電力電子技術(shù)項目實訓指導書

1、佛山科學技術(shù)學院<<電力電子技術(shù)>>項目實訓指導書主編：屈莉莉自動化系0一三年十二月 一項目實訓總學時： 3 周 總學分： 3二適用專業(yè)：電氣工程及其自動化三考核方式及方法：檢查學生所建立的電力電子變換器主電路和控制電路模型，編寫總結(jié)報告，答辯。四題目： （三選一）（一）設(shè)計一個DC/DC Buck 變換器的主電路和控制電路，利用 MATLAB/PSIM 仿真軟件，對所設(shè)計的電路進行仿真驗證?；緟?shù)為：輸入電壓為 200V ，輸出電壓為 50V ，紋波電壓為輸出電壓的 0.2% ， 負載電阻為20Q,開關(guān)管選用MOSFET,工作頻率為20KHz。要求：1.設(shè)計主電路，

2、根據(jù)Buck 變換器的工作原理1）設(shè)計電感和電容參數(shù)；2）建立DC/DC Buck 變換器仿真模型；3）研究MOSFET門極觸發(fā)脈沖Vg、電感電壓Vl、電感電流八、輸出電壓Vo、MOSFET電流 iQ1 、二極管電流iD1 的波形，并對結(jié)果進行分析；4）將開關(guān)管工作頻率改為50 KHz ，電感改為約臨界電感值的一半進行對比研究和分析。2. 設(shè)計控制電路，保證輸入電壓或負載變化± 20% 時，輸出電壓保持不變，且紋波控制在2%以內(nèi)。根據(jù)電壓負反饋控制的基本原則， 確定補償網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)的形式和參數(shù)大小，并用波特圖驗證所設(shè)計的閉環(huán)控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定。圖1電壓控制型DC/DC Buck變換器原

3、理圖（二）設(shè)計一個DC/DC Boost變換器的主電路和控制電路，利用 MATLAB/PSIM 仿 真軟件，對所設(shè)計的電路進行仿真驗證?；緟?shù)為：輸入電壓為3-6V ，輸出電壓為15V ，紋波電壓為輸出電壓的0.2% , 負載電阻為10Q,開關(guān)管選用MOSFET,工作頻率為40KHz。要求：1 .設(shè)計主電路，根據(jù)Boost變換器的工作原理1）電感電流連續(xù)情況下，設(shè)計仿真參數(shù)；2）建立DC/DC Boost變換器仿真模型；3）研究MOSFET門極觸發(fā)脈沖Vg、電感電壓Vl、電感電流L、輸出電壓V。、MOSFET 電流iQ1、二極管電流ia的波形，并對結(jié)果進行分析。4）將電感值分別減小為臨界電感

4、的一半和二分之一，仿真分析電感電流斷續(xù)時的 Boost變換器工作情況。2.設(shè)計控制電路，保證輸入電壓或負載變化土 20%時，輸出電壓保持不變，且紋 波控制在2%以內(nèi)。根據(jù)電壓負反饋控制的基本原則，確定補償網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)的形式和參數(shù)大小，并用波特圖驗證所設(shè)計的閉環(huán)控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定。（三）設(shè)計一個DC/DC Buck- Boost變換器的主電路和控制電路，禾MATLAB/PSIM仿真軟件，對所設(shè)計的電路進行仿真驗證?；緟?shù)為：輸入電壓為 20V ，輸出電壓為 10 V 40V ，紋波電壓為輸出電壓的0.2% ,負載電阻為10Q,開關(guān)管選用MOSFET,工作頻率為20KHz。要求：1 .設(shè)計主電路，

5、根據(jù)Buck- Boos度換器的工作原理1）電感電流連續(xù)情況下，設(shè)計主電路參數(shù)；2）建立DC/DC Buck- Boost 變換器仿真模型；3）研究MOSFET門極觸發(fā)脈沖Vg、電感電壓Vl、電感電流h、輸出電壓V。、MOSFET電流 iQ1 、二極管電流iD1 的波形，并對結(jié)果進行分析；4）仿真分析電感電流斷續(xù)時的電路工作情況。2 . 設(shè)計控制電路，保證輸入電壓或負載變化± 20% 時，輸出電壓保持不變，且紋波控制在2%以內(nèi)。根據(jù)電壓負反饋控制的基本原則， 確定補償網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)的形式和參數(shù)大小，并用波特圖驗證所設(shè)計的閉環(huán)控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定。五設(shè)計內(nèi)容與時間安排：由于任務(wù)較重，同學們務(wù)

6、必抓緊時間，并充分利用業(yè)余時間查找資料，進行調(diào)試工作，下面提供大致安排，供參考：1每個同學選定題目，獨立查閱文獻資料；（ 1 天）2熟悉仿真軟件。（ 1 天）3主電路參數(shù)設(shè)計；2 天）編輯版word4建立主電路仿真模型和完成開環(huán)狀態(tài)下仿真驗證；3 天）5控制電路參數(shù)設(shè)計；（ 2天）6建立控制電路仿真模型和完成閉環(huán)狀態(tài)下仿真驗證；（ 3天）7編寫不少于3000字的項目總結(jié)報告及提供仿真模型（電子版） ；（2 天）8 總結(jié)與答辯。（ 1天）六設(shè)計說明書主要內(nèi)容：1 課程設(shè)計的主要內(nèi)容和任務(wù)；2 主電路工作原理分析；3 主電路參數(shù)設(shè)計；4 主電路仿真模型及開環(huán)狀態(tài)下仿真結(jié)果分析；5 控制電路工作原理分析；6 控制電路參數(shù)設(shè)計；7 控制電