DC/DC:闭环控制的降压(Buck)变换电路原理设计及实验仿真

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在各种电力电子装置电源应用中或多或少地存在直流电源变换器,为保证直流输出电压值恒定在负载需要地电压范围内,一般需要设置自动调整单元,以保证在输入电压或者负载发生变换时,其输出电压能快速调整到规定的设定值。

降压(Buck)变换电路原理图如图所示

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主电路部分可参考前面文章:《降压(Buck)变换电路设计原理、参数取值及MATLAB仿真实验(含源程序)》。

下面设置控制电路:利用PI控制作为控制器,构建电压单环反馈控制Buck变换器。控制电路如图所示:

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首先,根据技术指标要求,设定期望输出电压值U_ref,期望输出电压值U_ref与实际电压值U_o做差,得到当前控制误差U_eer,控制误差U_eer经过PI控制器运算处理后得到控制量Uc1,控制量Uc1经过上下限限幅后得到当前控制量Uc,Uc与锯齿波Sw比较得到当前的PWM脉冲。当Buck变换器输入或负载发生变换时,会导致当前输出电压U_o发生变化,反馈控制电路将自动产生新的控制量U_c,经过与锯齿波Sw比较后,获得新的占空比的PWM脉冲,从而调整主电路快速恢复到期望输出电压值。

实验仿真:

技术指标设计一个输入为15V-20V,输出为5V的非隔离Buck变换直流电压电源,并利用PI控制器构建电压单环反馈Buck变换电路。

根据电路原理图搭建仿真电路图

见仿真程序(需要仿真程序请私聊!)

实验结果

1.输入电压15V,输出电压5V

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2.输入电压20V,输出电压5V 

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 文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-521368.html

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