电力电子技术 Cuk升压-降压式变换器Simulink仿真

一、拓扑结构
二、工况分析
三、稳态工作特性（连续工作模式）
- 1.开关管T导通时
- 2.开关管T关断时
- 3.电压增益计算
- 4.注意事项
四、Simulink仿真分析
- 1.问题提出
- 2.分析问题
- 3.Simulink元件选取
- 4.电路连接图
- 5.实际效果图
五、仿真文件获取
- 1.积分获取
- 2.免费获取
六、其余电力电子电路仿真分析

一、拓扑结构

Cuk变换器的输出电压可以高于、等于或者低于输入电压，其大小主要取决于开关管T的占空比，这和Buck-Boost变换器是一样的。Cuk变换器在开关管导通和关断时都进行着能量的存储和传递。拓扑结构如下：

二、工况分析

无论开关管是导通还(a)是关断(b)，都存在两个环路，下面的分析称之为环路1和环路2，如下图所示:

下面是其电路连续工作模式(a)和断续工作模式(b)波形图。

三、稳态工作特性（连续工作模式）

1.开关管T导通时

二极管D反偏而截止。输入环流i1使电感L1储能。C1放电电流i2使L2储能，并给负载供电。开关管中输入输出的电流之和iT=i1+i2;
在环路1中，输入电感L1的电流为：

在环路2中，输入电感L2的电流为：

2.开关管T关断时

二极管正偏导通。电源和L1的储能电流i1给C1充电;同时L2的释能电流i2维持负载。此时流经D的电流为输入输出电流之和即iT=i1+i2;
在环路1中，流出电感L1的电流为

在环路2中，流出电感L2的电流为：

3.电压增益计算

稳态时电感电流波动的平均值为0，即

将这四个量带入上面的表达式，可以得到电压增益为：

4.注意事项

①无论开关管导通还是关断，Cuk变换器都是从输入向输出传递功率。在T关断期间，电容C1充电，在T导通期间C1向负载放电，可见C1起能量传递的作用。
②Cuk变换器与Buck-Boost变换器相比的优点是输入电流和输出电流都是无纹波的，从而降低了对外部滤波器的要求;
③Cuk变换器的缺点是需要有足够大的储能电容C1。

四、Simulink仿真分析

1.问题提出

仿真一个Cuk变换器，输入为20V，输出范围为5~30V，开关频率10kHz,负载为1欧姆。

2.分析问题

由电压增益可得，输出5V时，占空比为20%；输出30V时，占空比为60%。
Cuk变换器中有两个电容、两个耦合的电感，参数设计比前面的变换器都要复杂。因为在理论分析时假设了电容C1上的电压为一个恒定值，因此C1需要设定的大一些，仿真中我们选择4700uF，这样达到稳态时电容C1的电压比较平直。如果C1太小，则电压Uc1波动较大，则电感的端电压不是恒定数值，造成电流不能线性变化。负载侧的电容C2设定为3300uF。

3.Simulink元件选取

直接搜索名字获取即可。
①电源模块：powergui

②直流电源：DC Voltage

③MOSFET

④Pulse Generator

⑤Diode

⑥Series RLC Branch

⑦测量及显示模块（搜索对应名字即可）

其中Multimeter设定如下

⑧一些必要的连接线

4.电路连接图

5.实际效果图

升压电路(占空比60%）到30V

降压电路(占空比20%）到5V

五、仿真文件获取

1.积分获取

MATLAB2017版本Simulink：Cuk电路
可以自己搭建，或者直接用这个做好的。调节不同的参数观察输出，和书上的理论图对应学习分析。

2.免费获取

关注公众号【凯期可期】后台回复：电力电子

六、其余电力电子电路仿真分析

其余电力电子电路参考这里

【电力电子技术DC-DC】Cuk升压-降压式变换器Simulink仿真相关推荐

【电力电子技术DC-DC】Buck-Boost升压-降压式变换器Simulink仿真
电力电子技术 Buck-Boost升压-降压式变换器Simulink仿真一.拓扑结构二.工况分析三.稳态工作特性(连续工作模式) 1.开关管T导通时 2.开关管T截止时 3.电压增益计算 4.临 ...
【电力电子技术DC-DC】Buck降压式变换器Simulink仿真
电力电子技术 Buck降压式变换器Simulink仿真一.拓扑结构二.工况分析三.稳态工作特性(连续工作模式) 1.开关管T导通时 2.开关管T关断时 3.电感电流分析 4.电压增益计算 5.电 ...
【电力电子技术DC-AC】单相方波逆变电路 Simulink仿真
电力电子技术单相方波逆变电路 Simulink仿真一.拓扑结构二.工况分析三.稳态分析 1.t0时刻 2.t1时刻 3.对输出电压uo进行分析四.Simulink仿真分析 1.问题提出 2. ...
【电力电子技术DC-AC】三相方波逆变电路 Simulink仿真
电力电子技术三相方波逆变电路 Simulink仿真一.拓扑结构二.工况分析三.稳态分析 1.电平分析 2.傅里叶分析 3.接阻性负载 4.三相方波逆变电路的特点四.Simulink仿真分析 ...
mos管结电容等效模型_MOS管硬开关震荡分析“新能源汽车与电力电子技术”系列之十九...
作者: 周强邮箱:zhouq@gospower.com 深圳市高斯宝电气技术有限公司新能源事业部引言: 我常在朋友圈回放本系列之二<三个男人.两个安徽人.一个浙江人,承载"汽车强国 ...
【电力电子技术DC-AC】电流跟踪PWM控制三相逆变器的simulink仿真
电力电子技术电流跟踪PWM控制三相逆变器的simulink仿真一.电流跟踪PWM定义二.Simulink仿真分析 1.问题提出 2.分析问题 3.Simulink元件选取 4.PWM信号发生电路 ...
【电力电子技术DC-AC】单相双极性SPWM逆变电路 Simulink仿真
电力电子技术单相双极性SPWM逆变电路 Simulink仿真一.拓扑结构二.双极性SPWM 1.调制波和载波定义 2.载波比和调制深度 3.PWM信号生成方法 4.SPWM基波电压分析 5.SP ...
【电力电子技术DC-AC】三相SPWM逆变器Simulink仿真
电力电子技术三相SPWM逆变器Simulink仿真一.拓扑结构二.逆变电路分析三.Simulink仿真分析 1.问题提出 2.分析问题 3.Simulink元件选取 4.PWM信号发生电路图 ...
【电力电子技术AC-DC】电容滤波的单相不可控整流电路simulink仿真
电力电子技术电容滤波的单相不可控整流电路simulink仿真一.电路图二.工作状态 1.ωt∈(-δ,0) 2.ωt=0 3.ωt∈(0,θ) 4.ωt=θ时刻 5.ωt∈(θ,π)期间感容滤 ...

【电力电子技术DC-DC】Cuk升压-降压式变换器Simulink仿真