03、电力电子技术matlab仿真-基本DC-DC变换电路

电力电子系统建模与仿真基本的DC-DC变换电路舒泽亮西南交通大学电气工程学院[e-mail]fPowerElectronicsSystem——BasicDC-DCConvertersZeliangShuDepartmentofElectronicEngineering,SouthwestJiaotongUniversity西南交通大学SimPowerSystemsModelingandSimulationofPowerElectronicsSystem2简介西南交通大学SimPowerSystems西南交通大学PowerguiThePowerguiblockisnecessaryforsimulationofanySimulinkmodelcontainingSimPowerSystemsblocks.ItisusedtostoretheequivalentSimulinkcircuitthatrepresentsthestate-spaceequationsofthemodel.西南交通大学BasicThreeTypesModelingandSimulationofPowerElectronicsSystem5三种基本的直-直变换电路西南交通大学RLCUiDSRLCUiDSRLCUiDS三种基本型降压型Buck升压型Boost升降压型Buck-Boost西南交通大学BuckConverterModelingandSimulationofPowerElectronicsSystem7降压直-直变换器(电)P97,(现)P99西南交通大学Buck降压变换器RLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usisiLioicRLCUiDS西南交通大学Buck电感电流连续工作模式(S导通)RLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usisiLioicugt0t0Tstontofft1t2t0UiustuLUi-UoUotIoiLILmaxILmintILmaxILminist0ILmaxILminiD西南交通大学Buck电感电流连续工作模式(S关断)ugt0t0Tstontofft1t2t0UiustuLUi-UoUotIoiLILmaxILmintILmaxILminist0ILmaxILminiDRLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usiLioiciD西南交通大学Buck电感电流连续工作模式(S导通)RLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usisiLioicugt0t0Tstontofft1t2t0UiustuLUi-UoUotIoiLILmaxILmintILmaxILminist0ILmaxILminiD西南交通大学Buck电感电流连续工作模式RLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usisiLioicugt0t0Tstontofft1t2t0UiustuLUi-UoUotIoiLILmaxILmintILmaxILminist0ILmaxILminiD西南交通大学Buck电感电流临界工作模式12sDLRT−=每个开关周期开始和结束的时刻，电感电流正好为零临界工作条件tIoiLILmaxtIoiLILmaxtIoiLILmax连续模式临界模式不连续模式P101eq4-14西南交通大学ugt0t0Tstontofft1t2t0UiustuLUi-UoUotIoiLILmaxtILmaxist0ILmaxiDUi-Uot3Buck电感电流断续工作模式RLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usisiLioicRLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usiLioiciDRLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usisioict0t1~t1t2~t2t3~西南交通大学Buck电路的建模15buck.mdl12sDLRT−=西南交通大学PowerguiThediagrammustcontainapowerguiblock.TheblockmustbenamedpowerguiandshouldbelocatedatthehighestlevelofyourdiagramwhereSimPowerSystemsblocksarefound.西南交通大学Buck电路的仿真结果17西南交通大学BoostConverterModelingandSimulationofPowerElectronicsSystem18升压直-直变换器西南交通大学升压变换器RLCUiDSRLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usisiLioiciD西南交通大学Boost电感电流连续工作模式RLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usisiLioicRLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usiLioiciD（a）工作状态l（S接通）（b）工作状态2（S断开）西南交通大学Boost电感电流断续工作模式（a）工作状态1（S接通）（b）工作状态2（S断开）（c）工作状态3（电感电流为零）RLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usisiLioicRLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usiLioiciDRLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usisioic西南交通大学Boost电感电流临界工作模式2(1)2sRLDDT=−每个开关周期开始和结束的时刻，电感电流正好为零临界工作条件tIoiLILmax临界模式P109eq4-25西南交通大学Boost电感电流工作模式分析ugt0t0Tstontofft1t2t0UoustuLUiUo-UitIoiLILmaxtILmaxist0ILmaxiDUst3ugt0t0Tstontofft1t2t0UoustuLUo-UiUitIoiLILmaxILmintILmaxILminist0ILmaxILminiD西南交通大学Boost电路的建模24boost.mdl2(1)2sRLDDT=−西南交通大学Boost电路的仿真结果25西南交通大学Buck-BoostConverterModelingandSimulationofPowerElectronicsSystem26升降压直-直变换器西南交通大学Buck-Boost升降压变换器RLCUiDSRLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usisiLioiciD西南交通大学RLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usiLioiciDRLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usisiLioicBuck-Boost电感电流连续工作模式（a）工作状态l（S接通）（b）工作状态2（S断开）西南交通大学Buck-Boost电感电流临界工作模式2(1)2sRLDT=−每个开关周期开始和结束的时刻，电感电流正好为零临界工作条件tIoiLILmax临界模式P116eq4-35西南交通大学RLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usisiLioicRLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usiLioiciDRLCUiDS+Uo-+-+-uL=0usioicugBuck-Boost电感电流断续工作模式（a）工作状态1（S接通）（b）工作状态2（S断开）（c）工作状态3（电感电流为零）西南交通大学Buck-Boost电感电流工作模式分析ugt0t0Tstontofft1t2t0Ui+UoustuL-UoUitIoiLILmaxtILmaxist0ILmaxiDugt0t0Tstontofft1t2t0Ui+UoustuL-UoUitIoiLILmaxtILmaxist0ILmaxiDt3Ui西南交通大学Buck-Boost电路的建模32buck_boost.mdl西南交通大学Buck-Boost电路的仿真结果33西南交通大学DCVoltageControlModelingandSimulationofPowerElectronicsSystem34直流电压控制西南交通大学输出电压的控制原理开关导通时间设为ton，关断时间设为toff输出电压Uo大小取决于开关的通断时间（ton和toff）西南交通大学输出电压的控制方法①定频调宽控制保持开关工作频率不变，只改变开关的导通时间tonugt0Tston1toff1ugt0Tston2toff2U1U2EEugt0Ts1ton1toff1ugt0Ts2ton2toff2EEU1U2②定宽调频控制保持开关导通时间ton不变，而改变开关的工作频率西南交通大学Buck-Boost输出电压控制37Control_of_buck_boost.mdl西南交通大学Buck-Boost输出电压控制的仿真结果38西南交通大学ModelingandSimulationofPowerElectronicsSystem39几种基本型直-直变换器的总结西南交通大学RLCUiDSRLCUiDSRLCUiDS三种基本型降压型Buck升压型Boost升降压型Buck-Boost西南交通大学41课后作业2.1分析仿真Buck、Boost和Buck-Boost三种直直电路建立仿真模型绘制各电路开关器件、电感和负载在临界工作模式下的电压电流波形给出各电路的电路参数，并计算电感电流连续的临界条件下参数选择的计算结果西南交通大学42课后作业2.2(+3分题目)分析、仿真Cuk电路及其输出电压控制建立仿真模型，绘制cuk电路开关器件、电感和二极管在连续和不连续工作模式下的电压电流波形对输出电压进行稳压反馈控制RLCUiDS+Uo-+-+-uL+-usisiLioiciDL1C1iL1+-uC1西南交通大学43课后作业提交报告文件:仿真文件(S学号后3位_内容_版本,如S387_boost_10b)及其文档说明(pdf,word2003,word2007文档)下周2晚上11点前同时提交作业到：[e-mail][e-mail]西南交通大学44本讲课件的多个图片资源来自西南交大电气学院丁娜老师的课件，获其允许得以介绍给大家西南交通大学45下讲课内容IsolatedDC-DCConverter隔离型直-直变换器