电力电子调制与控制技术.docx
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电力电子调制与控制技术
电力电子调制与控制技术
仿真学习报告
姓名:
周琪俊
学号:
12031236
指导老师:
周国华
基础篇
1.电压型COT,CFT控制比较
(1)电压型COT原理
输出电压Vo与Vref作比较后经过比较器,当输出电压Vo降到vref时,比较器器高电平使RS触发器输出置“1”,MOS管导通,Vo开始上升,当导通定时器检测到导通时间到了后,那么输出”1”给R端,则RS触发器输出“0”使MOS管关断,Vo开始下降,如此往返,将输出电压稳定在Vref值附近。
仿真波形如下:
放大后可清楚看见稳态波形,输出电压稳在了5——5.04V
其他参数不变,仅负载由5欧变为50欧时
负载瞬态性能波形如下:
放大后的稳态波形如下:
(2)电压型CFT原理
输出电压Vo与Vref作比较后经过比较器,当输出电压Vo升到vref时,比较器器高电平使RS触发器输出置“1”,Q非端为“0”MOS管关断,Vo开始下降,当关断定时器检测到关断时间到了后,那么输出”1”给R端,则RS触发器输出“0”Q非端为“1”使MOS管开通,Vo开始上升,如此往返,将输出电压稳定在Vref值附近。
仿真波形如下:
放大后可清楚看见稳态波形,输出电压稳在了4.965——5.01V
其他参数不变,仅负载由5欧变为50欧时
负载瞬态性能波形如下:
放大后的稳态波形如下:
二.峰值电流控制、
控制和
C控制比较
(1)峰值电流控制原理
在每个开关周期开始时,时钟信号使锁存器输出为高电平,关管VT导通,续流二极管VD关断,电感电流iL由初始值开始线性增大,相应地Us也线性增大。
当Us增大到Uc时翻转(其中Uc是输出电压与参考电压基准做差后经PI比较器补偿得到的),锁存器使输出低电平,VT关断、VD导通,电感电流iL、Us线性减小,直到下一个时钟脉冲到来,开始一个新的周期。
示意图如下:
仿真文件原理图:
电路参数:
电源Vg=12V,电感L=1e-3H,电容C=5e-4F,电容电阻ESR=0.3
,负载Rl=10
仿真结果如下:
可以看出最后输出电压在0.03s时稳定在了4V
下面为了看得更清楚,我将稳态的波形图放大。
从上图我们可以清晰的看见输出电压稳定在了3.9——4V
瞬态波形如下:
相同的PI参数,当负载变化时由原来的10
变为2
时,稳态波形如下:
(2)
控制原理
与峰值电流控制不一样的是Us直接取自输出电压端,其他原理和峰值电流控制一样,这里就不在啰嗦了,具体原理图如下:
具体仿真原理图如下:
电路参数:
电源Vg=12V,电感L=1e-3H,电容C=0.8e-4F,电容电阻ESR=0.1
,负载Rl=10
仿真结果如下:
从波形可见在不到0.01秒的位置输出电压稳定在了4V。
稳态波形放大后可见输出电压稳定在4.02——4.07之间
当其他参数都不变时仅仅负载从10欧变到2欧时,输出电压跌落至3.38——3.46V。
仿真稳态时波形如下:
(3)
C控制原理
C控制是结合了
控制和峰值电流控制的优点,则
C控制有更快的输入和负载瞬态响应。
仿真原理图如下:
电路参数:
电源Vg=12V,电感L=5e-3H,电容C=5e-4F,电容电阻ESR=0.3
,负载Rl=10
仿真结果如下:
有仿真波形图可见输出电压在0.03s稳定在4V左右了,放大稳态波形可见如下:
输出电压波动范围为3.96——4.02V。
相同的PI参数,当负载由10欧变到2欧时,负载瞬态特性如下:
提高篇
我提出的是将峰值电流控制与滞环调制结合在一起来控制buck电路,将输出稳定在4V。
仿真原理图如下:
电路参数:
电源Vg=12V,电感L=1e-3H,电容C=5e-4F,电容电阻ESR=0.3
,负载Rl=10
仿真结果如下:
稳态性能如下:
由稳态性能波形可见输出电压稳定在3.952——4.015V。
瞬态性能如下:
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