基于MATLAB的数字控制DC-DC转换器设计与仿真

资 源 简 介

该项目使用MATLAB/Simulink实现了高效DC-DC转换器系统，支持升压和降压工作模式，集成电压闭环控制、效率优化与故障保护功能，适用于电力电子系统教学与仿真研究。

详 情 说 明

基于数字控制技术的DC-DC转换器系统设计与仿真

项目介绍

本项目设计并仿真了一个高效的DC-DC转换器系统，能够实现不同直流电压等级之间的稳定转换。系统采用数字控制技术，集成了电压闭环控制、效率优化和故障保护功能，支持升压（Boost）和降压（Buck）两种工作模式。通过MATLAB/Simulink搭建了完整的电力电子仿真模型，用于分析转换器的动态响应特性、效率曲线和稳定性指标。

功能特性

• 双模式操作：支持升压（Boost）和降压（Buck）两种工作模式的切换
• 数字闭环控制：采用数字PID控制算法实现精确的电压调节
• PWM调制技术：使用可配置的PWM开关频率（10kHz-100kHz）
• 全面仿真分析：提供动态响应、效率评估、稳定性分析和器件应力分析
• 故障保护机制：内置系统保护功能，确保运行安全
• 灵活的参数配置：支持输入电压、负载条件和控制参数的广泛调整

使用方法

1. 参数设置：在仿真前配置输入电压范围（12V-48V）、负载参数（1-100Ω）和目标输出电压（5V-60V）
2. 模式选择：根据需求选择升压或降压工作模式
3. 运行仿真：执行主仿真程序，系统将自动进行转换器性能分析
4. 结果分析：查看生成的输出电压波形、效率曲线、动态性能指标和稳定性分析报告

系统要求

• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必需工具箱：Simulink、Simscape Electrical（原SimPowerSystems）
• 硬件要求：至少4GB内存，推荐8GB以上用于大型仿真
• 操作系统：Windows 10/11、Linux或macOS

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真与控制功能，包括转换器拓扑结构的自动配置、数字PID控制器的参数整定与实时调整、PWM信号生成逻辑、系统动态响应的数据采集与测量，以及完整的性能分析报告自动生成。该文件通过集成各子系统模块，完成了从参数初始化到结果输出的全流程自动化仿真。