MATLAB非隔离式开关电源仿真分析+源代码(2)

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4.1.6脉冲电压（PluseGenerator）.24

4.2电路的simulink仿真25

4.2.1降压直流斩波电路的临界状态..27

4.2.2降压直流斩波电路的断续状态..28

4.2.3降压直流斩波电路的连续状态..29

4.3仿真分析总结：31

总结32

致谢33

参考文献.34

第一章绪论 1.1 引言社会的进步加速着科技的发展，对于生活便捷方面的需求注定人类对于电子产品的需求与日俱增。同时，全球能源的短缺与电子产品的高度耗能却背道而驰，而且由于电子产品的高度精细化与体积小型化的趋势，所以提高供电电源的效率和减小体积迫在眉睫。以前的线性稳压电源虽然结构简单但是却存在体积较大效率低下的巨大缺点，此时，开关电源应运而生，开关电源采用开关较为高速的电力电子器件，能够在缩小体积的同时提高供电效率[1]，不仅如此，开关电源与线性稳压电源相比稳压精度和稳压范围都得到了提升。所以在稳压电源的使用中开关电源成为最普遍的形式。开关电源按主电路回路可分为隔离型和非隔离型两种，隔离型输入端与输出端电气不直接相连，两者之间主要采取变压器实现电气隔离的方法[2]，而非隔离型恰恰相反，输入端与输出端电气直接相连，没有电气隔离，也正是因为少了变压器等元器件，非隔离型产品的体积和效率都优于隔离型，所以在无隔离的要求下我们可以选择更有优势的非隔离型开关电源。开关电源的变换包含交流-直流（AC/DC），直流-交流（DC/AC），直流斩波（DC/DC），交流电力控制和变频（AC/AC）四种。由于电子产品一般需要无交流分量精度较高的直流电源，而且一套电子产品往往需要提供不同档级的电压。虽然 AC/DC 变换器可以给高频变压器准备多组二次绕组和相对应的整流和滤波电路来实现多组直流电压的输出[3]，但是只有作为为负载供电的那一路电压精度较高，所以DC/DC变换器就显示出了高度的优越性。非隔离型直流斩波变换器又有输出电压低于输入电压的降压型（BUCK），输出电压高于输入电大的升压型（BOOST），输出电压可高于，低于或者等于输入电压的升降压型（BUCK-BOOST）和输出电压与输入电压及型相反的反极性型（NVERTOR）等，其中发展最快应用最多的还是降压型。综合以上原因，本论文就基于MATLAB 的simulink模块对主电路采用降压型DC/DC变换的非隔离型开关电源进行仿真和分析学习。
1.2 国内外发展状况开关电源因为其体积小效率高等优点逐渐替代线性稳压电源成为电子设备的供电的主流产品，电力电子器件的高速发展又给开关电源的发展提供了广阔的平台，如电力二极管、电力场效应晶体管、IGBT 等全控型器件的研究发明使得开关电源的开关频率一步步提高，甚至能达到 1MHZ 的中高频率，同时，变换效率也大大提高，例如，TI 公司的 TPS40071 转换效率高达 97%。国外比较有名的电源芯片厂家如TI，MAXIM，INTERSIL等都拥有自己所擅长的降压型直流变换器芯片，国内也不甘落后，中兴作为典型代表研究生产的开关电源也占有较大的市场份额[4]。但这些电源芯片主要还是集中在中低功率降压型直流变换，中高功率的还有待进一步研究发展。目前，在实际需求的推动下国内外开关电源的一个明显趋势就是数字化，运用数字化可以进一步提高电源的功率从而为大功率高效率的开关电源打下坚实的基础[8]。在这方面 TI 公司可以说是领头羊，坐拥自家成熟的 DSP 技术和UNIIRODE公司高端的PWM IC生产技术，其所生产的48V大功率输出电源PWM和PFC 都已实现了数字化控制。UCD7000，8000，9000 系列 PWM 控制芯片的问世也为数字控制电源的发展提供了无限的可能[5]。