降压变换器分析与仿真开题报告

1. 研究目的与意义

我国是一个能源消耗大国又是一个能源匮乏国，随着开发和利用，能源已经达到了 举足轻重，关乎国家兴衰的地位，如何开发新能源，如何改进已知能源并很好的利用能源已经成为了一个重要的课题，而随着科学技术发展，电子产品日益增长，电源能源的消耗也与日俱增，由于所有电子产品都需要有电源供电，所以电源管理技术也变得至关重要，如何做到高功率，低消耗，可靠性，低成本，体积小，输出范围广的电源已经成为大势所趋，在这样的前提下，研究设计降压变换器来节省电源消耗从各个角度来说都是很有价值的。

通过本次设计，希望达到以下目的：1、理解直流斩波电路中：降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路的工作原理，熟悉其原理图及工作时的波形图，掌握着两种电路的输入输出关系、电路解析方法、工作特点，并在理解的基础上会对直流斩波电路进行分析计算，加深对直流斩波电路的掌握及应用。

2、掌握应用matlab的可视化仿真工具simulink建立电路的仿真模型的方法，在此基础上对升降压斩波boostbuck电路进行详细的仿真分析，以提高设计建模的能力及加强对matlab/simulink软件的熟练程度。

2. 研究内容和预期目标

变换器由于其高效性和紧凑的结构而大受欢迎。

它们不仅经常用于相对高输出功率的线性电压器，而且广泛的用于电池供电的电压变换器中。

脉冲宽度调制方式（pwm）是直流斩波电路中最常用的一种控制方式，这种控制方式在应用上相对简单，合理选择其频率具有减少电磁噪音，减少开关损耗，防止机械谐振的优点。

3. 研究的方法与步骤

高精度PWM降压型DC/DC转换器是设计一个利用PWM调制实现降压型DC/DC转换器的鲁棒输出调节器，该系统是由Buck型降压型变换器组成，配合MOSFET开关器件，由PWM方式控制，利用双闭环PID控制来实现的开关电源。

主要研究内容：1、建立DC/DC降压式转换器的平均电流数学模型，并对模型的开环动态和稳态特性进行仿真实验分析；DC/DCBuck型变换器PWM控制器PID电流控制器PID电压控制2、将DC/DC降压式转换器简化降阶得到两个一阶子系统的线性化级联模型；3、利用PID双闭环控制技术分别设计两个子系统的PI控制器保证内电流环的时间常数远远小于外电压环的时间常数，从理论上分析系统的稳态和动态特性，研究比例系数、积分和微分时间常数对系统的性能影响；4、分析系统在负载的大范围扰动和输入电源波动的情况下的鲁棒性；5、与单闭环控制性能进行比较；最后通过MATLAB和Orcad仿真验证控制策略的有效性。

4. 参考文献

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5. 计划与进度安排

2月28日3月18日对于所做毕业设计的内容及任务书进行资料搜集整理,撰写开题报告。

3月21日4月8日 设计合理可行的方案。

4月11日5月6日 完成对系统的总体设计。