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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- V/ V

2016年6月

电力电子课程设计任务书

二级学院：电气与光电工程学院班级： 13电二

组号： 8# 专业：电气工程及其自动化

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指导教师：职称讲师 课题名称 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 BUCK开关电源闭环控制的仿真研究-30V/10V 课题内容及指标要求4、撰写课程设计说明书（封面，目录，正文） 指标要求： 1、输入直流电压(VIN)：30V，输出电压(VO)：10V，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)=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=0.1qV，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 起止日期

一、Buck电路工作原理 .................................................................................................................. 4 二、Buck开关电源的应用 .............................................................................................................. 5 三、课程目的及设计要求 ............................................................................................................... 6

3.1 电力电子设计目的 ............................................................................................................ 6 3.2 电力电子设计要求 ............................................................................................................ 6

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2 日 目录

四、课程设计方案 ........................................................................................................................... 7

4.1 Buck闭环系统框图 ............................................................................................................ 7 4.2 主电路设计以及参数运算 ................................................................................................ 7 4.3 开环Buck电路仿真 .......................................................................................................... 9 五、闭环系统的设计 ..................................................................................................................... 10

5.1 闭环系统结构图 .............................................................................................................. 10

5.2 Buck变换器原始回路传递函数GO?S?的计算 .............................................................. 11 5.3 补偿器的传递函数GC?S?设计及仿真 .......................................................................... 12 5.4 闭环系统电路仿真 .......................................................................................................... 14 六、心得体会 ................................................................................................................................. 16 七、参考文献 ................................................................................................................................. 16 八、附录......................................................................................................................................... 17

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