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(多图) 基于PWM控制的开关电源系统仿真研究

现代电子技术 王冰 张润和 孙燕霞?? 2010年11月20日 ?? 收藏1

  2.3.1 PI调节器的建模

  比例积分调节器仿真模型(P11)如图10所示,其输出波形如图11所示。

比例积分调节器仿真模型

输出波形

  2.3.2 SPWM的建模

  正弦宽度调制模型仿真模块(SPwM)如图12所示。

正弦宽度调制模型仿真模块

  2.4 输出回路的建模

  输出及显示模块仿真模型(output)如图13所示。

输出及显示模块仿真模型

  3 仿真结果

  建立Sireulink系统仿真模型,仿真模型设置仿真时间0.3 s,并选择变步长的odel5算法,在输入电压为48 V,负载为额定负载情况下,启动仿真可得其输出波形,输出电压波形图和THD频谱图如图14和图15所示。

输出电压波形图

THD频谱图

  3.1 开环仿真

  开环仿真如图14所示。

  3.2 闭环仿真

  闭环仿真如图15所示。

  从频谱分析上可以看出,开环时,总谐波系数(THD)为3.02%,且三次谐波含量比较大。闭环时,总谐波系数(THD)为0.07%,谐波含量非常少。从电压波形上可以看出,开环时电压输出波形在第3个周期才达到稳定,而闭环时在第2个周期就达到了稳定,所以闭环时电压达到稳定值的速度比开环时要快。

  4 结 语

  该模型不仅可用于来考查系统内部主要状态的瞬态变化过程,还可用于来对控制回路进行分析和设计。这对于提高控制系统的性能具有现实意义和研究价值。用数学方法实现开关电源系统的建模,选择仿真时间为0.3 s,完成仿真只要40 s左右,不仅避免了其他工具的极慢仿真速度,还提高了仿真的可靠性。Sireulink是控制系统仿真的一种功能完善、实现系统控制容易、构造模型简单的强大的动态仿真工具。


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PWM控制? 开关电源? Simulink? 逆变电路?

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