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一、基本斩波电路
(1)直流升压斩波电路
实验电路图
直流升压变流器用于需要提升直流电压的场合，其原理图如上图所示。 在电路中IGBT
导通时，电流 由E 经升压电感L 和V 形成回路，电感L 储能；当IGBT 关断时，电感产生的
反电动势和直流电源电压 方向相同互相叠加，从而在负载侧得到高于电源的电压，二极管
的作用是阻断IGBT 导通是，电容的放电回路。调节开关器件V 的通断周期，可以调整负载
侧输出电流和电压的大小。负载侧输出电压的平均值为:
式中T 为V 开关周期, ont 为导通时间，ottt 为关断时间。 升压斩波电路之所以能使输
出电压高于电源电压，关键有两个原因:一是L 储能之后具有使电压泵升的作用，二是电容C
可将输出电压保持住。在以上分析中，认为V 处于通态期间因电容C 的作用使得输出电压
Uo 不变，但实际上C 值不可能为无穷大，在此阶段其向负载放电，U。必然会有所下降，
故实际输出电压会略低于理论所得结果，不过，在电容C 值足够大时，误差很小，基本可以
忽略。
设计仿真步骤：
1.根据直流升压变流器原理图建立变流器的仿真模型如图：
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2.在模型中设置仿真参数：
(1)设置电源E 电压为20V，电阻的阻值为5 Ω。
(2)脉冲发生器脉冲周期T=100e-6,脉冲宽度为50%。
(3)IGBT 和二极管的参数可以保持默认值。
(4)初选L 的值为171uH，电容的值为13.8μF。
打开[Simulation>Configuration Paramenters],选择ode23tb 算法，同时设置仿真时间0.2s
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对于电感、电容的设置，由主电路的的设计者所给数据，电容的值为C=13.86uF 电感为
L=171uH，如图：
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3.仿真结果：
依据matlab 的仿真结果，得出如下图：
脉宽为46%的结果：
脉宽为60%的结果：
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脉宽为65%的结果：
脉宽为70%的结果：
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脉宽为90%的结果：
4.实验分析：
本次实验是对直流升压斩波电路进行仿真，试验用到了matlab 仿真软件；试验中我们
通过多次改变脉冲宽度得到数组不同脉宽下的仿真结果。
通过此次课程设计，我对直流电路升压斩波电路和matlab 有了更深的了解；另外，做
课程设计的时候学会了一些基本原件的参数设置和建模。主要这次课程设计用到了matlab
软件进行系统的模拟仿真，进一步了解matlab 的电力电子仿真，进一步熟悉matlab 语言的
应用，大大简化的计算和绘图的步骤。
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(2 )降压斩波电路
实验电路图
降压斩波电路的原理图以及工作波形如图1.1 所示。该电路使用一个全控型器件V，图
中为IGBT。为在V 关断时给负载中电感电流提供通道，设置了续流二极管VD。斩波电路主
要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。
如图1.2 中V 的栅极电压uGE 波形所示，在t=0 时刻驱动V 导通，电源E 向负载供电，
负载电压uo=E，负载电流io 按指数上升。 当t=t1 时刻，控制V 关断，负载电流经二极管
VD 续流，负载电压uo 近似为零负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小，
通常是串联的电感L 值较大。 至一个周期T 结束，在驱动V 导通，重复上一周期的过程。
当工作处于稳态时，负载电流在一个周期的初值和终值相等，如图1.2
所示。负载电压平均值为：
式中，ton 为V 处于通态的时间；toff 为V 处于断态的时间；T 为开关周期； 为导通
占空比。 由式1.1 可知，输出到负载的电压平均值Uo 最大为E，减小占空比 ，Uo 随之
减小。因此将
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