"Buck开关电源闭环控制的仿真研究-55V/22V: 设计与模拟"

本课程设计名称为：电力电子，题目为BUCK开关电源闭环控制的仿真研究- 55V/ 22V。课题内容包括根据设计要求计算滤波电感和滤波电容的参数值，完成开关电路的设计，设计双极点-双零点补偿网络，完成闭环系统的设计，采用MATLAB中simulink中simpowersystems模型库搭建开环闭环降压式变换器的仿真模型，观察并记录系统在额定负载以及突加、突卸80%额定负载时的输出电压和负载电流的波形。指标要求包括输入直流电压(V)为55V，输出电压(V)为22V，输出电压纹波峰-峰值Vpp≤50mV，负载电阻为R=2Ω，电感电流脉动为输出电流的10%，开关频率为(fs)=60kHz，BUCK主电路二极管的通态压降V=0.5V，电感中的电阻压降V=0.1V，开关管导通压降V=0.5V，滤波电容C与电解电容R的乘积为75μΩ*F，采用压控开关S。 该课题的研究对象是BUCK开关电源的闭环控制，旨在通过仿真研究来分析在不同负载和输入条件下的性能表现。首先是根据设计要求计算和完成开关电路的设计，包括滤波电感和滤波电容的参数值计算，以及双极点-双零点补偿网络的设计。其次是利用MATLAB中simulink中simpowersystems模型库搭建开环闭环降压式变换器的仿真模型，观察并记录系统在不同工况下的输出电压和负载电流的波形。 对于指标要求，输入直流电压为55V，输出电压为22V，输出电压纹波要求峰-峰值不超过50mV，负载电阻为2Ω，电感电流脉动为输出电流的10%，开关频率为60kHz，BUCK主电路二极管的通态压降为0.5V，电感中的电阻压降为0.1V，开关管导通压降为0.5V，滤波电容C与电解电容R的乘积为75μΩ*F。并且采用压控开关S。 通过本课程设计，学生可以学习到电力电子领域中BUCK开关电源的闭环控制方法，并通过仿真研究来深入理解其在不同工况下的性能表现。这对于培养学生的电力电子领域的理论基础和实践能力具有重要意义。同时，对于掌握闭环控制系统设计与仿真分析方法也具有一定的指导意义。 总的来说，本课程设计内容丰富，设计科学，能够有效地提高学生在电力电子领域的实践能力与应用水平，对于提高学生的综合素质具有重要意义。