直流斬波BUCK電路設(shè)計(jì)

BUCK電路的電源變換器設(shè)計(jì)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康腄C/DC變換器可將不可控的直流輸入變?yōu)榭煽氐闹绷鬏敵?，廣泛應(yīng)用于可調(diào)直流開關(guān)電源及直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)中.Buck變換器是DC/DC變換器中最具代表性的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之一.在工程實(shí)際中，Buck變換器的控制方式可以開環(huán)和閉環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中閉環(huán)控制方式又可分為PI校正，PID控制，fuzzy控制等方式。本文首先會(huì)建立Buck變換器的模型，然后別進(jìn)行開環(huán)控制器，并在MATLAB/SIMULINK上進(jìn)行仿真。二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1、 輸入電壓(Ui)：24V2、 輸出電壓(Uo)：18V3、 額定電流(Io)：10A4、 輸出電壓紋波峰-峰值VppW70mV5、 開關(guān)頻率⑴：50kHz三、Buck主拓?fù)潆娐?.1開環(huán)Buck電路圖PulseGeneratorMosfet>g—I—rnDiodeVoltageMeasurementPulseGeneratorMosfet>g—I—rnDiodeVoltageMeasurementDCVbltageSource4二>Scope圖(1)開環(huán)buck電路3.2參數(shù)計(jì)算與選擇占空比 D=U0/U[=75%濾波電感濾波電感的選擇與負(fù)載電流的變化范圍及希望的工作狀態(tài)有關(guān)，假設(shè)電路要求工作在電感電流連續(xù)工作狀態(tài)，則臨界電感L=(1-D)U0/(2fsI0)根據(jù)公式代入計(jì)算可得：L=7.5*10(-6)H此時(shí)L值為電感電流連續(xù)與否的臨界值，實(shí)際電感值可選為(2?3)倍的臨界電感。這里L(fēng)取7.5*10(-6)Ho(3)濾波電容電容的容量，會(huì)影響輸出紋波電壓和超調(diào)量的大小。在開關(guān)關(guān)斷時(shí)為負(fù)載供電和減小輸出電壓的紋波，濾波電容C的選擇直接關(guān)系開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出中紋波電壓分量U大小。濾波電容CC=U0(1-D)8U0LF2根據(jù)紋波要求代入計(jì)算C=0.0007F這里電容C取7.5*104F。紋波電壓，主要是由電容的寄生電阻ESR和電容容量決定，而一般的電容，其C與寄生電阻Rc的乘積趨于常數(shù)，約為50?80pQ*F。本例中取為60pQ*F。所以Rc=0.08Q。3.3開環(huán)BUCK電路模型及仿真(1)在simulink中搭建Buck電路的仿真模型，使用開關(guān)器件是MOSFET，女口圖2所示。Continuouspowergui圖(2)開環(huán)buck電路在matlab中模型

圖（3）仿真電壓和電流波形（2）將圖（3）仿真波形放大，觀察得到電路輸出電壓為23.4V，電流輸出為9.6A,顯然在誤差允許范圍內(nèi)滿足設(shè)計(jì)要求，在對(duì)濾波電感、電容進(jìn)行調(diào)