电力电子技术课程设计BUCK开关电源闭环控制的仿真研究48V12V.docx

CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 课 程 设 计 说 明 书 课程设计名称：电力电子技术 题目：BUCK开关电源闭环控制的仿真研究- 48V/12V 专业：电气工程及其自动化 指导教师： 职称： 讲 师 课题名称 BUCK开关电源闭环控制的仿真研究-20V/8V 课 题 内 容 及 指 标 要 求 课题内容： 1、根据设计要求计算滤波电感和滤波电容的参数值，完成开关电路的设计 2、根据设计步骤和公式，设计双极点-双零点补偿网络，完成闭环系统的设计 3、采用MATLAB中simulink中simpowersystems模型库搭建开环闭环降压式变换器的仿真模型 4、观察并记录系统在额定负载以及突加、突卸80%额定负载时的输出电压和负载电流的波形 指标要求： 1、输入直流电压(VIN)：48V，输出电压(VO)：12V，输出电压纹波峰-峰值 Vpp≤50mV 2、负载电阻：R=1Ω，电感电流脉动：输出电流的10%，开关频率(fs)=100kHz 3、BUCK主电路二极管的通态压降VD=0.5V，电感中的电阻压降VL=0.1V，开关管导通压降VON=0.5V,滤波电容C与电解电容RC的乘积为75μΩ*F 4、采用压控开关S2实现80%的额定负载的突加、突卸，负载突加突卸的脉冲信 号幅值为1，周期为0.012S，占空比为2%，相位延迟0.006S 进程安排 第1天 阅读课程设计指导书，熟悉设计要求和设计方法 第2天 根据设计原理计算相关主要元件参数以及完成BUCK开关电源系统的设计 第3天 熟悉MATLAB仿真软件的使用，构建系统仿真模型 第4天 仿真调试，记录要求测量波形 第5天 撰写课程设计说明书 起止日期 日 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc454394690 第一章 课题背景 PAGEREF _Toc454394690 \h 1 HYPERLINK \l _Toc454394691 1.1BUCK电路的工作原理 PAGEREF _Toc454394691 \h 1 HYPERLINK \l _Toc454394692 1.2 BUCK开关电源的应用 PAGEREF _Toc454394692 \h 2 HYPERLINK \l _Toc454394693 第二章 课题设计要求 PAGEREF _Toc454394693 \h 5 HYPERLINK \l _Toc454394694 2.1 课题设计内容 PAGEREF _Toc454394694 \h 5 HYPERLINK \l _Toc454394695 2.2 课题设计指标要求 PAGEREF _Toc454394695 \h 5 HYPERLINK \l _Toc454394696 第三章 课题设计方案 PAGEREF _Toc454394696 \h 6 HYPERLINK \l _Toc454394697 3.1 系统的组成 PAGEREF _Toc454394697 \h 6 HYPERLINK \l _Toc454394698 3.2主电路部分的设计 PAGEREF _Toc454394698 \h 7 HYPERLINK \l _Toc454394699 3.3闭环系统的设计 PAGEREF _Toc454394699 \h 8 HYPERLINK \l _Toc454394700 3.3.1开环原始传递函数的计算 PAGEREF _Toc454394700 \h 8 HYPERLINK \l _Toc454394701 3.4双极点双零点补偿控制器的设计 PAGEREF _Toc454394701 \h 9 HYPERLINK \l _Toc454394702 3.4.1 有源超前-滞后补偿网络 PAGEREF _Toc454394702 \h 9 HYPERLINK \l _Toc454394703 3.4.2补偿器的传递函数 PAGEREF _Toc454394703 \h 9 HYPERLINK \l _Toc454394704 3.4.2伯德图及相角裕量 PAGEREF _Toc454394704 \h 11 HYPERLINK \l _Toc454394705 3.5闭环系统的仿真 PAGEREF _Toc454394705 \h 12 HYPERLINK \l _Toc454394706 3.5.1传递函数 PAGEREF _Toc454394706 \h 12 H