boost电路MATLAB仿真

科技大学高新学院

电力电子技术

课程设计报告

题目BOOST电路的设计和仿真专业班级自动化0902 学号 0901030229 姓名宿亚

指导教师周燕

2012年7 月11 日

BOOST电路的设计与仿真

摘要

Boost升压电路是一种直流一直流变换电路,即是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。可以分为充电过程和放电过程。在充电过程中，IGBT导通，IGBT处用导线代替。这时，输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。在放电过程中，当IGBT截止时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。设计由MATLAB软件对电路进行仿真得出各种模型图和波形。

【关键字】升压电路 Matlab IGBT

一、设计要求：

设计Boost 电路，使其输入电压为40v 。输出电压为60v —120v 。

二、设计目的：

1、通过对Boost 电路的设计，掌握Boost 电路的工作原理，综运用所学知识，进行Boost 电路和系统设计的能力。

2、根据给定指标，设计BOOST 电路参数。

3、利用MATLAB 仿真软件，做出MATLAB 模型图及其MATLAB 示波器的波形。

三、设计方案和电路图：

（1）BOOST 电路图：

图（1）Boost 电路原理图

Boost 基本工作原理:

假设电路中电感L 值很大，电容C 值也很大。当V 处于通态时，电源E 向电感L 充电，充电电流基本恒定为i L ,同时C 上的电压向负载R 供电，因为C 也很

大，基本保持输出电压为恒值U 0.设V 通态时间为t on ,此阶段L 积蓄能量为 E

i L t on 。当V 处于断态时E 和L 共同向C 充电，并向负载R 提供能量。设V 处于断

态时间为t off ,则这期间电感L 释放能量为（U 0-E ）i L t off .一周期T 中，电感L 积

蓄的能量和释放的能量相等，即

E i

L t

on

=（U

-E）i

L

t

off

化简得： U

0=T/ t

off

E

（2）计算过程

D=20%

L=(Ud D)/(△If)=32 mH

C=(I0D)/(△Uf)=0.4uF

四、MATLAB的模型图及其MATLAB示波器的波形

1.MATLAB模型图

图（2）仿真模型图

2.MATLAB示波器的波形

图（3）MATLAB采样波形

3.MATLAB波形细节图

图（4）详细波形

五、实验波形和参数

实验结果波形如下图5所示，其参数：D=30%，L=0.032H，C=0.3uF，周期T=2e-6，停止时间t=0.005s。

1.输出电压波形图

图（5）输出电压波形

六、小结

一周的实训有结束了，在这一周的实训了，我学到了许多有用的知识，MATALAB中的simulink经过这次的实训有了较全面的掌握，虽然这次做的时候，并不是百般顺利，但是经过自己亲自查阅资料，请教别人，问题也最终解决了，此外我也学会了查阅资料的方法，为以后的工作打下了坚实的基础。在此，特别感周老师不辞辛苦的为我们解答各种问题。

七、参考文献

1.王兆安,黄俊.电力电子技术[M](第四版)：机械工业，2000

2.邵丙衡.电力电子技术[M]：中国铁道，1997

3.林渭勋.电力电子技术基础[M]：机械工业,1990