buck电路matlab,buck变换器介绍_buck变换器matlab仿真

描述

BUCK 电路是一种降压斩波器，降压变换器输出电压平均值UO 总是小于输入电压Ui。通常电感中的电流是否连续，取决于开关频率、滤波电感L 和电容C 的数值。

简单的BUCK 电路输出的电压不稳定，会受到负载和外部的干扰，当加入PID控制器，实现闭环控制。可通过采样环节得到PWM 调制波，再与基准电压进行比较，通过PID控制器得到反馈信号，与三角波进行比较，得到调制后的开关波形，将其作为开关信号，从而实现BUCK 电路闭环PID 控制系统。

主电路设计

该电路设计能实现的功能为以下几点：

输入直流电压(VIN)：15V

输出电压(VO) ：5V

输出电流(IN)：10A

输出电压纹波峰-峰值

Vpp《 50mV

锯齿波幅值Um=1.5V

采样网络传函H(s)=0.3

BUCK主电路二极管的通态压降VD 0.5V，

电感中的电阻压降VL=0.1V，开关管导通压降VON=0.5V，滤波电容C 与电解电容的乘积为75μΩ*F。

buck变换器PID控制的参数设计

PID 控制是根据偏差的比例P)、积分I)、微分D)进行控制，是控制系统中应用最为广泛的- 一种控制规律。通过调整比例、积分和微分三项参数，使得大多数工业控制系统获得良好的闭环控制性能。

主电路传递函数分析

主电路

补偿器伯德图

超前滞后校正器的伯德图

加入补偿器后

加入补偿器后系统的伯德图

BUCk变换器系统仿真模型图及仿真结果

主电路仿真图

仿真波形

加PID控制的仿真电路

仿真波形

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总结

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