boost电路仿真报告

1．实验名称：基于matlab的boost电路仿真的实验报告分析。

2．实验目的：学习matlab的基础知识和操作；

改变占空比以及原件参数，观察电压和电流的变化。

3.实验平台：simulink和simpowersystems

4.实验原理：首先假设电路中电感L的值很大，电容C值   也很大。当IGBT处于通态时，电源E向电感L充电，充电电流基本恒定为I1，同时电容C上的电压向负载R供电。因C值很大，基本保持输出电压u0为恒值，记为U0 。设IGBT处于通态的时间为ton，此阶段电感L上积蓄的能量为EI1ton。当IGBT处于断态时E和L共同向电容C充电并向负载R提供能量。设IGBT处于断态的时间为toff，则在此期间电感L释放的能量为（U0 -E）I1toff。当电路工作于稳态时，一个周期T中电感L上积蓄的能量与释放的能量相等  EI1ton=（U0 -E）I1toff  化简为 U0=T*E/toff  输出电压高于电源电压

图1

图2

5.实验过程：

1、研究电路电感L的变化对电路工作状态的影响，其中E=10(V), T=1e-4(S), α=10%, C=1e-5, R=10Ω，触发角0度。

图3  直流电源为10V

图4  脉冲信号设置

图6 电容设置

图7示波器设置

图8  电感设置为L=1e-3H

图9  电感设置为L=3e-3

图10  电感设置为L=5e-3

仿真结果如下：

（1）电感L=1e-3（H）时的波形，如图11

图11

图11.1 电压放大的波形

图11.2 电流放大的波形

（2）电感L=3e-3（H）时的波形，如图12

图12

图12.1 电压放大的波形

图12.2 电流放大的波形

（3）电感L=5e-3（H）时的波形，如图13

图13

图13.1 电压放大的波形

图13.2  电流放大的波形

结论：由以上的波形（1）～（3）可以知：电感越大，波纹越小；由数据可知，电感越大，最大最小值之差越小。

2.研究电路电容C的变化对电路工作状态的影响E=10(V), T=1e-4(S), α=10%, L=1e-3（H）, R=10Ω，触发角0度。

图14 示波器的波形

图14.1 电压放大的波形

图14.1 电流放大的波形

（2）电容=3e-5（F）时的波形，如图15

图15 示波器的波形

图15.1  电压放大的波形

图15.1  电压放大的波形

（3）电容=5e-5（F）时的波形，如图16

图16  示波器的波形

图16.1  电压的放大波形

图16.2 电流的放大波形

结论：由以上的波形（1）～（3）可以知：电容越大，波纹越小；在误差允许范围下，由数据可知，电容越大，最大最小值之差越小。

3.研究主电路信号的占空比α的变化对电路工作状态的影响E=10(V), T=1e-4(S), L=1e-3（H）,C=1e-5（F）， R=10Ω，触发角0度。

图17 

图17.1  电压放大的波形

图17.2  电流放大的波形

（2）占空比为30时的波形，如图18

图18

图18.1 电压放大的波形

图18.2 电流放大的波形 

（3）占空比为60时的波形，如图19

图19

图19.1 电压放大的波形

图19.2 电流放大的波形

分析：由以上（1）～（3）波形可以知道，其它条件不变，占空比越大，输出的电压电流值越大；由数据可知，最大最小值之差越大。

六、实验总结

1、由以上数据可以知道，电感电容可以控制输出波形的波动范围，电感电容越大输出的波形越平缓。

2、占空比可以控制输出电压的大小，占空比越大输出电压越大，反之越小。

3、在做仿真的时候，要选取适当的电感、电容的值，这样得到的波形才更好，也要多做几次才知道取值的大小范围哪个合适！

4、尽管有些误差，但只要认真去做，就能够做好实验。