Simulating a DC DC Boost Converter Using Matlab Part 2

13

Transcript of Simulating a DC DC Boost Converter Using Matlab Part 2

Page 1: Simulating a DC DC Boost Converter Using Matlab Part 2

c�c��������

��c��c�c ��������c�c ��c�����c��

u��������������� u�� ��������

�u�����������

�������

������������

����������

����c����������c !� ���� !�� "�� �#�$���

c ��!%��%&��'&�

� �(��&��%�)*����"&�

�����

Page 2: Simulating a DC DC Boost Converter Using Matlab Part 2

� ��

r���������������

�+����'�)*��+�&��&&�! '� ���&��)�"�(��),���*�)#�+����*)����,�)!��'��+���&�'-����&�

� �� "-���) �'��+� �.��+�&��&�") ��-&� !��+��&����/&,����')"���)*��+��'��+� ��� �

&����) ��%� )�� &% �+�) )-&�%� �)���� !� ��*��� ��� *��'�.� �+�� '��+)"� *)�� &)�(� !�

�+�� ��&-��� �� "�**��� ����� �0-���) &� �&� �+)&� � �)� $�� �+�� ��+� )�"��� - !�/1-����

'��+)".� �+�&� '��+)"� �&� ��&��"� � � �����$� *)�� �+�� ,�)!��'� ,��(�)-&�%� #����� �

,�)!��'�*)��&�'-���� !���$-�2��) (�����.�

Page 3: Simulating a DC DC Boost Converter Using Matlab Part 2

� 3�

R�������������������� ���

�+��'��+� ��')"����� �$��"�(��),�"����+���-&� !������) ��%��*��� ���4��'��

5�46�)���% �+�) )-&�)���� !��*��� ���4��'��5�46.��+���7�',����))2�"����

� ��+�&���&��#����$���+���4.�

�+���)',��7�&���)���-��� ���� �$���7,��&&�"��&����+���/,+�&���-��� ��)��� ��+��

')���&�',����#)/,+�&��"/0/��5"�����/0-�"���-��/�7�&6�*)�'��&�*)��)#&8�

·�

i�D�� � i�� � �i�� � �Ri�� � i�� � �i��

� � �

� Ra

�+��������) &+�,�$��#�� ��+���-��� �&�� �$)�+�*)�'&��&�&+)# �$��)#�59:;�6.�

·�

i��

i��

i�

��

��

������

��

��

������

�R

���� ��� � �Ra

��

����

��

�� ��� � �

Ra

��

����

��

��

��� �� � ��� � �Ra

��

����

��

�� ��� � �

Ra

��

����

��

��

R

R

R

��

��

������������

��

��

������������

i��

i��

i��

��

��

������

��

��

������

� � �öi��

i��

��

����

��

�����

R

� ��

R��

R

��

R�

R

��

��

������

��

��

������

i��

i��

i��

��

��

������

��

��

������

�+���+���/,+�&���)�)���-��� ���� �$���7,��&&�"�&�'�����%8�

·�

iD�� � i� � �i� � �Ri� � i� � �i� �

��� &*)�'���) ��)�"/0��7�&����"&��)�

·�

i�

i�

��

����

��

�����

���O '���O

���O ���O

��

����

��

����i�

i

��

����

��

�����

�+��&���)��� "��)�)��()���!�&�� ��4�� "��+��"/0��7�&�*�-7��� 2�!�&�*)��&���)��� "�

�)�)�������&�*)��)#&8�

Page 4: Simulating a DC DC Boost Converter Using Matlab Part 2

� ��

·�

á�

� � � i�� �

���

��

á

� � i� �

��

��' �� �

����

� ��

� ' �i���

����

� ��

� ' �i���

���

� �á�

� ' i�� '� ��

���

� �á�

� ' i�� '� ��

� ��

��

�-$&�0-� ��%<��+��"/0��-��� �&�����"���(�"8�

·�

�� � �i� � � i

� � i � � i�

i��� � � ��� � ����

i��� � � ��� � ���� i�� � � ��� � �����

i��� � � ��� � �����

� ��

� � �

R

�-$&���-�� !��+�� �#��0-���) &�� �)��+��*�-7��� 2�!�&�*)���)�)��� "�&���)��

()���!�&���&-��&�� ��+��*)��)#� !8�

·�

á�

� � �i�� �

� ��i��� �

���� �

�i�� �

��

á

� � i� �

� � i�� �

���� �

�i��� �

��'� � i

� � ��i��� �

�

�

á�

á�

��

��

��������

��

��

��������

� � ��� � ���

� � � ��� � ���

���

� �� � �� � ��

'� ����

�'� ��

� ��

��

��

��������

��

��

��������

���

���

��

��

��

��

��������

��

��

��������

�+��������) &+�,&�$��#�� ��+���)�)��&,��"<�"/0��-��� �&�� "��-�$� ��� "�

!� ����)���)�0-���� �$���7,��&&�"��&8�

Page 5: Simulating a DC DC Boost Converter Using Matlab Part 2

� ��

·�

a� � a� � �� � �

����

�a� �a� �� � �

a� ��?

� � i��i� � i��i�� �

]���

Page 6: Simulating a DC DC Boost Converter Using Matlab Part 2

� ��

��ÊY���������������������������

�+����+�)�"���- !�/1-����'��+)"��&���'��+)"�)*�*� "� !��+��&)�-��) ��)�*��&� /

)�"���� ������(��-��"�**��� ������0-���) &�-&� !��,,�)7�'���) .��c(��%� �7��(��-��

)*�%��&���*- ���) �)*�7��� �$��*)- "�*�)'��+��*)�'-���$��)# �

·�

¢� �� � ¢

���

|ÿ�� Rÿ

R� Rÿ

�� ÿ

�� ��

#+����

·�

ÿ�� K Dr� �¢� �

ÿR� K r

���

R�� ¢

���

R�ÿ

��

����

��

��

ÿ�� K r

���

R�� ¢

���

R�ÿ

R

��

����

��

��

ÿR� K r

�� �� ¢

�� �ÿ

�� �

� ��+���0-���) &�2���&��&��'���) �)*��+��&�),������+��,)� ��#+�����������) �$�!� &<�

2��� "�23������,,�)7�'��� !��+��&�),������+��'�"�,)� ��$��#�� �2��� "�2�<�� "�

2�� �&� �+�� �&��'���) �)*� �+�� &�),�� ��� �+�� � "�,)� �.� +� �&� �+�� &��,� &�=�<� � � ��&�� )*�

$))&���) (������� "�� "-���) �!� ����)��&�'-����) &�+:"�.� �+�� �#�(��-��)*�%��&�

�+�� &-'� )*� �+�� � ������ 5,��(�)-&6� (��-�� )*� %� � "� �+�� #��!+��"� �(���!�� )*� �+�� 2�

(��-�&.�]���

Page 7: Simulating a DC DC Boost Converter Using Matlab Part 2

� >�

Y�Ê- ��������

� �)�"����)�#������������$�,�)!��'�&�'-���� !�� �� "-���) �!� ����)��*)����#� "�

�-�$� �<��+��*��&��&��,��&��)�"�*� �������+��'��+� ��,���'����&�� "��+����0-���"�)��

�+)&� �&�=��)*��+����'��&��,�*)���+��&�'-����) .�

��(� �'��+� ��,���'����&8�

� ������� � � � ?:�.�������@2!A'�B&C�

4�����) � � � � �:�.����@�'&C�

���+� ��,)#��� � � D�:�.��@D)�&���)#��C�

� � � � � D�A>��.���@C�

�)��&� � � � � ��

�)�"��)�0-�� � � � /��@�'C�

�� ��E)���!�� � � � �3��@E�'&C�

�� ��4��0-� �%� � � ���@D=C�

� � � � � ���F�@��"B&C�

����)���&�&�� ��� � � �.��>3�@GC�

)�)���&�&�� ��� � � �.>����@GC�

����)�����2�!��� "-��� ��� � 3.���@'DC�

)�)�����2�!��� "-��� ��� � 3.���@'DC�

�-�-���� "-��� ��� � � >�.�3��@'DC�

����)�����*�� "-��� ��� � >�.�3��@'DC�

)�)�����*�� "-��� ��� � >�.�3��@'DC�

��'-����) ����,���=���� � ��@'&C�

�+�� �7��&��,��&�"�*� � !��+��2 )# �� ������(��-�&�)*��+����'�/(���� ��,���'����&.�

1 )#� !��+��&����� !�� "�*� �&+� !���'��)*��+��&�'-����) �� "��+��&�=��)*��+����'��

� ���'� �� 5&�'-����) � &��,� &�=�6<� �+�� �� !�+� )*� �+�� ��'�� (��-�� ����%� �� � $��

����-����".��+�&��&���&)��+�� -'$���)*��������) ��)),&�*)���+��- !�/1-����'��+)"�

5)��� %�)�+��� -'�������'��+)"6.���7�<��+��� ������(��-��)*���'��+�&��)�$��&����&�

�+�� *��&�� �)),�� "��+�� &����/&,����'������&�+�(�� �)�$��"�*� �"<� �� 2� !� �+�� &�����

(����$��&� �)� $�� ����-����"�#��+� �+�� "�*� �"� ,���'����&.� � ��� �+�� ������) &+�,&�

$��#�� � ���� �+�� ,���'����&� ���� "�*� �"<� �+�� - !�/1-���� '��+)"� �� � $��

�',��'� ��"��&�"�&���$�"� � � �+��,��(�)-&� �+�,���.� �� �+�� � "�)*� ���+� �)),<� �+��

�#�(��-��)*��+��&�����(����$��&��&�*)- "�� "�&�)��"�� �� �����%<��+����'��(��-���&�

� ���'� ��"�� "� �)),�&����&� �!�� �#��+� �+�� �#�(��-�� �&� �+�� � ������ (��-�.�� ���

�+��,�)!��'� +�&� �- � �+�� ���&&��%� -'$���)*� �)),&<� �+�� ����%&� �) ��� � !� �+��

(��-�&� )*� �+�� &����� (����$��&� �)���&,) "� !� �)� �+�� ����%� )*� ��'�� (��-�&� �� � $��

-&�"� *)�� ����-���� !�)�+���,���'����&<� &-�+� �&� �-�$� �� � "�!� ����)�� �)�0-�� � �

�+�&���&�.��+��*�)#�+����*)���+�&�,�)!��'��&�&+)# �$��)#.�

Page 8: Simulating a DC DC Boost Converter Using Matlab Part 2

� ��

��

Page 9: Simulating a DC DC Boost Converter Using Matlab Part 2

� ��

��Ê?���������������

������������������������������������ �������������������������������������������������������������������������� �!��������������������� ������������"��#�$���������������%��&��&�������'��(����&��� ���)���������� ���������!��������������*���+�������(����&�,��-����������������*���+�������� �,���".,�������������*���+�/0���)���)�1�����.,���������2�1�)�)���)�������� ��!�#��$�������������)�������)�������3 �3�)�1����������,�)���������*��+����������)���� � ����������������������4�5������4�5�������0�)6��������������� �������������+4�5���0�)6��������)���������4��)6����������5 ����������3 ��������������������)� 4�7,5�������������������)��������*��+����+����)������� � ��������������������������� ����)�������+������������+���*���+ ������������������4�58�,��������/0�����%�����������������9�:���������-4 .�5;�����������������%�����������������/''�����������������������9�:����-����-����-4 .�5;���������� ������������������)�������������9�:���%-���%-����-4 .�5;������

Page 10: Simulating a DC DC Boost Converter Using Matlab Part 2

� ���

��<�:�-����;�������� �����=����3���"��49.:��4���5���4���5;><.���5��"��49.:��4���5���4���5;><.���>�#$."�5��"!�49.:��4���5���4���5;><.���>�#$."�5��"?�49.:��4���5���4���5;><.���>"!5����1�:��4���5����4���5;>4 �-�5.4"�>�."�>�."!>"?5���������'��*�� �@�������1��:��4���5����4���5;> �.49.:��4���5����4���5;><.���5��������<��"�@�������1��:��4���5����4���5;> �.49.1�><.���5��������,���A��)���1�41�>1�5-�������������4�5�14�5�����������������������4�5�14�5��������������������� ������� ���- ��������������/���������������������4�5����4�7��5���� ����������4�5����4�7��7��7� 5���� ��

]���

Page 11: Simulating a DC DC Boost Converter Using Matlab Part 2

� ���

|����� ������������������

4�!-��&���� "�3�&+)#��+��#�(�*)�'&�)*���,����)��()���!��E�<�� "-��)���-��� �����

� "�)-�,-�� �-��� �� ��#+� �"-�%� �%���� �&� �.��.��+��'�� �(��-��)*�E�� �&���.�>E<�

'�� � (��-�� )*� ��� �&� >.> � � "� '�� � (��-�� )*� �� �&� �.3� .� � ,-�� ()���!�� �&� 2�,��

�) &�� �� ��� ��E.� �+��#�(�*)�'&� �))2� �7����%� ��2��,��(�)-&�%<�#+� � E�<<� ���#����

����-����"�-&� !��+�����,�=�-'�'��+)"<�#+��+�(���"���&��+��,�)!��'�#����� �*)��

&�'-���� !��+��$))&���) (������-&� !��+��- !�/1-����'��+)".�

�4�!-���3�

Page 12: Simulating a DC DC Boost Converter Using Matlab Part 2

� ���

4�!-�����

&�#��+��+�����,�=)�"���'��+)"<��+��,����&�) �)*��+����&-���"�,� "&�) ��+��&�=��)*�

�+�� ��'�� � ���'� �� "�8� �+�� &'������ �+�� &��,� &�=�<� �+�� ')��� �������) � �)),&� ����

,��*)�'�"� � "� �� $������ ��&-��� �&� ��+��(�"<� +)#�(��� ��� &�! �*��� ��%� � ����&�&�

&�'-����) � ��'�.� �)',��� !� $)�+� '��+)"&<� �+�%� $)�+� ��0-���� �+�� &�'��

� *)�'���) � �$)-�� � ������ �) "���) &<� +)#�(��� *)�� �) !� �- � !� ��'�� � "� +�!+�

-'$��� )*� �������) � �)),&<� ,�)!��'� -&� !� - !�/1-���� '��+)"� #���� +�(�� �)�

,��*)�'� ')��� ����-����) &� �+� � ,�)!��'� -&� !� ���,�=�-'� �-��.� �+�&� �&� )�� ��

,�)$��'� *)�� �)#� �)),� �)- ��)�� ���!��'�')�%� �)� &�)��� �+�� (��-�&� *)�� 2�<� 2�<� 23�

� "�2��*)�����+��)),.�

4)�� �+�� -'�������'��+)"��)�#)�2<�"��+�&� �)�$��&'������ �+� � �+��&'����&�� ��'��

�) &�� ��� ��+������-��<��*�"���&�� ����&�"��))�+�!+<��+ ����&,) &��$��)'�&�- &��$��8�

�+��)&�������) &�� ��+��()���!��� "��-��� ��#�(�*)�'&�")� )��&������")# .�4�!-��&�

��� "���&+)#��+����&-��� !�#�(�*)�'&�#+� �"�:3�H&<��+��)&�������) &�����'-�+�

+�!+��� �+� � �+�%�+�(�� �)�$�<� $-�� �+�%� ���� ��"-�� !.� ��"�:3�.���H&�)&�������) &�

����(�&�$�%�� ����&� !�� "��+����&,) &��+�&�$��)'��- &��$����&�&+)# �� �4�!-��&�

��� "�>.��

�4�!-����� � � � � 4�!-�����

�4�!-����� � � � � 4�!-���>�

Page 13: Simulating a DC DC Boost Converter Using Matlab Part 2

� �3�

w����� ��������

�+����'��� !�*���)��*)��-&� !��+��- !�/1-����'��+)"�)*�� ��!����) ��&� &�'������)�

�+�� ���,�=)�"��� '��+)"8� ��� �&� �� '��+)"� )*� �,,�)7�'��� !� �+�� ��&-��� � "� �+��

,����&�) � "�,� "&� ) � "�.� �+))&� !� �� &'���� "�� �) &�"���$�%� � ����&�&� �+��

&�'-����) ���'�.��+�&��� �$����"-��"�$%�) �%� �))2� !�����+��,�����-����,���)"�)*�

��'���+��� �&�)*� � ����&�<�$-�� ��� �&� &����� ���&&��%� �)�2 )#��+�� � ������ (��-�&�)*� �+��

����-���,���'����&�����+��$�!� � !�)*��+�&���'��,���)".��+� ��+��&�',�� !���'��

�&� � ����&�"<� )�� ) �%� �+��,����&�) �)*� �+�� ��&-��&�"�����&�&<� $-�� �+���� �&� ��&)� ��

��&2�)*��+��&�',�� !���'��$�� !��))�$�!�#��+���&,�����)��+����'���+��&#���+��&�) �

)��)**�� "����#)-�"�$���',)&&�$����)�"�&�� !-�&+�$��#�� �� �� "��**�&����&<�#+��+�

+�(�� �)� $�� ��2� � � �)� ���)- �� *)�� ����-���� !� ��� � "� E�<� &� ��� �+�� &����/&,����

�0-���) &�#)-�"��+� !�.�

4)�� �+�� � "-���) � ')�)�� ')"��<� -&� !� �#)/,+�&�� "/0� �-��� �&� &�! �*��� ��%�

��"-��&� �+�� -'$��� )*� (����$��&� � � �+�� '��+�'������� ')"��� )*� �+�� � "-���) �

'��+� �<��)',���"��)��+���+���/,+�&���-��� ��')"��.��#)���*��� ���*��'�&��� �

$�� -&�"� *)�� �+�� ')"��� I� �4� 5�����) ��%� �*��� ��� 4��'�6� � "� �4�

5�% �+�) )-&�%� )���� !� �*��� ��� 4��'�6.� �+�� &����/&,���� '����7� *)�� �+��

� "-���) � !� ����)�� +�&� $�� � "���(�"� � "� �� � $�� -&�"� �)� ����-����� �+��

'��+� �����,���'����&�)*� �+�� � "-���) �!� ����)�� � "��)�&�'-����� �+��'��+� ��

� ������$.�

ë�Ê������������

@�C�Jc������������ ����)�����+� �&�� �� "�c ��!%��%&��'&K<��.�L+� !<������

@�C�J "(� ��"�c !� ���� !����+�'����&K<�3�"��".<�M.�L���<��.��-��� <������

@3C�J����� !�������"���+������$K<��+�����+)�2&<����>�