psim仿真项目buck电路.docx

精品文档 精品文档 PAGE PAGE #欢迎下载 作业2: 完成下面题2.9中的4个问题(注：假设所有器件为理想器件，注意peak ripple 不是峰-峰值(peak-peak ripple) ，正负对称时，peak ripple 是 peak-peak ripple 的一半，不对称时，以正/负peak ripple 的最大者为准。 2,9 To reduce the switching harmonics present in the input cunenL of a certain buck convener, nn input Ulcer consisting of inductor L} and capacitor is added as shown in Fig. 2.32. Such fillers are commonly used to meet regulations limiting condiKted electrocnagnetic interference (EMI). For this problem, you may assume that nil inductance and capacitance values are sufticiemly large, such that all ripple magnitudes are small Fi昏 2J2 Addition of L-C input filter to buck converter Problem 2.9. Skeich the transistor currem waveform Derive analytical expressions for the de eomponenu of Lhc capacitor voltages and inductor cur- renu, Derive analyiicnl expressions for the peak ripple magnimdes of the input filler indtKlor current and capacitor voltage. Given (he following values： I叩ut volwge = 48 V Output vohagc V=36 V Switching frequency fs= 100 kHz Load resistann /? = 6 Q Select values for and C, such lhai (f) th peak voltage ripple o(i Cr Avcr is two percent cTihe de componefit Vc^t and (rr) the input peak current ripple Ai)is 20 mA, 解答： 1：电路仿真结构图如图所示: ° 1 ° 1 在占空比为0.5时候，稳定之后输出电流波 it形为: 当占空比为0.75时候，电流h波形如图: 当占空比为0.9时候，电流it波形如图: 分析：晶闸管为半控型器件，只有当加在控制级 K上的电压超过其导通电压时才能电流流通。 但是其电流有一定的上升过程， 启动完之后才能够达到稳定状态。 可以看出，电流波形和输 入的方波占空比一致。 2:分析L2和C2之间的稳定电压电流： 由Buck电路可知，电容两端的电压 Vl2二Vg -V 同时，由电感充放电能量守恒可知： VL2.ton =VL2_toff 即:( Vg -V)ton =Vtoff 解之可得： V ton Vg ton toff on 取占空比: q= ton t off 则电容C2输出电压为V二qVg 电感的输出电压 VL2 -q) Vg 直流平均后电感的输出电流为 J晋 3：在直流电源侧的输入滤波器电感电流不能突变，电容电压不能突变，因此存在相应的纹 波。 其中，在开关管导通关断的不稳定时刻，电感电流和电容电压存在纹波。 正常导通时。电容电流iCi =咕- h，此电压导致其输出电容存在漏电压 1 1 V 则 Vc (Li J)dt 二二(.iLidt- ton) \o Current Document C C R 电容电压的峰值为： —VC1 2 而在开关管关断的时候，电感电流出现纹波，其中，在电源电压, 的回路中，电感的纹波电压和电容的纹波电压一致。 L1 和 C1 则: Vc1 . diL . ■■IL L L 2 dt toff 解得：.■ 2L 4:由题意可知： 输入电压为 Vg=48V,输出电压为 V=36V时，q=3/4=0.75 因为 VC1 =2%VC=48*0.02=0.96 所以其电容电压峰峰值为