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内江建网站,做网站公司西安,网站建设专业培训,无锡哪里有做网站MATLAB、PSIM全桥或者半桥LLC谐振DC/DC变换器的设计与仿真#xff0c;内含开环仿真、电压闭环仿真两个仿真文件#xff0c;并含有电路参数仿真计算过程。 #xff0c;支持版本2018b在电力电子领域#xff0c;LLC谐振DC/DC变换器因其高效、低电磁干扰等特性#xff0c;成为…MATLAB、PSIM全桥或者半桥LLC谐振DC/DC变换器的设计与仿真内含开环仿真、电压闭环仿真两个仿真文件并含有电路参数仿真计算过程。 支持版本2018b在电力电子领域LLC谐振DC/DC变换器因其高效、低电磁干扰等特性成为众多工程师研究和应用的热门对象。今天咱们就来聊聊如何基于MATLAB和PSIM对全桥或者半桥LLC谐振DC/DC变换器进行设计与仿真还会涉及开环和电压闭环仿真顺便把电路参数仿真计算过程也给大家剖析剖析而且都是基于2018b版本哦。LLC谐振DC/DC变换器原理简介LLC谐振变换器主要由一个电感Lr、一个励磁电感Lm和一个电容Cr组成谐振网络。它利用谐振现象使开关管在零电压开关ZVS或零电流开关ZCS条件下工作大大降低了开关损耗提高了变换器的效率。电路参数仿真计算过程咱们以一个简单的设计需求为例假设输入电压 Vin 400V输出电压 Vout 12V输出功率 Po 100W 。确定开关频率一般情况下我们会根据应用场景选择一个合适的开关频率 fs 这里假设选择 fs 100kHz 。计算谐振电感 Lr根据经验公式 $Lr \frac{Vin^2}{8 \times Po \times fs}$代入数值可得Vin 400; Po 100; fs 100e3; Lr Vin^2 / (8 * Po * fs); disp([谐振电感 Lr , num2str(Lr),H])这段MATLAB代码很简单就是按照公式进行计算最后显示出谐振电感的值。通过这个计算我们就初步确定了谐振电感的大小。计算谐振电容 Cr$Cr \frac{1}{(2 \times \pi \times fs)^2 \times Lr}$Cr 1 / ((2 * pi * fs)^2 * Lr); disp([谐振电容 Cr , num2str(Cr),F])同理这段代码计算出了谐振电容的值。励磁电感 Lm 的选择励磁电感 Lm 通常需要根据变换器的性能要求和实际情况进行选择一般来说Lm 要远大于 Lr 假设这里选择 Lm 10 * Lr 。MATLAB 开环仿真在MATLAB中我们可以利用Simulink搭建开环仿真模型。首先从Simulink库中拖入电源模块、LLC谐振网络模块、整流滤波模块等。这里简单说下电源模块设置为我们之前计算好的输入电压400V 谐振网络模块按照前面计算的 Lr、Cr、Lm 参数进行设置。以下是一个简单的MATLAB脚本用于初始化一些参数并显示在命令窗口方便在仿真中使用% 初始化参数 Vin 400; Vout_desired 12; Po 100; fs 100e3; Lr Vin^2 / (8 * Po * fs); Cr 1 / ((2 * pi * fs)^2 * Lr); Lm 10 * Lr; disp([输入电压 Vin , num2str(Vin),V]) disp([输出期望电压 Vout_desired , num2str(Vout_desired),V]) disp([输出功率 Po , num2str(Po),W]) disp([开关频率 fs , num2str(fs),Hz]) disp([谐振电感 Lr , num2str(Lr),H]) disp([谐振电容 Cr , num2str(Cr),F]) disp([励磁电感 Lm , num2str(Lm),H])运行仿真后我们可以观察到输出电压的波形。通过分析这个波形我们能了解变换器在开环情况下的输出特性比如输出电压是否稳定在我们期望的值附近是否有较大的纹波等等。PSIM电压闭环仿真在PSIM中搭建电压闭环仿真模型相对复杂一些但功能也更强大。先搭建与MATLAB开环类似的主电路包括电源、LLC谐振网络、整流滤波。然后添加电压反馈回路这里会用到一些控制模块比如PI控制器。PI控制器的作用是根据输出电压与我们设定的目标输出电压12V的误差调整PWM信号的占空比从而稳定输出电压。在PSIM中设置参数也很关键各个元件的参数要与前面计算的值一致。比如在设置电感电容元件时直接填入之前计算得到的 Lr、Cr、Lm 值。代码相关虽然PSIM不像MATLAB那样以代码为主但也可以通过脚本语言进行一些自动化操作。例如我们可以编写一个简单的脚本用于设置多个元件的参数这样可以提高效率避免手动逐个设置的繁琐。; 设置谐振电感参数 setparam /inductor[1] value [Lr_value] ; 设置谐振电容参数 setparam /capacitor[1] value [Cr_value] ; 设置励磁电感参数 setparam /inductor[2] value [Lm_value]这里的 [Lrvalue]、[Crvalue]、[Lm_value] 就是前面计算好的值通过这种方式我们就可以方便地在PSIM中设置元件参数。运行电压闭环仿真后我们可以看到输出电压能够快速稳定在12V 纹波也被控制在很小的范围内这就是电压闭环控制的魅力所在。与开环仿真相比闭环仿真能够更好地应对负载变化等情况保证输出电压的稳定性。通过MATLAB和PSIM对全桥或者半桥LLC谐振DC/DC变换器的设计与仿真我们从理论计算到实际模型搭建深入了解了这种变换器的工作特性。无论是开环仿真还是电压闭环仿真都为我们在实际工程应用中优化设计提供了有力的工具和方法。希望大家也能动手试试在电力电子的世界里探索更多有趣的内容。