28V/15V BUCK电源闭环控制仿真:参数设计与MATLAB实现

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该文档是关于Changzhou Institute of Technology电力电子技术课程设计的一份说明书,主题是"BUCK开关电源闭环控制的仿真研究 - 28V/15V"。设计目标是针对28V输入、15V输出的开关电源,重点在于闭环控制的设计和仿真。设计流程包括: 1. 计算滤波电感(L)和滤波电容(C)的参数值,确保输出电压纹波峰-峰值Vpp不大于50mV,考虑到电感电流脉动不超过输出电流的10%。 2. 设计双极点-双零点补偿网络,以优化系统的稳定性,完成闭环控制系统的设计。 3. 利用MATLAB中的Simulink平台,利用simplpswersystems模型库建立开环和闭环的降压式变换模型,模拟实际操作。 4. 在仿真中,系统需能应对额定负载(R=3Ω)下的输出电压控制,并对突发80%额定负载进行处理,通过压控开关S2实现,脉冲信号幅值为1,周期0.012秒,占空比2%,且有0.006秒的相位延迟。 设计过程分为五个阶段:首先阅读课程设计指导书,了解设计要求;其次计算元件参数并设计电路;第三步学习并熟悉MATLAB仿真软件;第四阶段进行仿真调试和数据记录;最后编写详细的课程设计说明书。 该课题涉及的主要知识点包括BUCK变换器的PID控制参数设计,即比例(P),积分(I),和微分(D)三个调节参数的选择,以实现高效、稳定的输出电压控制。此外,还深入讲解了BUCK电路的工作原理,其基本结构包括开关管、电感、电容等元件,以及其在实际应用中的优势和挑战。 整个设计过程中,会涉及到电力电子技术的关键理论,如控制理论、滤波技术、开关电源的建模与仿真等,展示了理论知识在实际工程设计中的应用。