通过使用MATLAB进行电路仿真以及通过制作实物进行验证，通过BUCK电路设计DC-DC来达到我们预期的效果，资料获取到咸🐟：xy591215295250 \\\或者联系wechat 号：comprehensivable

设计要求：设计一个DC-DC 电源，具体参数如下：直流输入输入30V（20%变化），输出直流电压20V，纹波系数<5%，功率约50W，（负载20%变化），开关频率10kHz，占空比可调。（最坏情况电压最高，负载最高，输出恒压源，矛盾产生）

对DC-DC电源主电路拓扑进行分析与设计；

PWM控制方案设计、原理分析；

给出具体L、C、R参数计算原理及过程；

设计合理的实验方案及步骤；

开、闭环时参数的影响，如电感、电容、电阻的值，PI调节器参数  、开关频率观测输出波形的变化，分析仿真实验结果，验证设计方案的可行性，得出明确的结论；

熟悉PWM控制IC TL494芯片特性及应用，电路的搭建、焊接、调试；

数据的测量、观察与分析，根据观测数据进行分析、评估，得出明确的结论；模型的优化与改善；

注：仿真的时候有闭环，实物制作未闭环

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Buck降压斩波电路原理分析：

电路结构：由开关器件（IGBT为例）、电感L、续流二极管、滤波电容C、模拟负载R构成Buck电路。

工作原理：当大电感主要分为俩个阶段，VT导通和VT关断，可等效为俩个电路，其输出波形见下图1所示，VT导通时，二极管VD截止，us通过L向负载传递能量，此时iL增加，由于是大电感，iL(0)电流并不为0。

 

波形分析：当uG为高电平时，VT导通，当当uG为低电平时VT关断，由于大电感的存在，电流不能立刻反向，需要通过VD续流，通过等效电路分为俩个部分，is电流变化和iL正半周期变化一致，io变化和iL续流变化一致，由于大电感的存在，电流初始电流不为0。

 

 PI调节原理分析： 

 图4 开环和闭环控制 

 图4左边的是开环控制，D设定为一固定值，三相输入电压的变化、负载的变化以及参数的变化都可以看作是干扰。开环控制对干扰没有抑制作用，因此控制效果并不理想。

    为了改善控制效果，引入闭环控制。它是利用期望值与测量值的偏差值作为控制器的输入，控制器通过调节输出控制量，使电路的输出最终稳定在期望值。

控制器一般采用PI调节器，P表示比例运算，即控制器输出与输入信号成比例关系。I表示积分运算，积分具有记忆、缓冲、保存的功能，积分的主要功能是消除静差。只要静差存在，积分就会起作用，静差为零，积分输出就维持不变，要注意比例P无法消除静差。

双闭环控制策略

    为了获得较好的动静态特性，如稳态误差小、上升时间短、超调量低，引入双闭环控制策略。外环为电压环，电压取之负载电压，主要作用是维持负载电压稳定。内环为电流环，电流取之电感电流，作用是获得较快的动态特性。如图5所示。

 

   图5  双闭环控制结构 

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通过采集输出的电压和电流，为了获得较好的动静态特性，如稳态误差小、上升时间短、超调量低，引入双闭环控制策略。外环为电压环，电压取之负载电压，主要作用是维持负载电压稳定。内环为电流环，电流取之电感电流，作用是获得较快的动态特性，其输出电压纹波小于5%满足实验要求。 通过将PWM发生电路和Buck电路进行联合，主要利用PWM来控制NMOS的导通和关断从而控制输出电压的结果，通过调节滑动变阻器，相当于调节死区时间来调节输出的电压输出，通过调节可以看到下图输入30V，输出20V，达到实验的要求。