电力电子matlab【simulink】之4反激变换器开关电源实验报告.docx

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.59M 资料格式：docx 举报版权申诉

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实验四反激变换器开关电源实验

6. 通过记录的电压电流数据，计算每个电压、电流对应的功率。

7. 实验结束后，按下开启可编程交流电源的电源开关的停止按钮，再关闭电子负载开关，如需进行后续实验可

电力电子技术及应用实验指导书电力电子技术及应用实验指导书班级： 18103271 姓名：小黄鸭学号： 1810300409 同组实验者：第六组上海应用技术大学 1

电力电子技术及应用实验指导书目录实验一单相桥式全控整流........................................................................................ 错误！未定义书签。实验二三相桥式全控整流........................................................................................ 错误！未定义书签。实验三直流脉宽电路实验........................................................................................ 错误！未定义书签。实验四反激变换器开关电源实验 .............................................................................................................. 3 2

电力电子技术及应用实验指导书实验四反激变换器开关电源实验一、实验目的 1.理解反激变换器开关电源的工作原理和特性。 2.掌握开关电源的测试技巧和方法。二、实验仪器及工具 1.反激变换器开关电源 2.可编程交流电源 3.电子负载 4.万用表三、实验原理开关电源是将一种直流电转换成另一种或多种直流电的变换装置，广泛应用于航空航天、家用电器、计算机、测量仪器、医疗设备、工业装置、数据中心、通信系统和交通运输等领域。开关电源按输入与输出间是否有电气隔离可分为两大类：无电气隔离的开关电源和有电气隔离的开关电源。无电气隔离的开关电源按所用功率开关管个数，可分为单管、双管和四管三类，其中单管开关电源有六种，即降压式（Buck）、升压式（Boost）、升-降压式（Buck/Boost）、 Cuk、Zeta 和 Sepic。在这六种单管开关电源中，降压式和升压式开关电源是最基础的，另外四种是从中派生。有隔离的开关电源可以实现输入与输出间的电气隔离，通常采用变压器实现隔离，变压器本身具有变压的功能，有利于扩大变压器的应用范围。变压器的应用还便于实现多路不同电压或多路相同电压的输出。有隔离的开关电源按所用功率开关管数量可分为单管、双管和四管等。单管的开关电源有单管正激式（Forward）和单管反激式（Flyback）两种。反激（Flyback）变换器开关电源因其电路简单、使用器件少、成本低而在各类充电器领域获得了广泛的应用，其主电路图如图 4-1 所示。 3

电力电子技术及应用实验指导书图 4-1 图 1 中，反激变换器变压器，起到电气隔离和能量转换的作用，实质上可以看作储能电感，初级绕组Ｎp 在Ｔon 时存储能量，次级绕组Ｎs 在Ｔoff 时释放储能。当变换器工作在 CCM 模式时，其中Ｔon 为原边开关管导通时间，Ｔoff 为副边整流二极管导通时间。通过实验，能够深刻理解反激变换器开关电源的工作原理和特性，并握开关电源的测试技巧和方法。四、实验步骤 1. 将反激（Flyback）变换器开关电源的输出端接到电子负载，确认+、-极性连接准确无误。 2. 将反激（Flyback）变换器开关电源的输入端接到可编程交流电源，确认火线、零线、地线连接准确无误。 3. 开启电子负载的电源开关。 4. 开启可编程交流电源的电源开关。 5. 在可编程交流电源侧缓慢调节可调电压，按照电压从小到大顺序，测量反激（Flyback）变换器开关电源多组输入电压、输出电压、输出电流，记录在表 4-1 中。 6. 通过记录的电压电流数据，计算每个电压、电流对应的功率。 7. 实验结束后，按下开启可编程交流电源的电源开关的停止按钮，再关闭电子负载开关，如需进行后续实验可不关闭总电源。 4

电力电子技术及应用实验指导书表 4-1 序号输入电压(Vac) 输出电压(Vdc) 输出电流(A) 输出功率(W) 1 2 3 220 311 180 5.284 7.634 4.252 1.057 1.527 0.8505 5.585 11.657 3.616 五、仿真过程 1. 按照图 4-1 原理所示在 matlab 中搭建好如图 4-2 所示的仿真电路图：图 4-2 flyback 仿真接线图 2. 按照所给如下参数：输入电压：交流 220V；开关频率 60KHZ; 输出电压：直流 5V；电阻负载：5Ω 变压器：原边电感为 2.8mH，原副边绕组匝比为 18，原边绕组匝数为 180，副边绕组匝数为 10 对电路进行调参； 3. 观察仿真结果并填表。 5

电力电子技术及应用实验指导书图 4-3 220Vscope 图 4-4 180Vscope 6

电力电子技术及应用实验指导书图 4-5 311Vscope 图 4-6 180V 仿真结果 7

电力电子技术及应用实验指导书图 4-7 220V 仿真结果图 4-8 311V 仿真结果 8

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