EEPW首頁(yè) > 電源與新能源 > 設計應用 > H橋Buck變換電路輸出電壓幅相特性的研究
利用MATLAB/SIMULINK建立單相H橋Buck變換電路模型。仿真參數為：電源Vg=100V，開(kāi)關(guān)周期f=100kHzμF，電感L=0.6mH，負載電阻R=6Ω，電容C=5μF。利用SIMULINK中的PulseGenerator模塊生成兩組互補的定占空比的觸發(fā)信號；其中開(kāi)關(guān)管IGBT1及IGBT4共同使用信號p1作觸發(fā)信號，開(kāi)關(guān)管IGBT2和IGBT3共同使用信號p2作觸發(fā)信號。定義信號p1的脈沖寬度為占空比D。
依次取占空比D為0.4、0.5、0.6，用示波器觀(guān)測電容電壓及電感電流的波形，記錄穩態(tài)下仿真波形如圖7所示。
圖7不同占空比下，電感電流及電容電壓波形圖：
（a)D=0.4時(shí)，電感電流及電容電壓波形圖;
（b)D=0.5時(shí)，電感電流及電容電壓波形圖;
(c)D=0.6時(shí)，電感電流及電容電壓波形圖
對圖7仿真結果進(jìn)行分析可得以下結論。
(1)當Vg=100V，占空比為0.4時(shí)，穩態(tài)下輸出電壓的直流分量為-20V；占空比為0.5時(shí)，輸出電壓的直流分量為0V；占空比為0.6時(shí)，輸出電壓的直流分量為20V，電壓轉換比滿(mǎn)足M(D)=(2D-1)Vg。
(2)固定Vg、f、L及C的參數，當占空比D取0.4及0.6時(shí)，電容紋波電壓值△uCpp近似為0.2；當D取0.5時(shí)，△uCpp略大于0.2，滿(mǎn)足式（6）的計算。
(3)若將電容電流（電感電流去除平均值）及電容的紋波電壓看成正弦量，設電流超前紋波電壓α度，則D取0.4時(shí)，α＜90；當D取0.5時(shí)，α=90°；當D取0.6時(shí)，α＞90°。即電容紋波電壓較其電流不再是滯后固定90°角，而是一個(gè)與占空比成正相關(guān)系變化的角度。
5結論
本文由單相橋式Buck電路工作原理出發(fā)，對其輸出紋波電壓特性進(jìn)行了詳細的分析，分別從數學(xué)表達式及電容充電的物理意義兩個(gè)角度推導了每個(gè)開(kāi)關(guān)起點(diǎn)電容紋波電壓值的表達式；并根據電容電流及電壓的波形，得出電流較電壓超前角α不再是固定的90°，而是隨占空比變化的結論。最后，利用MATLAB/SIMULINK建立了單相橋式Buck電路的仿真模型，仿真結果驗證了推導的正確性。
參考文獻
[1]王聰.軟開(kāi)關(guān)功率變換器及其應用[M].北京:科學(xué)出版社,1999.10.
[2]賈周,王金梅,封俊寶.全橋DC/DC(H橋)變換電路的設計與實(shí)現[J].四川電力技術(shù),2009,32(5):10-12.
JIAZhou,WANGJin-mei,FENGJun-bao.DesignandImplementofH-bridgeDC/DCConverter[J]. Sichuan ElectricPowerTechnology,2009,32(5):10-12.
[3]張加勝,李浩光.基于滯環(huán)控制的電壓型變流器開(kāi)關(guān)頻率分析[J].電力系統及其自動(dòng)化學(xué)報,2008,20,(2):57-59.ZHANGJia-sheng,LIHao-guang.SwitchingFrequencyAnalysisofVoltageSourceConverter Based onHysteresisCurrentControl[J].ProceedingoftheCSU-EPSA,2008,20,(2):57-59.
[4]李演明,來(lái)新泉,袁冰,等.一種DC/DC開(kāi)關(guān)電源片上的軟啟動(dòng)電路[J].半導體學(xué)報,2008,29,(6):1210-1214.LIYan-ming,LAIXin-quan,YUANBing.ASoftStartCircuitonaDC/DCswitchingPowerSupply[J].JOURNALOFSEMICONDUCTOTS,2008,29,(6):1210-1214.
逆變器相關(guān)文章:逆變器原理
dc相關(guān)文章:dc是什么
逆變器相關(guān)文章:逆變器工作原理
低通濾波器相關(guān)文章:低通濾波器原理
加入技術(shù)交流群
評論