CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY
课 程 设 计 说 明 书
课程设计名称：电力电子
题目：BUCK开关电源闭环控制的仿真研究- 55V/ 22V
课题名称 BUCK开关电源闭环控制的仿真研究-55V/22V 课题内容： 课指题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 标内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 要容3、采用MATLAB中simulink中simpowersystems模型库搭建开环闭环降压式变换求及器的仿真模型 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)：55V，输出电压(VO)：22V，输出电压纹波峰-峰值 Vpp≤50mV 2、负载电阻：R=2Ω，电感电流脉动：输出电流的10%，开关频率(fs)=60kHz 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 第1天 阅读课程设计指导书，熟悉设计要求和设计方法 进第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 程第3天 熟悉MATLAB仿真软件的使用，构建系统仿真模型 安第4天 仿真调试，记录要求测量波形 排 第5天 撰写课程设计说明书 起止2016年6月20日-2016年6月24 2016年6月17日 日日 期
目录
第一章 电力电子设计目的及设计要求 ......................................................................................... 1
1.1电力电子设计目的 ............................................................................................................. 1 1.2电力电子设计要求 ............................................................................................................. 1 第二章 电力电子设计过程 ........................................................................................................... 2
2.1 BUCK变换器原理和开关电源应用 ................................................................................... 2 2.2 电容等效电阻Rc和滤波电感C的计算 .......................................................................... 3 2.3 滤波电感L的计算 ............................................................................................................ 3 2.4 闭环系统的设计 ................................................................................................................ 4
2.4.1 闭环系统结构图 ..................................................................................................... 4
2.4.2 Buck变换器原始回路传递函数GO?S?的计算 ..................................................... 5 2.4.3补偿器的传递函数GC?S?设计 .............................................................................. 6
2.5 闭环系统仿真 .................................................................................................................... 8 2.5.1 Buck变换器闭环仿真参数及指标 ......................................................................... 8 2.5.2 Buck变换器闭环仿真电路原理图 ......................................................................... 9 2.5.3 Buck变换器的闭环仿真结果与分析 ..................................................................... 9
第三章 总结 ................................................................................................................................... 11 参考文 ............................................................................................................................................ 12 附录 ................................................................................................................................................ 13