在各種電力電子裝置電源應(yīng)用中或多或少地存在直流電源變換器，為保證直流輸出電壓值恒定在負(fù)載需要地電壓范圍內(nèi)，一般需要設(shè)置自動(dòng)調(diào)整單元，以保證在輸入電壓或者負(fù)載發(fā)生變換時(shí)，其輸出電壓能快速調(diào)整到規(guī)定的設(shè)定值。

降壓(Buck)變換電路原理圖如圖所示

主電路部分可參考前面文章：《降壓（Buck）變換電路設(shè)計(jì)原理、參數(shù)取值及MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)（含源程序）》。

下面設(shè)置控制電路：利用PI控制作為控制器，構(gòu)建電壓?jiǎn)苇h(huán)反饋控制Buck變換器?？刂齐娐啡鐖D所示：

首先，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求，設(shè)定期望輸出電壓值U_ref，期望輸出電壓值U_ref與實(shí)際電壓值U_o做差，得到當(dāng)前控制誤差U_eer，控制誤差U_eer經(jīng)過(guò)PI控制器運(yùn)算處理后得到控制量Uc1，控制量Uc1經(jīng)過(guò)上下限限幅后得到當(dāng)前控制量Uc，Uc與鋸齒波Sw比較得到當(dāng)前的PWM脈沖。當(dāng)Buck變換器輸入或負(fù)載發(fā)生變換時(shí)，會(huì)導(dǎo)致當(dāng)前輸出電壓U_o發(fā)生變化，反饋控制電路將自動(dòng)產(chǎn)生新的控制量U_c，經(jīng)過(guò)與鋸齒波Sw比較后，獲得新的占空比的PWM脈沖，從而調(diào)整主電路快速恢復(fù)到期望輸出電壓值。

實(shí)驗(yàn)仿真：

技術(shù)指標(biāo)：設(shè)計(jì)一個(gè)輸入為15V-20V,輸出為5V的非隔離Buck變換直流電壓電源，并利用PI控制器構(gòu)建電壓?jiǎn)苇h(huán)反饋Buck變換電路。

根據(jù)電路原理圖搭建仿真電路圖

見(jiàn)仿真程序(需要仿真程序請(qǐng)私信！)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.輸入電壓15V，輸出電壓5V

2.輸入電壓20V，輸出電壓5V