电力电子电路仿真技术应用毕业论文 - 图文 联系客服

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浙江机电职业技术学院毕业设计说明书

第三章 利用仿真软件实施的辅助设计

3.1直流升压变换器设计

直流升压变换器(Boost Chopper)用于需要提升直流电压的场合,其原理电路如图3-1所示。图中IGBT导通时,电流由电源E经升压电感L和开关VT形成回路,电感L的电流增加,电感储能;当IGBT关断时,电感产生的反电动势和直流电源电压串联后共同向负载供电,由于在IGBT关断时电感的反电动势和直流电源电压串联方向相同互相叠加,从而在负载侧得到高于电源的电压。二极管的作用是阻断IGBT导通时,电容的放电回路。直流升压变换器的输出电压U0=1/1-aE,其电感和电容值选择,同样可以通过仿真来确定。

已知直流电源24V,要求将电压提升到100V,且输出电压的脉动控制在10 %以内,负载的等值电阻为5Ω。设计一个直流升压变换器并选择斩波频率、电感和电容参数。

仿真设计步骤:

1)根据直流升压变换器原理电路建立变换器的仿真模型,如图3-2所示。 2)设置元器件参数。取脉冲发生器脉冲周期为Ts=0.2ms,脉冲占空比:a=U0-E/U0=100-24/100=0.76,取脉冲宽度为76%,初选L=0.1mH C=100uF。

图3-1 直流升压斩波器仿真模型图

3)设置仿真参数,取仿真时间为0.01s,仿真算法ode15.

观察仿真结果,从图3-2可见,选择的参数以能满足要求,输出电压达到100V,脉动在10%以内。如果需要进一步减少输出电压波动,可以提高脉冲发生器产生脉冲的周期,并选择多组LC参数比较,以得到更满意的结果。

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图3-2

图1

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图2

图3

经过4种参数比较发现图3的仿真模型结果比较理想,因此得出结论周期要 小点电容要大点。

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结 论

通过本次毕业设计,成功完成了对电力电子技术中的单相半波可控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相半波可控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相半波有源逆变电路、直流升压变换器的计算机仿真实验。通过实践证明了MATLAB/SIMUINK在电力电子仿真上的广泛应用。尤其在数值计算应用最广的电气信息类学科中,熟练掌握MATLAB可以大大提高分析研究的效率。是理工科学生应熟练掌握的一门技术。

由于条件和作者水平有限,有关电力电子的其它方面,诸如直-直变换电路、直流电动机调速系统、自动控制原理等方面都没有涉及。这些方面有待进一步的探索和研究,也是作者在今后工作中的重点

致 谢

毕业设计已经完成,作者对电力电子和MATLAB都有了进一步的了解和掌握,尤其是MATLAB,在设计的过程中有了更好的掌握。

同时学习方法也在实验的过程中有了提高,认识到光掌握书本上的知识是远远不够的,那样在实际应用时很容易陷入无从下手的地步。还是要掌握技能,这样在实际应用时才能做到不慌乱。同时,实验中也经历了很多挫折,才真正体会到要想成功必须不怕困难,只要迎着困难而上才能克服它战胜它。 实验也得到了方建华老师的细心指导和时常的督促,才使我在实验的过程中没因为惰性和困难而退缩,更在我遇到解决不了问题的时候引导我,和我一起解决问题。

参考文献

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