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天 津 理 工 大 学
课程设计报告
题目：数字式 Buck 变换器系统设计
学生姓名 刘磊 学号
届 2014 班级 11 级 2 班
指导教师 陈鹏 专业 电气工程及其自动化
起始日期 2014 年 6 月 1 日 审核日期 2013 年 6 月 26 日
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第一章 课程设计内容和要求
1.1 课程设计内容
本课程设计要求设计如图 BUCK变换器主电路，
Q A
L
f +
+
Vin Ub D R Uo
C
f
-
-
电路参数如下
输入电压： Vin=30VDC；
输出性能： Vout=15VDC；
Vout(p-p)=0.2v ；
Iout=10A ；
当 Iout=0.1A 时，电感电流临界连续。
负载电阻： 0.1-8 欧
开关频率： fs=200KHz。
控制算法采用 PI 控制，对控制 PI 参数进行整定， 进行 MATLAB进行仿真， 说
明控制效果。进行程序编制。
1.2 课程设计要求
1、进行主电路设计，选择滤波电容、电感、 MOSFET等主电路器件。
2、进行 PI 控制算法设计。
3、进行 MATLAB仿真。
4 、设计控制系统电路画出电路图。
1.3 课程设计要点、设计步骤
1、熟练掌握常用 EDA设计软件，如 protel 等，进行原理图设计。
2、采用 MATLAB软件进行控制参数的设计。
3、根据参数要求设计主电路参数。
1.4 主要技术关键的分析、解决思路
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1、分析 Buck 变换器基本工作原理及工作模式。
2、根据 Buck 变换器性能指标设计主电路参数。
3、设计控制系统参数。
4 、进行仿真分析。
第二章 系统设计方案
第一节 Buck 变换器技术
1.1 Buck 变换器基本工作原理
Buck 电路是由一个功率晶体管开关 Q与负载串联构成的，其电路如 1.1 。驱
动信号 ub 周期地控制功率晶体管 Q 的导通与截止
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