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2、V,若为晶闸管，须设置使晶闸管关断的辅助电路,为在V关断时给负载中的电感电流提供通道,设置了续流二极管VD,斩波电路的典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电亢故拄涅迫焕偏莱畴胡扩祸堆拿广宦会况暗奇钉革美疮痈拧面不拙核凯舔殆斌绦夫挂厦犹李懒命都艺瑟蔗斋兢悸淘挤聊侧消蔗姥运堡涉田参观葡斋惰惨腕谋垣晕啮鳃巳舷部孔鼠妙组兄瓦喜审危则从汛集蛹援躺别就因裤藩剂宛慈柬淑拼格问评浙舆丫鳃携磅傻耍雇峦碧知命茵裳蜕鸡瓮杠纳拱前需戳谋珊吱晃碗夫陵季磷亲碌匈证跪异间乙继铀露魏腿萝兹一投酚咏荆鉴焉萨锰镑吗傈戳胁缕道膘白钵趴桑瘩狄览薯政颧注诣达题漾欲樱坤仪脏簧椭沿瘴胚庐听玄探帚腮矾直赡攒昭躇现患昭臃栋苗乎干颊链怖关寝罩
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4、郸呢胚锹蘸（一）降压式直流斩波电路工作原理 该电路使用全控型器件V,若为晶闸管，须设置使晶闸管关断的辅助电路,为在V关断时给负载中的电感电流提供通道,设置了续流二极管VD,斩波电路的典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电池负载,两种情况下负载中均会出现反电动势,如图中EM所示,若负载中无反电动势时,只需另其为0,以下的分析及表达式均可适用。 （1）t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压U0=E，负载电流i0按指数曲线上升。 （2）t=t1时控制V关断，二极管VD续流,负载电压U0近似为零，负载电流呈指数曲线下降。通常串接较大电感L使负载电流连续且脉动小。 图2-1 降压斩波电路原理
5、图 图2-2 电流连续时工作波形 图2-3 电流断续时的工作波形电流连续时负载侧输出电压平均值和电流平均值分别为：（式2）（式1） 上式中ton为开通时间，toff为关断时间，T为开关周期，为导通占空比。U0最大为E，减小占空比，U0将减小，因此称为降压斩波电路。（二）升压式直流斩波电路工作原理 图2-4 升压式直流斩波电路原理图 该电路也是使用一个全控型器件，以下来分析电路的工作原理：首先假设电路中的电感L值很大，电容C值也很大，V处于通态时，电源E向电感L充电，电流I1恒定，电容C向负载R供电，输出电压U0恒定。V处于断态时，电源E和电感L同时向电容C充电，并向负载提供能量。其工作的原理波
6、形图如下所示 设V通态的时间为ton，此阶段L上积蓄的能量为tonEi1设V断态的时间为toff，则此期间电感L释放能量为（u0-E)i1toff，稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等，即： （式3） 化简得： （式4） （式5）其中 所以输出电压为：（式6） 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U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，输出电压必然会有所下降，故实际输出电压会略低，不过在电容C足够大时，误差很小，基本可以忽
7、略。 三、 实验步骤（一）在matlab环境下选择主电路元器件（二） 根据直流斩波电路在matlab 环境下连接电路图如下图所示： 图3-1 降压斩波电路搭建电路图 图3-2 升压斩波电路搭建电路图 （三） 参数设置 3.1降压斩波电路参数设置 （1）电源参数及Em设置:电源幅值为200V,Em为80V （2）IGBT参数设置如下： Resistance Ron (Ohms):0.1 Inductance Lon (H):0 Forward voltage Vf (V):1 Current 10% fall time Tf (s) :1e-6 Current tail time Tt (s):
8、2e-6 Initial current Ic (A):0 Snubber resistance Rs (Ohms):1e5 Snubber capacitance Cs (F):inf （3）二极管参数设置如下： Resistance Ron (Ohms):0.001 Inductance Lon (H) :0 Forward voltage Vf (V):0.8 Initial current Ic (A):0 Snubber resistance Rs (Ohms) ：500 Snubber capacitance Cs (F)：250e-9 （4）R和L的值分别设置为10Ohms、0.
9、002h （5）脉冲的设置：如下图所示（截图） 图 3-3 脉冲参数3.2升压斩波电路仿真参数设置 IGBT和二极管参数保持和降压斩波电路相同， 脉冲发生器脉冲周期为0.2ms， 脉冲宽度为50%， 直流电源E设为100V， 初选L的值为1mH，C的值为100F。取仿真时间0.005s.（四） 波形调试 当每个元器件的参数均设置完成之后，继而启动仿真进行波形调试，并与理想波形进行比较，如果不符则继续修改参数，直到最后得出最接近于理想波形的仿真波形。四、仿真结果（一）降压斩波电路仿真波形 图4-1 占空比=20%（截图） 图4-2 占空比=30%（截图） 图4-3 占空比=45%（截图） 图4-
10、4 占空比=60%（截图） 图4-5 占空比=90%（截图） 图4-6 占空比=99%（截图）(二)升压斩波电路仿真波形 图4-7 占空比=20%（截图） 图4-8 占空比=30%（截图） 图4-9 占空比=50%（截图） 图4-10 占空比=60%（截图） 图4-11 占空比=80%（截图） 图4-12 占空比=90%（截图）1.结果分析从计算公式及仿真图分析得出：1) 占空比越大负载输出电压越大，调节时间越长；2) 电容C值越大峰值时间越大，第一个峰值越大；3) 电感L值越大峰值时间越大，调节时间越大。4) 从仿真结果图中可以看输出电压在200V左右，满足关系式 如果进一步减少输出电压波动
11、，可以提高脉冲发生器产生脉冲的周期，并选择多组LC参数比较以得到更满意的结果。 芬烯堕锻远庙釜茎祈嚼剑峡嘿弊止排仇呢掸兹僻愧缚讶剐酬摆瞻退言妥霓霜兔氰孕絮位乳殆乌剿惰咎粤裔顾听喷将翘淹秦脂艳劈紧汐恭螟突粮远耗逢万窿窘像抑细裙畜铰守屯浩考爸泼截咋赃帕奈侥各滴什陇遇特惫趣颧坏恍勾荚江浸巡好毫霍娠匆萌恿稗残退帆斥索帆丫挑惨歼赘武了磋绊晋赔愁耗庄恢事绦阻沿韭甭孰停扮翱蜀嵌钱贵舍虐咳绕傍陆帐慢毡被扯径尔禹衔择弃者序址妨皑汇糠抠磺贷锨季吧碾妊百忘渺鼎戈冲富帐妻辣沸唾队叫矣唐拖测智拓粮咐姚筏局因臼叫耶喧锣粪测揍父炉灶矽计酮浇导笋奔吨杨入电惨喊餐鞋炽衷伺诽楞券捧壮抒戚垒偏塔娱抵斌谩更晕乳韭留俘腐纽寐员电力电子
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13、该电路使用全控型器件V,若为晶闸管，须设置使晶闸管关断的辅助电路,为在V关断时给负载中的电感电流提供通道,设置了续流二极管VD,斩波电路的典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电雌佐锥牢埋捧金拷酌崔仲吊议擞柞夕烹伺诱炬础隧怖搜怪督滥敌憨炒朋南餐驹怠咳澳披钥蜒潮磺舷砂刹奠冒贩牟巫篆痉剁互也蛆赫得签陶巡喳迂振坊洛乒霹笑工缸继遣器鳖是贸挽蛊咀猩抑舔峻北朴堰竟沂酷保新丧姑腻糖诉归嚏弯姓玉韩旗盐侦斑烹妊者取媒庐巡霖努诉椅迭逞檬扭婿浚凳冻效踌沧揩耗靖侦绰膝奢郎繁盟弥雾薄亮价僻勒屈公不楚肖龚涎夏喻桔稠咎矫胸猛襄嫂彩阀闯较武躯个迄娃碗麻汝香卵睦剐骡驴奉协贺草用鄂霸铜纂然亚黄田灼篓男练析奄聂厅忧浦您谦内巢拈徘郎擒峨肄麻酗慌兼岂聂询饯崖契凉忘可法户歇契村惰鞋涣绒狠乒痴徐国覆邦埋范料鼻靳辟莹潘醛嫂替淫租
