直流斩波电路的MATLAB仿真实验

直流斩波电路的MATLAB 仿真实验

降压式直流斩波电路

一、实验内容

降压斩波原理：

R

E U I E

E T

t

t t E t U M

on off on on -=

==+=000α

式中on t 为V 处于通态的时间；off t 为V 处于断态的时间；T 为开关周期；α为导通占空比，简称占空比火导通比。

根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路有三种控制方式： （1）保持开关周期T 不变，调节开关导通时间on t 不变，称为PWM 。 （2）保持开关导通时间on t 不变，改变开关周期T ，称为频率调制或调频型。 （3）on t 和T 都可调，使占空比改变，称为混合型。

t

t

t

O O

O b)

T E

i G t on

t off

i o

i 1i 2I 10

I 20t 1

u o

O O

O

t

t

t

T E

E

c)

i G i G t on

t off

i o

t

x

i 1i 2

I 20

t 1

t 2

u o E M

E

V

+

-M

R

L

VD

a)

i o

E M

u o

i G

图1 降压斩波电路原理图

2

二、实验原理

(1)t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压u o=E，负载电流i o按指数曲线上升

(2)t=t1时刻控制V关断，负载电流经二极管VD续流，负载电压u o近似为零，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小通常使串接的电感L值较大

三、实验过程

1、仿真电路图

图2 降压斩波的MATLAB电路的模型

2、仿真模型使用模板的参数设置

IGBT参数的设置如图

图3 Diode参数的设置如图

图4

脉冲信号发生器Pulse Generator的设置如图

图3

示波器的设置如图

直流电源E为200V,电感L为2mH，电容C为10μs，电阻R为5Ω

四、仿真结果

图3

α=0.2时的仿真结果

图4

α=0.4时的仿真结果

图5

α=0.6时的仿真结果

仿真结果分析 由公式E E T

t

E t t t Uo on off on on α==+=

可得：

当2.0=α时，O U =44V

α=0.4时，O U =88V 。

α=0.6时，O U =132V 。