《基于Boost结构的DC-DC转换器建模与仿真任务书与开题报告》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于Boost结构的DC-DC转换器建模与仿真任务书与开题报告(5页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、武汉理工大学本科生毕业设计(论文)任务书学生姓名: 欧阳明 专业班级: 自动化0702班 指导教师: 黄亮 工作单位: 自动化学院 设计(论文)题目: 基于Boost结构的DCDC转换器建模与仿真设计(论文)主要内容:了解boost变换器的结构,了解升压斩波电路的原理,设计满足要求的基于boost结构的DCDC转换器,建立boost结构的DCDC转换器的数学模型和适当的控制模型,并对设计的电路和控制算法进行仿真,对不同的控制方法进行比,选择最合适的控制方式。要求完成的主要任务:1学习升压斩波电路的基本原理;2建立升压斩波电路的数学模型;2了解升压斩波电路的各种控制方式;3建立升压斩波电路的控制
2、模型,实现输入3045V,输出48V,输出功率5kw的斩波电路;4在matlab中进行电路数学模型和控制算法的仿真;5. 选择最佳的控制方式;6撰写毕业设计论文,字数不低于15000;7完成外文文献翻译,字数约为5000左右。必读参考资料:1 林飞,杜欣.电力电子应用技术的MATLAB仿真.北京:中国电力出版社,20092 Abraham I.Pressman,开关电源设计.北京:电子工业出版社,2005.3 王兆安,刘进军.电力电子技术.北京:机械工业出版社,20094 陈坚,电力电子学电力电子变换和控制技术. 北京:高等教育出版社,2002.指导教师签名: 系主任签名: 院长签名(章):
3、武汉理工大学本科生毕业设计(论文)开题报告1、目的及意义(含国内外的研究现状分析)随着电力电子技术的高速发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。开关电源诞生于电子技术飞速发展的60年代。随着计算机等电子装置的集成度和规模的不断增加,电子电路体积成倍的减小,电源部分的变压器、滤波器和散热器的体积和重量占整个装置的比重变的越来越大
4、,传统的线性稳压电源已经不能满足装置小型化的需求。加之能源危机的出现,又使得电源的效率成为关注的焦点。随着用电成本的上升,提高效率、降低装置的运行成本成为需要考虑的重要问题。现代电子工业迫切需要一种体积小、重量轻、效率高的新型电源。开关电源就在这种背景下诞生了。最早出现的是串联型开关电源,其主电路拓扑与线性电源相仿,但功率晶体管工作于开关状态,由于开关器件耐压的限制,仍需要笨重的工频变压器。1969年,垂直导电的高耐压、大电流NPN型晶体管(GTR)的出现迎来了无工频变压器开关电源的诞生,那时确立的开关电源的基本结构一直沿用至今。早期的开关电源开关频率仅有数kHz,随着开关器件和磁性材料性能的
5、改进,开关频率也不断提高,但当频率达到10kHz以上时,变压器、电感等磁性元件发出的噪音变得很刺耳,为了追求更小的体积和减少噪音,在70年代,开关频率突破了20kHz的人耳听觉极限,进入“无声”的频域,从而引发了开关变换技术的“20kHz革命”。功率电子学的不断发展,自关断器件的不断涌现,新型高频功率半导体器件的开发使实现开关电源高频化有了可能。场效应晶体管的问世,即MOSFET,使关断时间和存储时间大大缩短,提高了开关频率,从而获得更高的功率密度,使开关电源在小功率应用领域逐步取代了传统的线性电源,成为计算机、彩电等电器的电源装置主流。80年代中期发展起来的新型复合型器件绝缘栅双极晶体管IG
6、BT,综合了MOSFET和GTR的优点,成为电力电子器件中的新宠儿,它容量大,控制方便,已成为大功率开关电源的理想功率器件。器件发展到一定程度后,要进一步提高产品的性能,必须采用合适的技术和控制方法。当前开关电源的控制技术主要有模拟控制和数字控制两种类型,主要有PWM控制,PFM控制,PWM-PFM控制,基于单片机控制和基于DSP控制。所以设计合适的控制方法,对于开关电源的发展是十分重要的。2、基本内容和技术方案通过查阅相关文献,学习开关电源的相关理论知识,设计基于boost结构的DC/DC转换器,使之实现输入3040V,输出48V,输出功率为5kw的要求,具体设计步骤如下:第一,建立基于bo
7、ost结构的DC/DC转换器的等效电路模型,使之实现输出电压升高的功能;第二,选择不同的控制算法,建立两种基于boost结构的DC/DC转换器的控制模型;第三,对所建立的等效电路模型和控制模型进行仿真调试,设计适当的控制参数;第四,观察记录两种控制模型的控制效果,比较其优缺点,选择最合适的控制模型。本设计的基于boost结构的转换器的等效电路模型主要是由一个能控制电路通断的IGBT,一个二极管D,一个能减少高频成分的LC滤波器和一个电阻负载组成;boost转换器的控制器选择的控制算法包括PI控制和PID控制两种方式;在matlab中完成电路模型和控制模型的仿真,调整控制参数,选择控制效果最好的控制方式;最后完成字数不少于1.5万字的毕业设计论文。3、进度安排第12周: 毕业实习,撰写毕业实习报告;第34周: 翻译外文资料,初步确定方案,完成开题报告;第5周: 确定最终方案,并进行可行性分析;第68周: 完成电路模型和控制模型的建立;第9周: 中期检查;第1011周: 仿真调试,根据结果完善系统;第1214周: 完成论文撰写;第15周: 论文答辩;第16周: 论文装订4、指导教师意见 指导教师签名: 年 月 日