佳人笑
基于PWM控制的开关电源系统仿真研究 摘 要：把开关电源系统表示成数学模型或非线性控制模型，得用Matlab建立一个离散的、非线性的仿真模型。并利用该模型对220V高频开关电源进行仿真。仿真试验分析逆变电源工作过程和动态特性，逆变电源输出电压及其频谱分析、总谐波畸变率。对输出电压波形进行分析，结果表明：系统输出谐波含量比较少且具有良好的稳态性能。 关键词：开关电源；Matlab；正弦波逆变器；脉宽调制 0 引言 通过数学的方法，把小功率开关电源系统表示成数学模型和非线性控制模型，建立一种开关电源全系统的仿真模型，提高了仿真速度。Matlab是一个高级的数学分析软件，Simulink是运行在Matlab环境下，用于建模、仿真和分析动态系统的软件包，它支持连续、离散及两者混合的线性及非线性系统。 在Matlab 2中推出了电力系统工具箱，该工具箱可以与Simulink配合使用，能够更方便地对电力电子系统进行仿真。随着电源技术的发展，PWM控制的开关电源得到了广泛的研究和应用，如通信电源，机车电源等。这里以220V高频开关电源为研究对象，建立模型。该电源采用脉宽调制控制方式，实现了减轻重量、缩小体积、提高精度等多项指标要求，在开关电源的系统模型研究中极具代表性。主回路采用DC-HFAC-DC-LFAC结构[1]，并利用Matlab建立一个离散的、非线性的模型。分别对系统进行开环和闭环仿真，并对仿真结果进行比较与分析。 1 电路原理图 电路原理如图1所示。 2 仿真电路 图2中各子模块的仿真模型如图3～图10所示。该系统的仿真参数为：直流升压电路仿真参数设置：工作频率为f=20 kHz；变压器变比k=13；输出滤波L=8μH，C=300μF。全桥逆变电路仿真参数设置：工作频率f=25kHz，输出滤波L=80mH，C=100μF。这里设置相应仿真参数进行仿真调试。 1 输入回路的建模 使用电力系统工具箱的电源模块以及电阻电容模块可以很便捷地建立输入回路的仿真模型。输入采用两级LC直流输入滤波技术[2]，在保证稳态滤波效果的同时，限制了瞬态谐振峰值，具有无功耗，衰减，高可控谐振峰值等优点。 2 DC-DC回路的建模 由图1可知，输出回路中的整流二极管不能流过反向电流，这也是一个非线性环节，建立非线性的数学模型。 1 DC-DC主电路的建模 根据图1可知，滤波电感中电流为： 式中：Ui为不控整流的输出电压；UF为负载电压；UL为电感电压；负载电压为： 式中：UC电容电压；IL为电感电流；IC为电容电流；IF为负载电流。 2 PI调节器的建模 比例积分调节器仿真模型（PI）如图5所示。 PI调节器的输出波形如图6所示。 3 PWM控制器的建模 仿真利用积分关系来产生三角波，Simulink中Sources有脉冲发生器（Pulse Generator），使其产生频率为20 kHz，幅值为4×104，占空比为50％的信号。 3 逆变电路的建模 逆变电路仿真模型（Inverter）如图9所示。 1 PI调节器的建模 比例积分调节器仿真模型（PII）如图10所示，其输出波形如图11所示。 2 SPWM的建模 正弦宽度调制模型仿真模块（SPWM）如图12所示。 4 输出回路的建模 输出及显示模块仿真模型（ourput）如图13所示。 3 仿真结果 建立Simulink系统仿真模型，仿真模型设置仿真时间3s，并选择变步长的odel5算法，在输入电压为48V，负载为额定负载情况下，启动仿真可得其输出波形，输出电压波形图和THD频谱图如图14和图15所示。 1 开环仿真 开环仿真如图14所示。 2 闭环仿真 闭环仿真如图15所示。 从频谱分析上可以看出，开环时，总谐波系数（THD）为O2％，且三次谐波含量比较大。闭环时，总谐波系数（THD）为07％，谐波含量非常少。从电压波形上可以看出，开环时电压输出波形在第3个周期才达到稳定，而闭环时在第2个周期就达到了稳定，所以闭环时电压达到稳定值的速度比开环时要快。 4结语 该模型不仅可用于来考查系统内部主要状态的瞬态变化过程，还可用于来对控制回路进行分析和设计。这对于提高控制系统的性能具有现实意义和研究价值。用数学方法实现开关电源系统的建模，选择仿真时间为3s，完成仿真只要40s左右，不仅避免了其他工具的极慢仿真速度，还提高了仿真的可靠性。Simulink是控制系统仿真的一种功能完善、实现系统控制容易、构造模型简单的强大的动态仿真工具。 参考文献： [1]林渭勋．现代电力电子电路[M]杭州：浙江大学出版社，2002． [2]陈道炼．DC-AC逆变技术及其应用[M]．北京：机械工业出版社，2005． [3]谢少军，韩军，张勇，等．输入低电压大功率逆变器技术研究[J]南京航空航天大学学报，2004（4）：231-234． [4]李强，同希德．车载单相正弦脉宽调制IGBT逆变器的研制[J]电力电子技术，1997（1）：23- [5]陆治国．电源的计算机仿真技术[M]．北京：科学出版社，2001． 具体内容及配图请到链接处看 
摘要随着电力电子技术的告诉发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。目 录第一章绪论……………………………………………………………1 开关电源的基本概念……………………………………………………2 开关电源的发展……………………………………………………………1 开关电源的发展状况……………………………………………………2 开关电源的技术追求和发展趋势…………………………………………3 开关电源的技术动态和要点…………………………………………………4 小节…………………………………………………………………………………5第二章开关电源的基本分类和工作原理………………………………1 开关电源电路基本分类……………………………………………………1 选择开关电源…………………………………………………………2开关电源的分类……………………………………………………………2 开关稳压电源的基本工作原理……………………………………………1 TOPSwitch系列单片开关电源的工作原理……………………………2 TOPSwitch-Ⅱ的性能测试…………………………………………………3 开关稳压电源的工作原理………………………………………………4四种反馈电路的基本类型 ………………………………………………5 单片开关电源的两种工作模式…………………………………………3 小节………………………………………………………………………………14第三章小功率通用开关稳压电源的研制………………………………1性能特点及技术指标………………………………………………2 TOP224P型的管脚功能……………………………………………… 1 TOP224P的工作原理……………………………………………3 开关电源电路中的关键元器件的选择与设计……………………………1 TL431型可调式精密并联稳压器………………………………………2 线性光耦合器PC817………………………………………………3 瞬态电压抑制器…………………………………………4快恢复及超快恢复二极管……………………………………………4 开关电源的设计原理……………………………………………1 开关电源的的工作原理及电路图……………………………………2电磁干扰滤波器…………………………………………5反激式单片开关电源的基本原理…………………………………………6高频变压器的设计和绕制方法…………………………………………1 单片开关电源高频变压器的设计要点…………………………………2高频变压器的绕制注意事项……………………………………………7输出整流滤波电路的设计………………………………………… 1输出整流电路的设计………………………………………7 2输出滤波电路的设计…………………………………………8计算机设计单片开关电源的程序流程图…………………………………9单片开关电源设计方法和步骤…………………………………………10 小节…………………………………………40第四章 开关电源设计的总结…………………………………1设计实验结果分析………………………………………2设计试验总结…………………………………………41附录一…………………………………………42附录二…………………………………………43附录三………………………………………44附录四…………………………………………45参考文献…………………………………………46致谢…………………………………………47
你这两篇怎么样 摘 要 在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道，长明灯现象十分普遍，这造成了能源的极大浪费。另外，由于频繁开关或者人为因素，墙壁开关的损坏率很高，增大了维修量、浪费了资金。同时，为了加强我们对模拟电子技术合数字电子技术的理解合巩固，我花了1个星期的时间进行电子技术课程设计，而我设计的课题是声光控制路灯的设计，我设计了一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便、使用寿命长的声光双控白炽灯节能路灯。 在本设计中介绍了多种声光控路灯控制器的组成、性能，适用范围及工作原理，给出各电路原理图及元件参数选择，节电效果十分明显，同时也大大减少了维修量、节约了资金，使用效果良好。白天光照好，不管过路者发出多大声音，都不会是灯泡发亮。夜晚光暗，电路的拾音器只要检测到有碎发声响，就会自动亮为行人照明，过几分钟后又自动熄灭，节能节点。 关键字：自动控制 声控电路 光控电路 延时电路 目 录 一．综述 二．总体电路设计 方案设计 三．单元电路设计与分析 电源设计 信号放大整形电路设计 延时处理电路单稳态电路的设计 四、所需元器件清单 补充： 555定时器 五、收获和体会 六、参考文献 摘要: 彩电开关电源电路比较复杂，各部分相互影响，故障千变万化 要想维修开关电源的故障，就一定要掌握开关电源原理，故障分析以及故障的检修方法，还要掌握正确的维修方法和安全注意事项 本文主要介绍了飞利浦彩电开关电源的工作原理与维修，阐述了彩色电视机开关电源的常见故障的分析与维修，通过飞利浦彩色电视机开关电源部分的几个具体实例，以及彩色电视机开关电源部分故障的综合分析与维修，举一反三地融会贯通了彩色电视机开关电源部分故障分析与维修的技巧与方法 关键词: 开关电源 分析与维修 技巧与方法 目录 绪论 5 彩色电视机开关电源的维修 5 开关电源电路的检修程序 7 开关电源的常见故障分析 8 开关电源的综合维修 9 修理开关电源的安全操作原则 13 结论13 致谢14 参考文献14 图1 开关电源的基本组成框图 15 图2 飞利浦彩色电视机开关电源电路图16参考资料
