计算机仿真技术-Chapter7_20110524110947[1].pptVIP

计算机仿真技术 北京交通大学 电气工程学院 第七章反激式变换器电路原理分析及仿真方法 1.变压器隔离型直流变换器 输入与输出的电气绝缘。 通过变压器可以获得更高的升压、降压比，使变换器的设计得到优化。 多绕组变压器可实现多路输出的直流变换器。 计算机仿真技术作业五 题目：单端反激DC/DC电路仿真 利用simpowersystems建立单端反激电路的仿真模型。输入直流电压28V，输出电压5V，输出额定功率30W。电路开关频率10kHz，整流二极管通态压降0.7V，计算功率管的工作占空比，并选择开关管（选择MOSFET）及二极管。 1.满负载的仿真。DC/DC变换器输出功率30W，R=0.68欧姆，C=4700uf,仿真时间0.2s。观察并记录MOSFET的工作波形（电压，电流波形），输出整流二极管的工作波形（电压，电流波形），输出电压波形。 2.小负载的仿真。R=10欧姆, C=4700uf仿真时间0.5s。选择合适占空比,使得输出电压为5V 。观察并记录MOSFET的工作波形（电压，电流波形），输出整流二极管的工作波形（电压，电流波形），输出电压波形。 通过仿真分析，选择合适的功率管和整流二极管(耐压，耐流)。 变压器仿真设置 * * 理想变压器模型： I1 N1 N2 u1 u2 I2 电压基本方程: 电流基本方程: 理想变压器个绕组的电压与匝数成正比，且同名端具有相同极性；各绕组电流与匝数乘积之和为零，即电流的变比与匝比成反比，且极性相反（点进点出原则）。 matlab变压器模型：Linear Transformer 位置：simpowersystems/Elements 符号：三绕组/两绕组 等效电路： 参数设置： 额定容量Pn和频率fn 绕组1的电压V1和R1、L1（标幺值） 绕组2的电压V2和R2、L2（标幺值） 励磁绕组的Rm、Lm（标幺值） 2.Flyback converter (反激变换器) 基本电路由buck-boost推演而得. U1 Vin U2 Iin Iout Vout I1 I2 D Cf 反激变换器——开关管导通时电源将电能转为磁能储存在电感（变压器）中，当开关管关断时再将磁能变为电能传送到负载 电流连续——开关管关断后变压器副边电流不降为零 电流断续——开关管关断后变压器副边电流降为零 2.1 电流连续时输入输出关系 U2 U1 N1 N2 开关管导通： 开关管导通时，磁通、原边电流线性增长。 开关管关断： U2 U1 N1 N2 开关管关断时，磁通、副边电流线性下降。 2.2 电流连续时器件选择 开关管关断： U2 U1 N1 N2 开关管导通： U2 U1 N1 N2 负载电流平均值： 功率平衡式： 2.3 电流断续情况 临界条件： 输入输出关系： ？ 输入输出关系： 器件选择： U2 U1 N1 N2 U2 U1 N1 N2 假设电感较大，忽略电流波动，则有功率平衡式： 2.4 变压器变比与占空比的选择 当输出功率一定时，占空比小则器件电压低，但电流较大；占空比大则电流小但电压高。因此占空比选为0.5左右。 考虑输入电压扰动，从调整范围考虑，占空比选为0.5左右。 则变压器变比通常为： 电流连续时，输出电压仅与输入电压和占空比有关，与负载无关。 电流断续时，输出电压是输入电压、占空比和负载电流的非线性函数，只有调节占空比，才能保证输出电压不变。 常用于100-200W以下的小容量DC/DC变换（如控制系统所需的辅助电源 ）。 用作多路输出电源比较合适。 2.5 说明 *