单端反激DC-DC Matlab仿真.docx

计算机仿真技术作业五
题目：单端反激DC/DC电路仿真
利用simpowersystems建立单端反激电路的仿真模型。输入直流电压28V，输出电压5V，输出额定功率30W。电路开关频率10kHz，整流二极管通态压降0.7V，计算功率管的工作占空比，并选择开关管（选择MOSFET）及二极管。
模型建立:
建立单端反激变换器电路模型如下图：

理论计算:
计算功率管占空比:
仿真过程:
仿真算法选择ode23tb，最大步长设为1μs
变压器仿真设置

1.满负载的仿真。DC/DC变换器，R=0.68欧姆，C=4700uf,仿真时间0.2s。观察并记录MOSFET的工作波形（电压，电流波形），输出整流二极管的工作波形（电压，电流波形），输出电压波形。

MOSFET的工作波形（电压，电流波形）

整流二极管的工作波形（电压，电流波形）

输出电压波形Vo

由上图可得输出电压稳态值为Vo=4.212V，纹波电压为ΔVo=0.0655V

选择占空比D=53%时，输出电压稳态值为Vo=5.006V

MOSFET的工作波形（电压，电流波形）

整流二极管的工作波形（电压，电流波形）

输出电压稳态值为Vo=5.006V，纹波电压为ΔVo=0.0828V
2.小负载的仿真。R=10欧姆,C=4700uf仿真时间0.5s。选择合适占空比,使得输出电压为5V。观察并记录MOSFET的工作波形（电压，电流波形），输出整流二极管的工作波形（电压，电流波形），输出电压波形。
当占空比为D=35.85%时，输出电压Vo=5.001V

MOSFET的工作波形（电压，电流波形）

整流二极管的工作波形（电压，电流波形）

输出电压波形

由上图可得输出电压稳态值为Vo=5.001V，纹波电压为ΔVo=0.0076V

通过仿真分析，选择合适的功率管和整流二极管(耐压，耐流)。
二极管的选取要根据原边的(交流电压峰值／匝比+输出电压）+百分之二十的最高电压+百分之十到二十的余量＝二极管最终选取电压值
由满负载仿真情况，功率管耐压值为100V，耐流值为8A
二极管耐压值为20V，耐流值为30A

附录:
Script:Flyback.m

subplot(2,1,1)
plot(MOSFET.MOSFET_voltage)
axis([0.075,0.0766,-10,70])
xlabel('Time/s')
ylabel('MOSFETvoltage/V')
title('MOSFETvoltage')
subplot(2,1,2)
plot(MOSFET.MOSFET_current)
axis([0.075,0.0766,-0.5,1])
xlabel('Time/s')
ylabel('MOSFETcurrent/A')
title('MOSFETcurrent')
figure(2)
subplot(2,1,1)
plot(Diode.Diode_voltage)
axis([0.0513,0.0521,-12,2])
xlabel('Time/s')
ylabel('Diodevoltage/V')
title('Diodevoltage')
subplot(2,1,2)
plot(Diode.Diode_current)
axis([0.0513,0.0521,-1,4])
xlabel('Time/s')
ylabel('Diodecurrent/A')
title('Diodecurrent')
figure(3)
plot(Vo)
axis([0.1796,0.181,4.996,5.006])
xlabel('Time/s')
ylabel('Outputvoltage/V')
title('Outputvoltage')