基于simiulink的flyback反激型电路建模与仿真 1.功能介绍 flyback反激型电路建模与仿真。 反激变换器在开关管导通时电源将电能转为磁能储存在变压器中,当开关管关断时,再将磁能变为电能传送到负载。 单端反激变换器是由Buck-Boost变换器派生而来。 2.使用版本 matlab2022a 3.本作品包含内容 项目工程源文件/完整中文注释,程序操作方法视频(包含程序部分简要讲解),参考文献 4.仿真测试效果截图,
反激式电路这玩意儿在电源设计里就像个万金油,小到手机充电器大到工业设备都能看到它的身影。今天咱们用Simulink来折腾个Flyback模型,手把手教你搭建还能看到变压器怎么玩能量搬运的把戏。
先看电路骨架——主电路就是个典型的单端结构。变压器T1这里可不能当普通变压器使,建模时得在Simulink库里扒拉出'Mutual Inductance'模块。重点来了,原边电感设个2mH,副边按匝比1:3推算到18mH,耦合系数必须调到0.98以上,不然能量传输时漏感能让你怀疑人生。
开关管选MOSFET还是IGBT?实测发现用Simulink自带的MOSFET模块配个反向并联二极管,在20kHz开关频率下波形最干净。驱动信号用PWM Generator模块,占空比先给个0.4试水。记得在栅极串个10Ω电阻,不然那个上升沿抖得跟心电图似的。
控制环路才是精髓所在。搞个电压外环+电流内环的双环结构,PID参数别傻乎乎用自整定,手动调才有内味。采样环节记得加一阶低通滤波,截止频率设到开关频率的1/5左右,不然采样信号全是毛刺。看这段代码:
% 电压环PID参数 Kp_v = 0.8; Ki_v = 50; Kd_v = 0.001; % 电流环PI参数 Kp_i = 0.2; Ki_i = 100;调试时先闭电流环再开电压环,示波器盯着输出电压波形。见过那种开机瞬间电压飙到130%的尴尬吗?在软启动模块里加个2ms斜坡就能治这毛病。
跑起来看波形,重点看这几个点:原边电流是否三角波、副边二极管电流是否断续、Vds电压有没有超压尖峰。实测发现原边峰值电流控制在3A以内时,整机效率能到85%以上。输出电容ESR别超过0.1Ω,否则纹波电压分分钟教你做人。
碰到过诡异的高频振荡没?八成是布线时没加snubber电路。在MOSFET漏源之间并个RC吸收回路,参数试个47Ω+470pF的组合,立马能让波形老实下来。仿真时发现效率突然暴跌,记得检查磁芯参数——饱和磁通量设成0.3T的话,实际运行中可能分分钟进入饱和区。
最后来个骚操作:在Simulink里直接调用Powergui做FFT分析。发现5次谐波超标?在输入侧加个LC滤波器,电感量算准了,别搞太大让系统动态响应变慢。这模型跑起来后,能直接导出THD数据给老板汇报,可比焊板子测试省事多了。