《multisimbuck电路仿真》由会员分享，可在线阅读，更多相关《multisimbuck电路仿真（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章概述1.1直流直流变换的分类直流一直流变换器（DC-DC）是一种将直流基础电源转变为其他电压种类的直流变换装置。目前通信设备的直流基础电源电压规定为-48V，由于在通信系统中仍存在-24V（通信设备）及+12V、+5V（集成电路）的工作电源，因此，有必要将-48V基础电源通过直流一直流变换器变换到相应电压种类的直流电源，以供实际使用。DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。主要有（1）Buck电路降压斩波，其输出平均电压小于输入电压，极性相同。（2）Boost电路一一升压斩波，其输出平均电压大于输入电压，极性相同。（3）Buck-Boost电路降压一升压斩波
2、，其输出平均电压大于或小于输入电压，极性相反,电感传输。（4）Cuk电路一一降压或升压斩波，其输出平均电压大于或小于输入电压，极性相反，电容传输。此外还有Sepic、Zeta电路。1.2直流直流变换器的发展当今软开关技术的发展使得DC/DC发生了质的飞跃，美国VICOR公司（美国怀格公司,国际知名的电源模块生产厂家）设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器，其最大输出功率有300W、600W、800W等，相应的功率密度为（6.2、10、17）W/cm3,效率为（8090）%。日本NEMICLAMBDA（联美兰达，日本的开关电源厂商.2012年兰达被TDK收购，名称也改为TDK-LAMBDA）
3、公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列，其开关频率为（200300）kHz,功率密度已达到27W/cm3，采用同步整流器（MOSFET代替肖特基二极管），使整个电路效率提高到90%。#Va)oLo21一onoff1L第二章降压升压斩波电路的设计2.1基本工作原理电路原理图如图2-1所示,基本工作原理如下:iVDb)图2-1:降压升压斩波电路原理图设电路中电感L值很大，电容C值也很大。使电感IL和电容电压即负载电压uo基本为恒值。当可控开关V处于通态时，电源E经V向电感L供电使其储存能量，此时电流为i1,方向如图2-la）所示。同时，电容C维持输出电压基本恒定并向负载R供电。
4、此后，使V关断,电感L中储存的能量向负载释放，电流为i2,方向如图2-la）所示。可见,负载电压极性为上正下负,与电源电压极性相反,因此又称为反极性斩波电路。稳态时，一个周期T内电感L两端电压ul对时间积分为零,即JTuLdt二00当V处于通态期间,uL=E;而当V处于断态期间,uL=-uO。于是所以输出电压为UtonE=丄E-EEtUtotTt1aonooffoffon改变占空比a,输出电压既可以比电源电压高，也可以比电源电压低。当0al/2时为降压,当l/2aR10#图3-5:直流降压一升压斩波电路（升压时）图3-6:信号发生器设置面板#直流降压一升压斩波电路的设计谢Oscilloscop
5、e-XSC1瞬Multimeter-XK/lM1卜亟421.13VdB|1图3-7:直流电压表示数图3-8a):输出电压波形#直流降压一升压斩波电路的设计谢Oscilloscope-XSC1MlTime1.169E1.169sChannel_AChannelB-20.328-20.328VT2-T10.000s0.000VReverseExt.Tricgerr-TimebaseScale110iBs/DivXposition-ChannelAScale1100mV/DivYpositionChannelBScale|2DV/DivYpositionTriggerEdgeLevelTypeSin
6、g.InNor,|Auto|None#直流降压一升压斩波电路的设计谢Oscilloscope-XSC1#直流降压一升压斩波电路的设计谢Oscilloscope-XSC1图3-8b):输出电压波形下面对仿真结果分析如下:与降压斩波电路相比，唯一的不同之处在于函数发生器占空比的参数设置不同，这也是电路可以实现降压和升压的根本所在。在此仿真结果中，得出的实际电压与理论的电压相当接近，达到了预期的结果。在进行输出电压的波形分析时发现，在进行第一次的输出电压仿真结果显示时得到如图3-8a)所示的波形,这是由于在第一次仿真时,电容电感储能元件需要一定的时间建立自身的能量，所以波形有一个逐渐过渡的过程，而在
7、建立了储能过程后，由于电感L可以维持电流基本不变，电容可以基本维持电压，使得此时电压的输出波形接近一条平行于时间轴的直线。第四章直流斩波电路的发展前景直流传动是斩波电路应用的传统领域，而开关电源则是斩波电路应用的新领域，前者的应用是逐渐萎缩，而后者的应用方兴未艾、欣欣向荣，是电力电子领域的一大热点。直流变换电路的用途非常广泛，包括直流电动机传动、开关电源、单相功率因数校正，以及用于其他领域的交直流电源。直流变换技术已被广泛的应用于开关电源及直流电动机驱动中，如不间断电源UPS）、无轨电车、地铁列车、蓄电池供电的机动车辆的无级变速及20世纪80年代兴起的电动汽车的控制。从而使上述控制获得加速平稳
8、、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。由于变速器的输入是电网电压经不可控整流而来的直流电压，所以直流斩波不仅能起到调压的作用，同时还能起到有效地抑制网侧谐波电流的作用。#直流降压升压斩波电路的设计结论直流斩波电路的种类较多，包括六种基本斩波电路：降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路。但是前两种是最基本的电路。利用不同的基本斩波电路进行组合，可构成复合斩波电路，如电流可逆斩波电路、桥式可逆斩波电路等。利用相同的基本斩波电路进行组合，可构成多相多重斩波电路。在本次课程设计中，我通过对降压升压斩波电路的设计，得出如下一些结论：(1)
9、降压升压斩波电路是综合了单纯的降压斩波电路和升压斩波电路，所以使用起来更方便，更加灵活。(2) 降压升压斩波电路与Cuk斩波电路相比,存在一个缺点,其输入电源电流和输出负载电流是阶跃变化的,这样对输入和输出滤波的效果不是很理想。(3) 由于存在着不可避免的器件自身压降以及自身损耗的问题，所以实际的结果会和理论有一定的偏差，我们的最终目的就是减小这种偏差，根本途径就是设计性能更好的器件，随着社会的不断发展，最新的器件正在一步步替代老的器件。(4) 直流降压升压斩波电路是够成开关电源的基础，各种电源都是以此为基础来设计优化的。#直流降压升压斩波电路的设计心得体会回顾起此次电力电子技术的课程设计，感
10、慨颇多，在一个星期的日子里可以说是整天都充满着压力与忙碌，每天加班加点,自己也的确从此次安排的课程设计中学到了很多东西。从开始得到老师公布开始课程设计时的一脸茫然到到自己通过查资料、与同学共同探讨、经过老师指导后，自己设计并写出这份课程报告，心中充满了成就感。通过课程设计还拓宽了知识面，学到了很多课本上没有的知识，报告只有自己去做能加深对知识的理解，任何困难只有自己通过努力去克服才能收获成功的喜悦。本次课程设计还让我明白了理论联系实际的重要性，只有通过实际的动手才能加深对于理论知识的理解。在做课程设计的过程中我发现自己对课本知识的理解不够深刻，掌握的不太牢靠，以后一定会努力地温习以前的知识。此次的课程设计中，运用了Multisim10进行电路仿真，也练习了使用的熟练程度。此外对论文的的格式要求等有了比较清晰的认识，也为了以后毕业论文的设计奠定了基础。最后,感谢张老师对我在课程设计时的指导！谢谢张老师！#
