南华大学电气工程学院课程设计（论文）
图6.1 RC阻容过电压保护电路
7.元件的参数设定与计算结果
根据设计要求可选大小为100V的直流电压源，如果选取降压斩波电路的占空比为
Uo2，要求输出功率为300W，可计算出负50%，则输出电压Uo?50V，输出功率Po?R载电阻R?8.33?。电压控制电压源和脉冲电压源可组成MOSFET功率开关的驱动电路。
计算LC：由式，周期T可由开关频率5KHz得出为2?10?4s，把Uo、、Po代入上式得出LC?4.17?10?4H。虽说电感L的值越大，得到的图形越稳定，但在此电路中，需要看到文波，因此按计算值设置参数就可以啦。
计算C：由式，要求脉动率?10%，取10%，计算，代入上式计算出。虽说电容C的值越大，得到的图形越稳定，但在此电路中，需要看到文波，因此按计算值设置参数就可以啦。
若取其他占空比时各参数值的计算方法与此一致，不同占空比时各个参数的值如下表所示。
表7.1 不同占空比时各个参数的值
占空比 20% 40%
输出电压U0（V） 20 40 脉动电压（V） 2 4 负载R（Ω） 电感值（H） 电容值C（F） 1.33 5.33 1.07×10-4 3.20×10-4 3.74×10-4 9.38×10-5 第 11 页 共 20 页
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50% 80% 90%
50 80 90 5 8 9 8.33 21.33 27.00 4.17×10-4 4.27×10-4 2.70×10-4 6.00×10-5 2.34×10-5 1.85×10-5 8.系统仿真及结论
8.1 仿真电路及其仿真结果
在MAT LAB里的Model画出仿真的图形。仿真电路图如下图所示。
图8.1 仿真电路图
各个参数的设置方法：用鼠标左键双击图标，会出现一个对话框，然后再相应的位置修改参数，就可完成参数的设置。在不同的占空比时，其他参数也不一样，修改的方式都有一样。完成参数的设置，就可以开始仿真。仿真时可能会出现问题，这就得在仿真的过程中去解决，解决好问题后，最终得到的仿真波形如下。在波形图中，从上到下的波形依次是输入电压、占空比、输出电流、输出电压。
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Simulink仿真结果如下图所示：
图8.2 ?=0.2时的仿真波形图
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由仿真结果图8.2得到的波形可以看出在输入电压为100V时，在纯电阻负载情况下，占空比选择20%时，得到的输出电压的平均值近似20V，输出电流的平均值近似15A。得到的输出功率的平均值近似为300W，这满足电路所需的要求。且从波形图中可以看出，输出的电压电流波形的形状是一致的，这满足纯电阻的要求。并且波形是连续的，符合理论要求。
图8.3 ?=0.4时的仿真波形图
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由仿真结果图8.3得到的波形可以看出在输入电压为100V时，在纯电阻负载情况下，占空比选择40%时，得到的输出电压的平均值近似40V，输出电流的平均值近似7.5A。得到的输出功率的平均值近似为300W，这满足电路所需的要求。且从波形图中可以看出，输出的电压电流波形的形状是一致的，这满足纯电阻的要求。并且波形是连续的，符合理论要求。
图8.4 ?=0.5时的仿真波形图
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带电阻负载的MOSFET电力电子课设
