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《光隔型dcdc開關(guān)電源穩(wěn)壓系統(tǒng)設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、綜合課程設(shè)計報告題目光隔型DC/DC開關(guān)電源穩(wěn)壓系統(tǒng)設(shè)計學(xué)院專業(yè)班級學(xué)號學(xué)生姓名指導(dǎo)教師張衛(wèi)、孟明一、課程設(shè)計目的(一)加強工程實踐能力一一鍛煉(二)培養(yǎng)知識綜合運用一一能力木課程設(shè)計的重點是圍繞著控制系統(tǒng)的建模、分析、校正(確定調(diào)節(jié)律)及系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)等環(huán)節(jié)進(jìn)行，著重培養(yǎng)學(xué)生具有綜合運用己學(xué)的《自動控制原理》、《模擬電子》、《數(shù)字電子》、《電力電子技術(shù)》及控制系統(tǒng)MATLAB仿真等知識，分析、設(shè)計簡單控制系統(tǒng)的初步能力，并具有運用EDA軟件一一Protel99se或DXP，規(guī)范地繪制電路原理閣的基本能力。二、課程設(shè)計題目與要求
2、1、題目：光隔型DC/DC開關(guān)電源穩(wěn)壓系統(tǒng)設(shè)計A、主要參數(shù)：(1)輸入：24VDC(允許的波動范圍10?30VDC);(2)輸出：12VDC;額定功率：120W；負(fù)載率：(10-100)%；(3)其他：調(diào)制頻率25KHz;L=125uH、C=1800uFB、主電路方案：半橋式(M0SFET)2、設(shè)計要求：(1)確立主電路，并用Protel99se/DXP進(jìn)行規(guī)范的繪制；(2)建立系統(tǒng)的對象數(shù)學(xué)模型，分析負(fù)載擾動的影響；(3)選擇調(diào)節(jié)規(guī)律，并估算調(diào)節(jié)器參數(shù)；(4)進(jìn)行MATLAB仿真結(jié)果調(diào)整調(diào)節(jié)器參數(shù)，使得：初級仿真分析：在負(fù)載率
3、分別為：10%、20%、50%、100%時，研究系統(tǒng)對給定值的階躍響應(yīng)性能，并希望在負(fù)載率為10%時的超調(diào)量小于40%。三、:學(xué)建模與調(diào)節(jié)器的參1、開關(guān)電源控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2、開關(guān)電路主回路的理想開關(guān)模型UiiC++RllUo0--dL—X=x+L110LCRC]3、可以建立狀態(tài)空間平均模型和狀態(tài)方程其中，4、傳遞函數(shù)局部線性化得到小信號模型，可以求解出狀態(tài)變量與電壓輸入擾動和控制量d（占空比）間的傳遞函數(shù)：iL(s)一uio(Cs+l/R)為工作點處輸入電壓咖LCs2+-s+1Rd⑴LCs2+-s+1R5、PWM比較器輸入：控制直
4、流電平u，輸出：占空比dPWMx（r>yn門廠i廠i門（b）鋸齒波Us=KT,（K為鋸齒波上升段斜率），則則傳遞函數(shù)為：6、調(diào)節(jié)器（PID）的傳遞函數(shù)—/1X+S7?./IV+SGpnlII—/1X+7//+SII7；'二化二R'f、MATLAB仿真分析1、負(fù)載率為10%時:R===12QL*C=*=2.25/10^7L/R==1.04/10"5?則開關(guān)電路傳遞函數(shù)：Uc(s)/d(s)=Uic/LCs2+L*s/R+l=d_1_丄_丄?PWM比較器傳遞函數(shù)："K^TUr5.1故可得出PID參數(shù)：Kp=8、Ki=30、K
5、d=0.1幵關(guān)電源的PID控制系統(tǒng)仿真電路:?仿真結(jié)果:saCPPPAS?S?，2、負(fù)載率為20%時:16182Z224Z6283R===6QL*C=*=2.25/10^7L/R==2.08/10"5?則開關(guān)電路傳遞函數(shù):Uc(s)/d(s)=Uic/LCs2+L*s/R+l=d1_丄_丄?PWM比較器傳遞函數(shù)："Ur5.1故可得出PID參數(shù)：Kp=8、Ki=30、Kd=0.1?開關(guān)電源的PID控制系統(tǒng)仿真電路：o-moROC^IrolHfOem000000022^400002013^1Tr?Astr^cn?仿真結(jié)果：曲豳eb凾
6、趨IPPPASSeB3、負(fù)載率為50%時:R===2.4QIX>*=2.25/10^7L/R=:5.2/10^5?則開關(guān)電路傳遞函數(shù)：Uc(s)/d(s)=Uic/LCs2+L*s/R+l=d__1_丄_丄?PWM比較器傳遞函數(shù)："K*'TUr5.1故可得出PID參數(shù)：Kp=8、Ki=30、Kd=0.1□SUP開關(guān)電源的PID控制系統(tǒng)仿真電路：.仿真結(jié)果：3、負(fù)載率為100%時：R===1.2QL*C=*=2.25/10^7L/R二10.4/l(f5?則開關(guān)電路傳遞函數(shù)：Uc(s)/d(s)=Uic/LCs2+L*s/R+l=d
7、1_丄_丄PWM比較器傳遞函數(shù)："5.1故可得出P1D參數(shù)：Kp=8、Ki=3O、Kd=O.1開關(guān)電源的P1D控制系統(tǒng)仿真電路：?仿真結(jié)果:?aIPPPAIS(35A今?aIPppAEats5A虧五、硬件電路原理圖設(shè)計分析與元器件選擇1、開關(guān)電源原理框圖2、開關(guān)電源原理框圖hMTUI整流電路隔離變伍器開關(guān)輸出軸助電源AC/DC3、硬件電路原理圖設(shè)計分析與元器件選擇1.半橋逆變與整流模塊：則電容中點A的電壓為輸入電壓的一半。當(dāng)Q1導(dǎo)通時，電容C2將通過Q1、變壓器初級繞姐N1放電；同時，電容C1則通過輸入電源、Q1和T的原邊繞纟1
8、1N1充電。屮點的電位在充、放電過程中將按指數(shù)規(guī)律下降。在Q1導(dǎo)通結(jié)束時，屮點的電位為1/2E-AE,且兩只晶體管全都截止。兩只電各和兩只高壓晶體管的集射極間的電壓基本上相等，都接近于輸入電源電壓的一半。相反Q2導(dǎo)通時，C1放電、C2充電，屮點的電位將增至1/2
