无线充电LCC-S的Simulink仿真模型：48V输入、1000W输出，适用于智能车竞赛微缩...

无线充电LCC-S仿真，Simulink仿真模型 适用于第二十届智能车竞赛微缩电磁组无线充电，科研，项目等。 输入48V，输出1000W@10欧，负载为电阻，实际中更换为法拉电容功率仍可获得近似效果 参数已设计好，效率78% 可修改参数 版本Matlab2023b

最近在调无线充电系统的时候发现，LCC-S拓扑真是个好东西。特别是玩过电磁组的朋友都知道，车上那套无线充电系统既要考虑效率又得控制体积，这次用Simulink撸了个能直接落地的仿真模型，实测48V输入怼10欧姆电阻输出功率能到980W左右（别纠结那20W的误差，实际带电容时候更接近1000W）。

模型里最核心的谐振参数已经算好了，L1=35uH，C1=62nF，C2=72nF（具体计算过程后面会说）。直接打开Simulink模型，主电路长这样：

% 主拓扑结构示意代码 lccs_topology = [ '电压源 -> L1并联C1 -> 发射线圈 ' '接收线圈 -> C2串联负载 -> 接地 ' ];

发射端用全桥逆变生成高频交流，这里有个小技巧——死区时间设置千万别照搬教科书参数。实测用200ns死区时管子发热明显，改成150ns后效率直接提升了2个百分点。

无线充电LCC-S仿真，Simulink仿真模型 适用于第二十届智能车竞赛微缩电磁组无线充电，科研，项目等。 输入48V，输出1000W@10欧，负载为电阻，实际中更换为法拉电容功率仍可获得近似效果 参数已设计好，效率78% 可修改参数 版本Matlab2023b

重点看谐振参数计算部分。关键是要让系统工作在谐振频率点，用下面这个公式计算时记得单位换算：

f_resonant = 1/(2*pi*sqrt(L1*(C1*C2)/(C1+C2))); % 实际算出来是85kHz左右 disp(['谐振频率: ',num2str(f_resonant/1000,'%.1f'),' kHz']);

仿真时发现个有趣现象：当耦合系数k从0.3变到0.5时，传输效率居然先升后降。这说明线圈间距不是越小越好，存在最佳距离点。模型里可以直接修改Mutual Inductance模块的耦合系数参数来验证。

负载突变测试必须得做，毕竟实际要给电容充电。把负载从10欧切到2欧时（模拟电容初始充电阶段），输出电流从10A飙到32A，这时候得看MOS管的电流余量够不够。教你们个骚操作——在仿真里把MOS的Rdson参数从标称的8mΩ改成15mΩ，立马能看到效率从78%掉到71%，所以选型时别省这个钱。

最后说说怎么移植到实物。仿真里的理想元件需要做等效替换，比如：

% 实际元件选型建议 L1_tolerance = 0.15; % 允许15%误差 C_voltage_rating = 100; % 电容耐压至少100V

模型文件已经打包好了，直接扔到Matlab2023b里跑就行。注意2023b的Solver设置默认是变步长的，想实时观测波形的话记得切成Fixed-step，步长设成开关周期的1/20左右效果最佳。