零电压开关降压转换器(Zero-Voltage Switching (ZVS) Buck Converter)是一种高效的电力电子变换器,常用于直流到直流的电源转换。在ZVS技术中,开关器件(如MOSFET或IGBT)在切换时的电压近乎为零,从而降低了开关损耗,提高了转换效率和系统的可靠性。 在MATLAB环境中开发ZVS降压转换器模型,可以利用Simulink库中的电力系统模块来构建电路,并通过Simscape语言定制特定的开关行为。以下是该模型的关键组成部分和设计要点: 1. **开关器件**:ZVS转换器的核心是能够实现零电压开关的开关元件。这通常需要一个软开关技术,如谐振电路或耦合电感器。在MATLAB模型中,需要精确模拟开关器件的开通和关断特性,以及在接近零电压时的损耗。 2. **电感和电容**:降压转换器包含输入电感和输出电容,它们决定了系统的动态响应。电感用于存储能量并平滑电流,电容则稳定输出电压。在ZVS模式下,电感和电容的选择尤为重要,因为它们必须支持谐振条件以实现零电压开关。 3. **控制电路**:为了实现ZVS,转换器需要一个智能控制策略来精确控制开关器件的开启和关闭时间。这可能包括脉宽调制(PWM)控制器、电流检测和反馈环路等。MATLAB中的Simulink可以创建这种控制逻辑,模拟其对整个系统性能的影响。 4. **谐振网络**:ZVS降压转换器通常包括一个谐振电路,由电感、电容或变压器组成,以在开关器件切换时提供无损耗的电压过渡。这个网络的设计是关键,因为它决定了开关频率、转换效率和系统的稳定性。 5. **建模与仿真**:在MATLAB中,使用Simulink搭建ZVS降压转换器模型后,可以进行时域仿真来观察系统在不同工况下的行为。这有助于分析转换器的性能,包括效率、纹波、动态响应和稳态运行情况。 6. **参数优化**:通过仿真结果,工程师可以优化各个组件的参数,如开关频率、电感值、电容值等,以达到最佳的性能指标,同时满足系统设计要求,如功率等级、体积限制和成本考虑。 7. **代码生成与硬件在环测试**:MATLAB还提供了代码生成工具,可以将Simulink模型转化为可执行代码,用于实际硬件的控制。通过硬件在环(HIL)测试,可以验证模型在真实环境中的表现,进一步优化设计。 "零电压开关降压转换器-matlab开发"项目涉及了电力电子、控制理论、电磁学等多个领域,结合MATLAB强大的建模和仿真能力,为理解和优化ZVS转换器提供了一个直观且高效的平台。通过深入研究和实践,可以提升对电力变换技术的理解,为实际工程应用打下坚实基础。
2025-12-04 02:04:10 9KB matlab
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降压转换器,也称为步降转换器,是一种常见的电源转换电路,用于将高电压转换为低电压。在本模型中,重点在于采用Simulink和电子元件来模拟这种转换器,并特别关注MOSFET的栅极驱动器,该驱动器由BJT构建。MATLAB是一个强大的数学计算和仿真软件,广泛应用于工程和科学领域,包括电路设计和分析。 降压转换器的基本原理是通过开关元件(如MOSFET)的通断控制,使得电感中的电流在一定时间间隔内线性增加或减少,从而在负载上得到平均电压低于输入电压的输出。这个过程涉及到电感能量的储存和释放。 在这个Simulink模型中,BJT作为栅极驱动器的关键部分,负责控制MOSFET的开关状态。BJT(双极型晶体管)是一种电流控制器件,它能放大电流并用作开关或放大器。在这里,BJT被用作电流驱动源,通过其集电极-基极电压控制发射极-集电极电流,进而驱动MOSFET的栅极,改变MOSFET的导通电阻,实现电源的降压转换。 MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)是另一种开关元件,其开关性能受栅极电压控制。高栅极电压使MOSFET导通,低栅极电压则使其截止。由于MOSFET的栅极与源极之间有绝缘层,因此它可以实现更高的开关速度和更低的导通电阻,这对于高效电源转换至关重要。 在设计栅极驱动器时,需要考虑几个关键因素:驱动电压、驱动电流、开关速度、以及防止MOSFET损坏的保护机制,例如过电压保护和过电流保护。BJT作为栅极驱动器可以提供足够的驱动电流,确保MOSFET快速可靠地开关,同时保持良好的开关特性,降低开关损耗。 在使用MATLAB的Simulink环境中,用户可以通过搭建电路模块、设置参数和运行仿真,观察电压、电流波形,理解降压转换器的工作机制。通过这种方式,工程师可以进行设计优化、故障排查和性能评估,而无需实际搭建硬件原型。 这个模型涵盖了电子工程中的基础概念,包括电源转换、开关器件的控制、BJT和MOSFET的工作原理,以及MATLAB在电路仿真中的应用。通过深入理解和应用这些知识,工程师能够设计出更高效、可靠的电源系统。对于学习和研究电源转换技术,尤其是对数字信号控制感兴趣的人员,这是一个非常有价值的工具和资源。
2025-04-14 17:51:25 35KB matlab
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基于有限时间扰动观测器的非奇异终端滑模控制,用于基于脉冲宽度调制的负载失配DC-DC降压转换器
2023-05-22 20:32:49 742KB 研究论文
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无需变压器的低成本非隔离式ACDC降压转换器方案pdf,介绍几款采用非隔离AC-DC电源芯片XD308H (18-600V超宽范围输入)构成的降压电路,采用BUCK电路拓扑结构,常用于小家电控制板电源(220Vac输入)以及工业控制电源(380Vac输入)供电。其典型电路规格包含5V/500mA、12V/500mA和24V/500mA等,满足六级能效要求。可通过EFT、雷击、浪涌等可靠性测试,可通过3C、UL、CE等认证。其特点是:电路简单、BOM成本低(外围元件数目极少:无需变压器、光耦),电源体积小、无音频噪音、损耗小发热低。
2023-03-28 22:40:28 165KB 开关电源
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什么是降压转换器降压转换器是DC-DC功率转换器,可将电压从其输入降压至其输出。它是一类开关模式电源,通常包含至少两个半导体和至少一个储能元件,一个电容器,一个电感器或两者的组合 我怎么知道它正在工作? 板上有指示灯,表示系统正常运行。每个电压电平都有一个led,一个为5V,另一个为3.3V。 我可以同时使用5V和3.3V吗? 它可以单独使用,也可以同时使用。 应用须知 散热片不是必需的,但是如果需要可以使用。(建议使用SK104加热。) 用于AMS1117-3.3V的22uF钽电容器。
2022-11-10 16:20:49 3.14MB 稳压器 降压型转换器 电路方案
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降压转换器的输入端连接一个 1 V 电源,输出端连接一个具有 0.1 欧姆内阻的 0.5 V 电压,代表要充电的电池。 使用闭环 PI 控制器控制输出功率(充电功率)。 控制器是通过调节降压转换器的PWM占空比来改变输出电压。 输出 V、I 被测量并乘以反馈给控制器以与目标充电功率进行比较。 因此,实现了闭环功率控制。 DashBoard 工具用于使模型更加有趣和直观。 欢迎通过电子邮件发送任何问题和建议:chunpeng_li@hotmail.com。 我会尽量回复。
2022-05-13 10:10:24 127KB matlab
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这是连接到降压转换器的太阳能电池模型。通过改变占空比和 PS 转换器值,我们可以改变输出电压。降压转换器调节来自太阳能电池的电压,因此平滑和调节的直流电压将出现在负载上。通过连接许多电池,我们可以制作太阳能电池板并增加输出电压/电流(串联或并联)。
2022-03-25 20:54:54 51KB matlab
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在此,我上传了具有电压模式控制的 AC-DC 降压转换器的 Simulink 模型。 它涉及使用 Gvd,即电压到占空比变化的传递函数。 Gvd 可以使用 AC-DC 转换器的状态空间建模来找到。 根据您的设计规范更改值并分析输出。
2022-03-10 10:04:59 15KB matlab
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使用 4 个并行路径的 DC-DC 转换器。
2022-02-24 22:05:27 12KB matlab
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隔离降压转换器行业调研及趋势分析报告摘要
2022-01-21 14:04:17 446KB 安全 行业分析
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