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1、目录一、摘要。二、设计目的和意义 。三、设计原理:升降压斩波电路(Boost-Buck Chopper)工作原理。四、详细设计步骤。五、设计结果及分析。六、实验总结。矮化砧嫁接的苹果树树冠体积小于乔化砧嫁接的苹果树树冠体积，矮化砧苹果树单株产量低于乔化砧苹果树，所以，栽植矮化苹果树必须根据不同的矮化砧木和不同类型的短枝型品种适当加大栽培密度13MATLAB的升压降压式变换器的仿真一、摘要直流斩波电路就是将直流电压变换成固定的或可调的直流电压，也称DC/DC变换。使用直流斩波技术，不仅可以实现调压功能，而且还可以达到改善网侧谐波和提高功率因素的目的。直流斩波技术主要应用于已具有直流电源需要调节直
2、流电压的场合。直流斩波包括降压斩波电路、升压斩波电路和升降压斩波电路。而利用升压降压变换器，既可以实现升压，也可以实现降压。关键词：matlab、升压、降压、斩波。二、设计目的和意义通过对升压-降压（Boost-Buck）式变换器电路理论的分析，建立基于Simulink的升压-降压式变换器的仿真模型，运用绝缘栅双极晶体管（IGBT）对升压降压进行控制，并对工作情况进行仿真分析与研究。通过仿真分析验证所建模型的正确性。三、设计原理升压-降压式变换器电路图如图1所示。图1 升压-降压式变换器电路设电路中电感L值很大，电容C值也很大，使电感电流和负载电压基本为恒值。 设计开关V出于通态原理是：当可控
3、时，电源经V向电感L供电使其贮存能量，此时电流为，方向如图1中所示。同时，电容C维持输出电压基本恒定并向负载R供电。此后，使V关断，电感L中贮存的能量向负载释放，电流为，方向如图1中所示。可见，负载电压极性为上负下正，与电源电压极性相反，因此该电路也称作反极性斩波电路。 稳定时，一个周期T内电感L两端电压对时间的积分为零 则 ： (1) 当V处于通态期间时，；而当V处于端态期间时， 。于是，所以输出电压为: (2)其中=1-，若改变导通比，则输出电压既可以比电源电压高，也可以比电源电压低。当00.5时为降压，当0.50,PI调节器立即对此误差电压进行比例积分运算。于是输出电压Ue在原来数值上增
4、大，从而使输出占空比增大，使升压斩波电路输出电压增大，反馈电压Uf也随着增大，直至与UR相等，PI调节器的输出电压才停止增长。图3 PWM控制的触发电路电路4、在MATLAB中的Simulink下画出仿真模型。图4 升压-降压式变化器仿真电路模型图5、修改参数。图5 IGBT参数的设置如图图6Diode参数设置如图所示仿真算法选择ode23tb算法，将相对误差设置为1e-3，开始仿真时间设置为0.0s，停止时间设置为0.003s，如图7所示。图7 仿真算法设置直流电源为200V,电感L为0.1mH，电容为100F，电阻为56、运行仿真。对系统进行仿真分析。运行停止后，双击示波器模型（Scope
5、），即可观察到仿真结果。五、设计结果及分析 通过仿真运行，可以观察到仿真结果如下。 图8为Scope6显示二极管的电流波形，图2-2为Scope3显示IGBT的电流波形，图2-3为Scope4显示的电感电流波形，图2-4为Scope1显示负载电压Uo波形。先进行降压调节，直流电源电压设置为200V。设置脉冲宽度为30%，即导通比=0.3，小于0.5，仿真结果如下： 图8 二极管电流波形 图9 IGBT的电流波形 图10 电感的电流波形图11图12 负载电压U0波形 IGBT电流波形 二极管电流波形 电感电流波形 电感电压波形 电阻电压波形图13进行升压调节，将脉冲发生器的脉冲宽度调节为65%，
6、即=0.65。图14 IGBT的电流波形图15 二极管的电流波形图16电感电流波形图17图18图19 分析： 分析仿真结果可得：改变导通比的大小，当00.5时为降压，当0.51时为升压，如此可以实现升压-降压的变换。 仿真中，当= 0.3时输出电压比电源电压低，仿真得到的负载电压在示波器显示中数值在60V时保持稳定，达到了降压的效果，波形为有少许波纹的直流电压；当=0.65时输出电压比电源电压高，仿真得到的负载电压在示波器显示中数值在200V时保持稳定，达到了升压的效果，波形为有少许波纹的直流电压。所以，该电路及仿真模型能够实现升压-降压的变换。六、总结 通过仿真和分析，可知升压-降压式变换器
7、电路的输出电压受导通比的影响，文中应用MATLAB的可视化仿真工具simulink对升压-降压式变换器电路的仿真结果进行了详细分析，当当00.5时为降压，当0.51时为升压，通过仿真分析也验证了本文所建模型的正确性。并与相关文献中采用常规电路分析方法所得到的输出电压波形进行比较，进一步验证了仿真结果的正确性。采用MATLABSimulink对升压-降压式变换器电路进行仿真分析，避免了常规分析方法中繁琐的绘图和计算过程，得到了一种直观、快捷分析整流电路的新方法。应用MATLABSimulink进行仿真，在仿真过程中可以灵活改变仿真参数，并且能直观地观察到仿真结果随参数的变化情况。应用MATLAB
8、对变换器电路仿真研究时，可以通过判断设置出不同导通比时产生的波形现象，为分析合适的输出电压提供了较好的基础，是一种值得进一步应用推广的功能强大的仿真软件，同进也是电力电子技术实验较好辅助工具。 电力电子变流技术是利用电力电子器件及其相关电路进行电能变换的科学技术，电压、电流的变换包含其中。而电力电子器件又是电力电子变流技术的核心，也是自动化和电气工程专业的基础知识，具有重要的作用。而在电压、电流的变换电路中，包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件，采用常规电路分析方法显得相当繁琐，高压情况下实验也难顺利进行。MATLAB提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强，进一步省去了编程的步骤。本文利用Simulink对升压-降压式变换电路进行建模，在不同导通比的情况下进行了仿真分析，既进一步加深了升压-降压式变换电路的理论，同时也为现代电力电子的更好的掌握奠定良好的实验基础。参考文献1 王忠礼 段慧达 高玉峰 MATLAB应用技术在电气工程与自动化专业中的应用（第一版） 2007.12 王兆安 黄俊 电力电子技术（第四版）2009.1
