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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)文章編號(hào)：1009．3664(2004)04．0022—03霞氅罐巍灌黼；基于MATLAB的Boost電路仿真方法劉洪，陶生桂(同濟(jì)大學(xué)電氣工程系，上海200331)摘要：對(duì)Boost電路的開(kāi)關(guān)過(guò)程進(jìn)行了分析，并且應(yīng)用Matlab的三種方法分別進(jìn)行了仿真。最后通過(guò)波形進(jìn)行比較，其結(jié)果是一致的，且與理論相符。關(guān)鍵詞：BClost；變換器；Matlab；@真中圖分類(lèi)號(hào)：TN86，TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ATheMethodesofSimulationofBoostConverterBasedOilMATLA
2、BLIUHong．TAOSheng—gui(ElectricalEngineeringDepartment，TongIiUniversity，Shanghai200331，China)Abstract：ThepaperanalyzesswitchingprocessofbOOStconverter，andsimulateswiththreemethodesofMatlab．Atlast，simulationresultsareverifiedandcorrespondtotheorybycomparingwa
3、veformsofsimulations．Keywords：B。0st；converter：Matlah；simulation0引言由于DC／DC開(kāi)關(guān)電源具有高效率，高功率密度和高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于通訊、計(jì)算機(jī)、工業(yè)設(shè)備和家用電器等領(lǐng)域。在近幾十年里，開(kāi)關(guān)電源技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。很多場(chǎng)合下，需要從低壓電源變換到高壓電源。Boost變換器是最基本，也是最常用的一種變換器。在電力電子系統(tǒng)的研究中，仿真研究由于其高效、高精度及高的經(jīng)濟(jì)性與可靠性而得到大量應(yīng)用。近20年來(lái)，仿真已逐漸成為電力電子CAD
4、的有力工具。Matlab語(yǔ)言由于它的強(qiáng)大功能和方便性受到廣大使用者的廣泛愛(ài)好。本文對(duì)Boost電路的開(kāi)關(guān)過(guò)程進(jìn)行分析，采用Matlab進(jìn)行建模和仿真。文中所采用的幾種分析方法和建模思想可以推廣到Buek、Buck-Boost、Cuk以及其它拓?fù)潆娐分小?Matlab語(yǔ)言的特點(diǎn)目前比較常用的Basic，F(xiàn)ortran和C語(yǔ)言等編收稿日期：2004—03—25作者簡(jiǎn)介：劉洪(1980一)，女，同濟(jì)大學(xué)電氣工程系在讀碩士，主要從事電力電子和電力傳動(dòng)的研究。程仿真程序，它們都要求編程者既對(duì)物理模型和有關(guān)算法有深刻的了
5、解，而且還需要熟練掌握所用語(yǔ)言及編程技巧。即使如此，由于缺乏強(qiáng)有力的圖形輸出支持，使人機(jī)界面難以達(dá)到令人滿(mǎn)意的理想效果。而對(duì)用戶(hù)而言，要求其同時(shí)具備這兩方面的能力是有一定難度的，因此編制、調(diào)試程序成為一項(xiàng)很繁雜的工作。Matlab是由Mathwork公司出版發(fā)行的著名數(shù)學(xué)分析軟件。作為當(dāng)今流行的第四代編程語(yǔ)言，完全可以克服這些困難，使科技人員從繁瑣的程序代碼中解放出來(lái)，成為當(dāng)前各個(gè)科研工作者的有力工具。Matlah包含核心部分和各種可選的工具箱兩個(gè)部分。它具有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn)：(1)高效方便的矩陣運(yùn)算Matl
6、ab給出了矩陣函數(shù)、特殊矩陣專(zhuān)門(mén)的庫(kù)函數(shù)，使之在求解諸如信號(hào)處理、建模、系統(tǒng)識(shí)別、控制、優(yōu)化等領(lǐng)域的問(wèn)題時(shí)，顯得大為簡(jiǎn)捷、高效和方便。Matlah的編程效率和可讀性、可移植性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它高級(jí)語(yǔ)言。(2)開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)Matlab有豐富的庫(kù)函數(shù)，在進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算時(shí)可以直接調(diào)用，并且?guī)旌瘮?shù)同用戶(hù)文件在形式上一樣，即都為M文件。這樣用戶(hù)文件可以作為萬(wàn)方數(shù)據(jù)第4期·電源技術(shù)應(yīng)用·劉洪等：基于MATLAB的Boost電路仿真方法23Matlab的庫(kù)函數(shù)來(lái)調(diào)用，因而用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要方便地建立和擴(kuò)充新的庫(kù)函數(shù)。另外
7、，為了充分地利用Fortran、C語(yǔ)言的現(xiàn)有資源，通過(guò)建立MEX文件的形式混合編程，可方便地調(diào)用有關(guān)的Fortran、C語(yǔ)言的子程序。(3)Matlah中提供了系統(tǒng)模型圖形輸入與仿真工具Simulink。(4)大量的Matlab配套工具箱、友好操作界面圖形和可視化功能是現(xiàn)代應(yīng)用軟件發(fā)展的主要方向。Matlab中的Simulink給科研人員提供了用自己擅長(zhǎng)的CAD方法來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的仿真工作。Mat—lab提供了大量有用的工具箱。同時(shí)它允許用戶(hù)自己開(kāi)發(fā)特定用途的工具箱。2Boost電路的開(kāi)關(guān)過(guò)程分析Boost電路的
8、基本拓?fù)潆娐啡鐖D1所示。PK)ost的變換器有電感電流連續(xù)和斷續(xù)工作方式，這里僅對(duì)電感電流連續(xù)方式進(jìn)行分析和仿真，該思想和方法也可以用于電感電流斷續(xù)方式中。電感電流連續(xù)方式下，電路工作過(guò)程分vT導(dǎo)通和關(guān)斷兩個(gè)階段。VT導(dǎo)通時(shí)，為電感L儲(chǔ)能階段，此時(shí)電源不向負(fù)載提供能量，負(fù)載靠?jī)?chǔ)于電容c的能量維持工作。VT關(guān)斷時(shí)，電源和電感共同向負(fù)載供電，此時(shí)還給電容c充電。連續(xù)方式下Boost電路的兩種拓?fù)淙鐖D2所
