基于MATLAB的可调直流稳压电源设计与仿真研究.pdf

直流稳压电源作为电子设备正常工作的重要基础，其性能直接影响设备运行状态的可靠性。随着电子消费市场中便携式电子产品比重的增加，对电源的小型化、重量轻、长时间使用的要求越来越高。电源技术涉及电子、电气、系统集成及控制理论等多学科领域，为了满足不断提高的电气设备性能要求，电源的高效化成为研究的关键方向。直流稳压电源常用于如收音机、电视机、计算机等电子设备，以提供稳定的直流电源支持。 直流稳压电源设计中，Buck斩波电路作为DC/DC变换电路的基本拓扑结构，被广泛应用。Buck电路通过占空比控制来调节输出电压。Buck电路的控制方法主要有脉冲宽度调制（PWM）和脉冲频率调制（PFM），但PFM控制因工作频率随占空比变动导致滤波电路设计困难，所以一般采用PWM控制。 在设计可调直流稳压电源时，需要考虑输入电压、输出电压范围、电压调节精度误差等因素。例如，某实验室的稳压电源系统设计要求输入电压为24V，输出电压在5～13V内连续可调，电压调节精度误差需小于3%。为此，硬件主电路部分由Buck斩波电路组成，并且设计了闭环PI控制，增强电源的鲁棒性。 MATLAB/Simulink仿真平台被用于建立直流斩波电源系统的仿真模型，通过仿真实验可以测试和分析设计参数的合理性。仿真模型能够对系统的输出性能进行实际测试，结果表明所设计的系统能够实现输出电压的稳定连续调节，具有输出电压精度高、效率高的优点，为小型直流稳压电源的设计提供了参考。 关键词包括直流（DC）、可调（adjustable）、电源（powersupply）和仿真（simulation）。中图分类号为TN102，文献标识码为A。文中提到的基金项目包括陕西省扶持学科数学学科基金资助项目（14SXZD0113）和渭南师范学院特色学科建设项目（14TSXK02）。作者周碧英，1978年出生，为讲师、硕士，研究方向为计算机仿真技术及其应用。文章发表于2015年10月的《河南科学》第33卷第10期，文章编号为1004-3918(2015)10-1762-05。 直流稳压电源设计与仿真研究是确保电子设备正常工作的关键技术之一，其中MATLAB/Simulink为电源设计提供了强大的仿真和分析工具，通过不断的仿真和实际测试，以满足现代电子设备对电源性能的高要求。