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=1SA.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 55.04V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：Vo a放大后的稳态波形如下:0.00490.004920.00494Time (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:±1±1放大后可清楚看见稳态波形，输出电压稳在了 4.9655.01V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：±1±1放大后的稳态波形如下：二.峰值电流控制、V2控制和V2C控制比较(1) 峰值电流控制原理VI电流传感露r cT-分压黯时钟I 误差放大器: 5 基准电压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:Coritinuouspause)<- +I VOFrornConstantConstant4mPulse 1IIkOpause> GotolBistableScope5Scope-3L=1e-3H,电容 C=5e-4F，电容电阻 ESR=0.3 Q ,电路参数：电源Vg=12V，电感负载Rl=10 Q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 3.94V瞬态波形如下：相同的PI参数，当负载变化时由原来的10Q变为2Q时，稳态波形如下:(2) V 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：2广 & C锁存器时钟:©比较器*误差放大器:基准电压：分压器具体仿真原理图如下:+Continuous+Add2PI2Constant4Sc：ope40PulseBistableGotol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 Q,负载Rl=10 Q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4.024.07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3.383.46V。仿真稳态时波形如下：V2 一 m(3) C控制原理VT1£'4电流(专感器分压器加法器*V" 、 ,V"、 一 Vc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：12v Tg Im >rMosfet己_L_圉。de«<<11_KContinuouspowerguiI vo yFromAdd 2Constant尸口R.4WvrGoto5_Kr-i<TTConstant：Add1Constant4n Pulse S QE'-i stableSwitch电感 L=5e-3H，电容 C=5e-4F,电容电阻 ESR=0.3 Q ,电路参数：电源Vg=12V,负载Rl=10 Q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3.964.02V。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:提高篇起来控制buck电路，将输我提出的是将峰值电流控制与滞环调制结合在 出稳定在4V。仿真原理图如下：ContinuousI V0)>FromGain"!Add1Add3ConstantConstantlr*4 ->pause|Relay Gotcd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 Q ,负载Rl=10 Q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3.9524.015V。瞬态性能如下: