电力电子技术课程设计报告

报告书。专业班级：16电气2班。

姓名：王浩淞。

学号：2016330301054

指导教师：雷美珍。

1、 webench电路设计。

1.1 设计任务要求。

输入电压为（8v-10v），输出电压为5v，负载电流为1a

1.2 设计方案分析。

图1.3.1主电路原理图。

图1.3.2元器件参数。

图1.3.3额定负载时工作值。

图1.3.4输出电流和系统效率间的关系。

如图1.3.4所示，在输出电流相同的情况下，输入电压越小，系统的稳态效率越高，因此提高效率的最直接方式就是降低系统的输入电压，其次在输入电压相同的情况下，我们可以调节输出电压的大小，使系统效率达到最大，例如当输入电压为9.

0v时，根据图像输出电流为0.40a的时候效率最高。第二种方法是改变元器件的参数，通过使用dcr(直流电阻)小的电感元件来实现输出纹波电压降低。

1.3 主芯片介绍。

tps561201和tps561208采用sot-23封装，是一款简单易用的1a同步降压转换器。这些器件经过优化，可以在最少的外部元件数量下工作，并且还经过优化以实现低待机电流。这些开关模式电源（smps）器件采用d-cap2模式控制，可提供快速瞬态响应，并支持低等效串联电阻（esr）输出电容，如特种聚合物和超低esr陶瓷电容，无需外部补偿元件。

tps561201以脉冲跳跃模式工作，在轻负载操作期间保持高效率。tps561201和tps561208采用6引脚1.6×2.

9（mm）sot（ddc）封装，工作在-40°c至125°c的结温范围内。

1.4 电气**结果分析。

图1.4.1启动**图1.4.2稳态**。

图1.4.3暂态**图1.4.4 负载暂态**

二、基于电力系统工具箱的电力电子电路**。

2.1 设计要求和方案分析。

本课程设计主要应用了matlab软件及其组件之一simulink，进行系统的设计与**系统主要包括：boost升压斩波主电路部分、pwm控制部分和负载。boost升压斩波主电路部分拖动带反电动势的电阻，模拟显示中的一般负载，若实际负载中没有反电动势，只需令其为零即可。

负载为主电路部分提供脉冲信号，控制全控器件igbt的导通和关断，实现整个系统的运行。在simulink中完成各个功能模块的绘制后，即可进行**和调试，用simulink提供的示波器观察波形，进行相应的电压和电流等的计算，最后进行总结，完成整个boost变换器的研究与设计。

2.2 simulink**模型分析。

电路设计好后主电路中的电感电容值已确定，此时只要调节触发波形的占空比即可调节boost chopper输出电压。电路设计好后主电路中的电感电容值已确定，此时只要调节触发波形的占空比即可调节boost chopper输出电压。占空比越大，boost chopper的输出电压值越大。

igbt用理想的方波发生器触发，周期设为0.001s，最大值设为5v，通过调占空比来调输出电压。其保护电路，触发电路将在protel中实现。

示波器用来观察电感电流，电源电压波形和负载电压输出波形。

图2.2.1 主电路原理图。

2.3 **结果分析。

占空比α=50%，电感为27e-5h，电容为375e-6f，电阻为81ω

图2.3.1 脉冲、电感电流和负载电压**图一。

占空比α=40%，电感为27e-5 h，电容为375e-6f，电阻为81ω

图2.3.2 脉冲、电感电流和负载电压**图二。

占空比α=30%，电感为27e-5h，电容为375e-6f，电阻为81ω

图2.3.2 脉冲、电感电流和负载电压**图三。

从计算公式及**图分析得出：占空比α越大负载输出电压越大，调节时间越长。

3、总结。本次matlab电力电子**差不多花了我一整天的时间，从在网上找资料，设计原理图到**，感觉真的是收获颇多，最直观的进步就是对直流斩波电路有了更深的理解和认识，这些知识是通过单纯的阅读课本无法获得的。在做**的过程中，我遇到了很多困难，比如说不知道如何调节占空比，即使搜阅大量的资料也找不到，这时候就需要从原理图出发，逆推模拟pwm控制电路和驱动电路的是哪一部分，进而得到最终的结果。

虽然碰到问题的时候会很头痛，解决问题也不可避免到处碰壁，但当自己真正将问题解决时还是非常有成就感的，这次设计**除了巩固了我pwm升压斩波电路的知识外，还进一步提升了我matlab软件和simulink的应用能力，让我做到了真正的学以致用。

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