连续导通模式的推挽Buck变换器

开放脚本

这个例子展示了如何控制推挽降压转换器的输出电压。流过电感器的电流从不为零，因此DC-DC转换器在连续导通模式（CCM）下工作。为了转换和维持标称输出电压，PI控制器子系统使用简单的积分控制。在启动过程中，参考电压上升到所需的输出电压。

转换器仅在以下情况下在CCM中工作：

$K>；K_{临界}$ ，

地点:

$K_{critical} = 1 - D$ ．

为滤波器电感。

为负载电阻。

$T_ {sw}识别美元$ 为每个MOSFET的开关周期。也就是说, $$ T_ {sw}识别= f {sw} $ 0.5 /$ ,在那里为开关频率。

为每个MOSFET的栅极PWM输入的占空比。也就是说, $$ D = T_{} /识别T_ {sw} $识别$ ,在那里 $T_{}上识别美元$ 为场效应晶体管的开启时间。

开放模型

开放式系统('ee_push_pull_converter_ccm.slx'）;

指定设计参数

系统需要产生和保持80v的输出电压，满负荷功率为1000w。输入电压为400v，变压器匝比为2。满载包括恒定载荷和循环载荷。“ee_push_pull_converter_ccm_data。m’脚本将设计参数定义为MATLAB®工作空间中的变量。

输入_电压=400；%推挽转换器的输入电压[V]Output_Voltage = 80;推挽式变换器所需输出电压[V]Output_Power = 1000;满载功率输出百分比[W]fsw_Hz = 40000;MOSFET开关频率[Hz]primary_winding = 200;%初级绕组的匝数二次绕组=100；%二次绕组的匝数TR = primary_winding / secondary_winding;%匝比Kp=0.01；% PI控制器的比例增益Ki=20；%PI控制器的积分增益del_I=40；电感峰纹波电流占满载电流的百分比del_V=1；输出电压的峰值纹波与输出电压的百分比share_constload = 70;%恒定负载消耗的负载电流百分比共享循环负载=100共享循环负载；%循环负载引出负载电流的百分比cyclic_load_period = 1/20;%循环荷载周期循环荷载脉冲宽度=50；%循环负载所产生的电流脉冲的脉宽Ts=1e-7；%求解器的采样时间

计算开环占空比

占空比取决于输入电压、匝数比和所需输出电压。

责任= Output_Voltage / (Input_Voltage / TR);

确定恒定负载电阻

I_fl_average = Output_Power / Output_Voltage;%流过负载的满载平均电流R_const = Output_Voltage / I_fl_average;

计算滤波器电感

根据变换器的输入输出参数选择电感值。电感值取决于变换器的输入和输出规格。对于这个例子，变换器需要在CCM中工作20-100%的满载功率。下边界条件下，功率为满载功率的20%，负载平均电流为满载平均电流的20%，I_fl_average。在每个循环结束时，在下界条件下，电感电流趋于零。此时，电感纹波电流del_I是平均输出负载电流的两倍，即满载平均输出电流的40%。

L_min = (Input_Voltage / TR) * * (1-Duty) / (2 * fsw_Hz职责* del_I * I_fl_average *..．0.01);

绘制电感与电感电流纹波的关系图

生成此图以查看滤波器电感与电感纹波电流的关系（表示为满载电流的百分比）。例如，40%处的标记对应于1.2e-04 H的电感。

del_I_范围=20:0.1:50；满载电流百分比(20-50%)L_范围=（输入电压/TR）*占空比*（1占空比）。/（2*fsw_Hz*del_范围*..．I_fl_average * 0.01);图;持有在…上；绘图（del_I_范围，L_范围）；保持在…上；L_del_I = (Input_Voltage / TR) * * (1-Duty) / (2 * fsw_Hz职责* del_I *..．I_fl_average * 0.01);情节(del_I L_del_I,'*'）;包含(“电感电流纹波(满负载电流的百分比)”）;ylabel (“电感(H)”)；头衔(“电感Vs电感电流纹波”）;

选择滤波器电容

C_min = (Input_Voltage / TR) * * (1-Duty) /(8 *义务(2 * fsw_Hz) ^ 2 * L_min *..．Output_Voltage * del_V * 0.01);

绘制电容与电压波纹图

生成此图以查看限制输出电压纹波的电容如何随设计参数而变化。例如，1%输出电压纹波处的标记对应于9.766e-06 F的电容。

del_V_范围=0.5:0.1:5；C_范围=（输入电压/TR-输出电压）*占空比/（8*（2*fsw\U Hz）^2*L最小值*..．Output_Voltage * del_V_range * 0.01);图;持有在…上；情节(del_V_range C_range);持有在…上；C=（输入电压/TR-输出电压）*占空比/（8*（2*fsw\U Hz）^2*L\U最小值*..．Output_Voltage * del_V * 0.01);情节(del_V C'*'）;包含(的电压纹波(%)）;ylabel (“电容(F)”)；头衔(“电容Vs电压波纹”）;

运行仿真

sim卡('ee_push_pull_converter_ccm.slx'）;

查看仿真结果

要在模拟期间或之后查看摘要结果，请从模型窗口打开电路范围块，或在MATLAB命令提示下输入：

开放式系统(“ee_push_pull_converter_ccm /范围/电路范围”）;

要在模拟期间或之后查看控制和错误数据，请从模型窗口打开PI控制器范围块，或输入：

开放式系统(“ee_push_pull_converter_ccm /范围/ PI控制器范围”）;

模拟完成后，要查看记录的Simscape™ 数据使用Simscape结果资源管理器，输入：

sscexplore (simlog_ee_push_pull_converter_ccm);％