降压二极管

实验一降压式直流斩波电路(Ｂuck）

一、原理图

在控制开关ＶT导通toｎ期间,二极管VD反偏，电源E通过电感L向负载

Ｒ供电,此间iL增加，电感L得储能也增加，导致在电感两端有一个正向电压

Ul=E-u0,左正右负,这个电压引起电感电流iＬ得线性增加。

２）在控制开关VT关断toｆｆ期间，电感产生感应电势，左负右正,使续

流二极管ＶＤ导通,电流iＬ经二极管VD续流,ｕＬ=-ｕ0,电感Ｌ向负载R供电，

电感得储能逐步消耗在R上,电流iＬ线性下降，如此周而复始周期变化。如图1

－1。

图１-1电路图

二、建立仿真模型

根据原理图用mａｔａlｂ软件画出正确得仿真电路图,如图1－2。

图1-２仿真电路图(截图)

仿真参数,算法(ｓoｌveｒ)ode15s，相对误差（reｌativeｔoleｒance)1ｅ-３,

开始时间０结束时间10,如图1-３。

图1-3(截图)

电源参数,电压100ｖ,如图１-4。ﻩ

图1-4(截图)

晶闸管参数,如图1-5。

图１－5(截图)

电感参数，如图1－6。

图1－6(截图)

电阻参数,如图1-7。

图１－7（截图）

二极管参数设置,如图１-８。

图1-8(截图)

电容参数设置,如图1-9。

图1-9(截图)

三、仿真参数设置

设置触发脉冲占空比α分别为20％、50%、7０%、90%。与其产生得相应波

形分别如图1-10图1-１1图1-12图１-13。在波形图中第一列波为输出电压波形,

第二列波为输入电压波形。

图1-1０α=2０％(截图）

图1-11α=50%（截图)

图1-12α=7０%(截图)

图1－13α=90%(截图)

四、小结

（1)在降压式直流斩波电路(Buck）中,电感与电容值设置要稍微大一点。

（2)注意ＶＴ得导通与关断时间，电容得充放电规律与电感得作用。

(3）输出电压计算公式:U0=DE。

实验二升压式直流斩波电路(Bｏoｓｔ）

一、工作原理

1）当控制开关ＶＴ导通时,电源Ｅ向串联在回路中得L充电储能,电感电压

uL左正右负;而负载电压u0上正下负,此时在Ｒ与L之间得续流二极管ＶD被反

偏,VＤ截至。由于电感L得恒流作用，此充电电流基本为恒定值I1,另外，VD

截至时C向负载R放电,由于正常工作时,C已经被放电，且C容量很大,所以负

载电压基本保持为一定值，记为U0，假定ＶT得导通时间前我tｏn,则此阶段电

感Ｌ上得储能可以表示为ＥI1tｏff。

２）在控制开关ＶT关断时,储能电感两端电势极性变成左负右正,续流二极

管转为正偏,储能电感与电源叠加共同向电容充电，向负载提供能量。如果ＶT

得关断时间为toff,则此段时间内电感释放得能量可以表示为(U0-E)I１ｔoｆf。如

图2-１。

图2-1电路图

二、电路建模

利用Simulｉnｋ软件对升压式直流斩波电路(Boost)进行仿真,如图２-2

图2-2仿真电路图(截图）

三、仿真参数设置

仿真参数,算法(solvｅr)ode15s,相对误差(relaｔiｖetoleranｃｅ）１

e-3，开始时间0结束时间10，如图1－3。

电源参数,电压10０v，如图１-4。

晶闸管参数,如图１-5。

电感参数,如图1－6。

电阻参数,如图1-7。

二极管参数设置,如图１-8。

电容参数设置,如图1-9。

三、仿真参数设置

设置触发脉冲占空比α分别为20%、５0%、70%、80%。与其产生得相应波

形分别如图2－3图２－４图2－5图2-6。在波形图中第一列波为输出电压波形,

第二列波为输入电压波形。

图2-３α=2０%(截图）

图2－４α=５0%（截图)

图2-5α=７０%(截图)

图2－６α=80％(截图)

四、小结

(1)在升压式直流斩波电路（Boost)中，电感与电容值设置要稍微小一点。

(2）注意VＴ得导通与关断时间,电容得充放电规律与电感得作用。

(3)输出电压计算公式:U０=（1/β)E。