基于Matlab的AC／DC变换器的系统建模和仿真

Research．Developmentl

基于 Matlab的AC／DC变换器的

系统建模和仿真

1'lleM odelingand SimulationofAC／DC

ConverterBasedonM atlab

陈 飞 郭秀清 霍 勇

(同济大学 电子信息工程学院，上海 201804)

摘 要：在建立 PWM控制的AC／DC变换器基础上，对开关电源的反馈控制系统进行了详细分析 ，给出了开

关电源的闭环控制系统的电路组成和数学模型 ，用Matlab对控制参数进行了整定，用 simulink电力模块对系统进

行仿真 ，结果表明根据系统模型设计的开关电源是可行的。

关键词：Matlab仿真 开关电源 变换器建模

DOI：10．3969／j．issn．1007—080X．2010．12．007

Abstract：On the basisofAC／DC converter controlled by PWM ，study the feedback controlling system of

switchingpowersupplyingreatdetail，givethecircuitandmathematicmodelofclosed—loopcontrolsystem ofswitching

powersupply，andadjustthecontrollingparameterbyMatlab，simulatethesystem adoptingtheblockofsimulink，the

experimentresultshowsthatthedesignofswitchingpowersupplybasedonsystem modelisfeasible．

Keywords：Matlab simulation switchingpowersupply convertermodel

0 引 言 AC／DC变换器 、2型误差放大器控制，以及脉冲宽度调

开关电源具有功耗小、变换效率高、稳压范 围宽、 制技术 (PWM)的仿真；然后利用 Matlab的绘图功能 ，

滤波效率高和电路形式灵活多样等优点，在空间技术、 在对 AC／DC变换器主结构与反馈 回路进行系统联调

计算机 、通信设备、雷达、控制装置、办公设备及家用电 后 ，给出了电源系统的控制效果及实验结果 j。

器等领域得到广泛应用。单端反激式开关 电源是一种 1 反激式开关电源组成原理及技术指标

成本最低的电源 电路 ，输出功率为 20～100W，工作频 反激式开关电源主电路及其控制系统结构如图1所

率在 20～200kHz之间，可 以同时输出不同的电压 ，而 示。主要结构参数有：变压器变比为 10／3，变压器次级

且具有较好的电压调整率。 线圈电感L=20X10～H，输出滤波电容 C ：2600X

本文 以反激式开关 电源数学模型为基础 ，通过分 10一F，负载电阻R=5n；主要技术指标有：供电电源

析反馈控制回路，在保证系统稳定裕度的前提下，使用 110V、50Hz，输出功率45w，开关工作频率50kHz，输出

Matlab这一功 能强大 的数学处理工具，分别完成 了 限压 l5V可调，输出电流平均值 3A，稳压精度2％。

基金项 目：国家科技部攻关项 目，0800240012。

作者简介：陈 飞 1987年生 ，硕士研 究生。主要研 究方向为过程控制、计算机控制。

郭秀清 1965年生 ，女，博士，副教授 。主要研究方向为过程控制、计算机控制。

霍 勇 1968年生，讲师。主要研究方向为电子工程。

2010．12I机 电一体 化 39

基于MaUab的AC／DC变换器的系统建模和仿真