电力电子技术课程设计-BUCK开关电源闭环控制的仿真研究--55V25V
15页1、CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY课 程 设 计 说 明 书课程设计名称:电力电子技术题目:BUCK开关电源闭环控制的仿真研究- 55V/25V目录一、课题背景31.1 BUCK电路的基本结构及等效电路基本规律31.2 BUCK电路的工作原理31.3BUCK电路应用4二、目的5三、设计要求5四、设计步骤5(一)主电路参数设计5(二)滤波电感L的计算6(三)闭环系统的设计61、闭环系统结构框图62、BUCK变换器原始回路传函的计算73、补偿器的传函设计:见附录373、闭环系统仿真8五、总结和心得9六、参考文献10七、附录11附录1:11附录2:11附录3:12附录4:12附录5:14一、课题背景1.1 BUCK电路的基本结构及等效电路基本规律 电感L和电容C组成低通滤波器,此滤波器设计的原则是使 us(t)的直流分量可以通过,而抑制 us(t) 的谐波分量通过;电容上输出电压 uo(t)就是 us(t) 的直流分量再附加微小纹波uripple(t) 。 电路工作频率很高,一个开关周期内电容充 放电引起的纹波uripple(t) 很小,相对于电容上输出的直流
2、电压Uo有: 电容上电压宏观上可以看作恒定。 电路稳态工作时,输出电容上电压由微小的纹波和较大的直流分量组成,宏观上可以看作是恒定直流,这就是开关电路稳态分析中的小纹波近似原理。一个周期内电容充电电荷高于放电电荷时,电容电压升 高,导致后面周期内充电电荷减小、放电电荷增加,使电容电压上升速度减慢,这种过程的延续直至达到充放电平衡,此时电压维持不变;反之,如果一个周期内放 电电荷高于充电电荷,将导致后面周期内充电电荷增加、放电电荷减小,使电容电压下降速度减慢,这种过程的延续直至达到充放电平衡,最终维持电压不变。这种过程是电容上电压调整的过渡过程,在电路稳态工作时,电路达到稳定平衡,电容上充放电也达到平衡,这是电路稳态工作时的一个普遍规律。开关S置于1位时,电感电流增加,电感储能;而当开关S置于2位时,电感电流减小,电感释能。假定电流增加量大于电流减小量,则一个开关周期内电感上磁链增量为: ,此增量将产生一个平均感应电势: 此电势将减小电感电流的上升速度并同时降低电感电流的下降速度,最终将导致一个周期内电感电流平均增量为零;一个开关周期内电感上磁链增量小于零的状况也一样。这种在稳态状况下一
3、个周期内电感电流平均增量(磁链平均增量)为零的现象称为:电感伏秒平衡。这也是电力电子电路稳态运行时的又一个普遍规律。1.2 BUCK电路的工作原理1.2.1电感电流连续工作模式(CCM)下稳态工作过程分析 图1-2 BUCK电路的等效电路 (1)晶体管导通状态 VD关断,依据等效电路拓扑,由于电路频率很高,一个周期内 和 基本维持不变,可视为固定值, 为常数,电流变化为线性。, 。(2)二极管VD导通模式 晶体管关断,电感续流,二极管导通 ,同样,由于 视为维持不变,则输出电流线性减小。,。1.3BUCK电路应用BUCK电路主要应用于低压大电流领域,其目的是为了解决续流管的导通损耗问题。采用一般的二极管续流,其导通电阻较大,应用在大电流场合时,损耗很大。用导通电阻非常小的MOS管代替二极管,可以解决损耗问题,但同时对驱动电路提出了更高的要求。此外,对Buck电路应用同步整流技术,用MOS管代替二极管后,电路从拓扑上整合了Buck和Boost两种变换器,为实现双向DC/DC变换提供了可能。在需要单向升降压且能量可以双向流动的场合,很有应用价值,如应用于混合动力电动汽车时,辅以三相可控全桥
4、电路,可以实现蓄电池的充放电。下面介绍几种应用实例:1.3.1 UC3842电路UC3842是一种性能优良的电流控制型脉宽调制芯片。该芯片集成了振荡器、具有高温补偿的高增益误差放大器、电流检测比较器、图腾柱输出电流、输入和基准欠电压锁定电路以及PWM锁存器电路。其应用领域为:开关电源;工业电源;电压反馈电路设计;反激开关电源设计。1.3.2 SG3525电路SG3525 是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成PWM控制芯片,它简单可靠及使用方便灵活,输出驱动为推拉输出形式,增加了驱动能力;内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、PWM锁存器,有过流保护功能,频率可调,同时能限制最大占空比。它的应用领域是:开关电源;直流变换器;逆变器设计;脉冲宽度调制。1.3.3 TL431电路TL431是可控精密稳压源。它的输出电压用两个电阻就可以任意的设置到从Verf(2.5V)到36V范围内的任何值。该器件的典型动态阻抗为0.2,在很多应用中用它代替稳压二极管,例如,数字电压表,运放电路,可调压电源,开关电源等。应用领域:电平值转换;充电器;开关电源;适配器;DVD;电视机。1.3.4 BUC
《电力电子技术课程设计-BUCK开关电源闭环控制的仿真研究--55V25V》由会员工****分享,可在线阅读,更多相关《电力电子技术课程设计-BUCK开关电源闭环控制的仿真研究--55V25V》请在金锄头文库上搜索。
小班语言优秀教案及教学反思水果宝宝去旅行
安全生产管理体系
综合布线系统工程技术交底记录文本
第1节地球第3课时经纬网中距离的计算和最短航线
社区图书室工作总结
中班美术活动教案:美丽的星空教案(附教学反思)
深化农村改革应突出四个重点
火锅店的投资运营方案
整理的保险理赔员工作总结模板(二篇).doc
关于渣土运输车中心县区通行申请报告优秀范文五篇
行政秘书学考试知识点
高校学生管理工作计划
中学2023学年下学期音乐教研组总结.doc
下半年主题的工作计划(五篇).doc
正确对待你的体重
幼儿园后勤年度工作总结标准范文.doc
XX水利水电建筑工程有限公司_施工组织设计(2)[1]1
人教版小学语文六年级上册第三单元测试卷(一)
钢筋焊件力学工艺性能作业指导书
产品软件代理协议常用版(四篇).doc
2024-03-03 26页
2022-12-22 6页
2022-08-01 27页
2023-10-06 27页
2023-03-02 16页
2023-05-15 30页
2023-06-24 27页
2023-09-26 4页
2023-01-17 9页
2023-07-05 27页