R=1欧姆,电感L=0.1H 。 c.脉冲发生器参数设置

振幅为1V ,周期=0.02s ,初相位为0。 d.直流电源电压参数设置

电源电压幅值为100V,初相位为0度。 e.仿真参数设置

开始仿真时间:0.0 ,停止仿真时间:1.0。

f.示波器波形依次是电源电压,负载两端电压,脉冲信号,流过负载电流。 1.3仿真波形结果与分析

图1-1、图1-2、图1-3分别是α=20%、α=50%、α=80%时仿真波形。

图1-1α=20%时电源电压,负载两端电压,脉冲信号和流过负载电流波形

当占空比α=20%时,电源电压100V,负载两端电压为20V。

图1-2α=50%时电源电压,负载两端电压,脉冲信号和流过负载电流波形

当占空比α=50%时,电源电压100V,负载两端电压为50V。

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