三相桥式正弦波SPWM 逆变器如图1所示。
图1 三相桥式正弦波SPWM 逆变器
解： （1）、当采
333333'[sin()sin(3)]2'[sin()sin(3)]32'[sin()sin(3)]3ra ra rb rb rc rc u u u A θA θπu u u A θA θπu u u A θA θì???=+=+?????=+=-+í?????=+=++????
式中3u 为三次谐波，其相对基波的幅值为3A ，12θπf =。
对33'[sin()sin(3)]ra ra u u u A θA θ=+=+求最大值，由0ra du dt '
= 得：
3cos 3cos(3)0A θθ+= ①
又2
cos(3)(4cos 3)cos θθθ=-
得：cos θ=
则sin θ=
则231
sin(3)(4cos 1)sin (23A θθθ=-=-
sin θ、sin(3)θ带入'ra u
得：32'(23ra u A A =+，此时'ra u 是3A 的函数，由30ra du dA '=得：31
6A =
，此时max 'ra u A =
g 。 当A=1V 时，调制比1M =，叠加三次谐波后直流电压利用率为：
20.8662
D
vv D K M V ===
此时对应的3A 值即对应'ra u 取得最大值时的3A 值，即：31
6
A =
叠加上述幅值的三次谐波后，要保持输出电压不含低次谐波，原调制信号(ra u rb u 和rc u )幅值A
还能提高，当刚好达到满调制时，即：max '12
ra u A =
=g
，得：1.155A =
=，即A 可提高到1.155。 （2）、
I ：当k=0.5时，有：
0.5max(,,)0.5min(,,)0.50.5(0/6)0.50.5(/6/2)
0.50.5(/25/6)0.50.5(5/67/6)0.50.5(7/63/2)
0.50.5(3/2o ra rb rc ra rb rc rc rb ra rb ra rc rb rc rb ra
rc ra u u u u u u u u u wt u u wt u u wt u u wt u u wt u u wt ππππππππππ=----≤≤--≤≤--≤≤=--≤≤--≤≤--≤≤11/6)0.50.5(11/62)rc rb u u wt πππ???
??
???
??
--≤≤?
对A 相，加入零序电压后有：
0.5max(,,)0.5min(,,)
0.50.5(0/6)0.50.5(/6/2)0.50.5(/25/6)0.50.5(5/67/6)0.50.5(7/63/2)0.50.5ra ra ra rb rc ra rb rc ra rc rb ra rb ra rc ra rb rc rb ra rc ra u u u u u u u u u u u wt u u wt u u wt u u u wt u u wt u u πππππππππ'=----≤≤-≤≤-≤≤=--≤≤-+≤≤-+ 1.5(0/6)0.5(/6/2)
0.5(/25/6)
1.5(5/67/6)0.5(7/63/2)
(3/211/6)0.5(3/211/6)0.50.5(11/62) 1.5(11/62)
ra rab rac ra rab
rac ra rc rb ra u wt u wt u wt u wt u wt wt u wt u u u wt u wt πππππππππππππππππ≤≤????≤≤????≤≤??
=≤≤???≤≤??≤≤≤≤?--≤≤≤≤??????
则：
03/4(0/6)
3/4/2(/6/2)
3/4/2(/25/6)3/43/4(5/67/6)/23/4(7/63/2)/23/4(3/211/6)3/40(11/62)ra
ra
ra ra ra ra ra u A wt A u wt A u wt A u A wt u A wt u A wt A u wt πππππππππππππ?'≤≤≤≤?
?'≤≤≤≤?
?'≤≤≤≤??
'-≤≤≤≤??
'≤≤-≤≤?'≤≤-≤≤'-≤≤≤≤?
?
??
?
知.max /2ra u '=,
当刚达到满调制时，有.max /21ra u '==
，则
2 1.15A ==，即基波幅值可提高到1.15倍的载波幅值，使直流电压利用率提高到1。
优点：可以提高直流电压利用率 缺点：不能减少开关频率
II ：当1k =时，有： max(,,)1
1(0/6)1(/65/6)
1(5/63/2)1(3/22)
o ra rb rc rc ra
rb rc u u u u u wt u wt u wt u wt πππππππ=-+-+≤≤??-+≤≤?=?
-+≤≤??-+≤≤? 对A 相，加入零序电压后有：
0.5max(,,)1
1(0/6)1(0/6)1(/65/6)1(/65/6)1(5/63/2)1(5/63/2)1(3/22)1(3/22)ra ra ra rb rc ra rc rac ra rb rab ra rc rac u u u u u u u wt u wt wt wt u u wt u wt u u wt u wt ππππππππππππππ'=-+-+≤≤+≤≤????≤≤≤≤??==??
-+≤≤+≤≤????-+≤≤+≤≤??
则：(12)(0/6)(/65/6)
(1(5/63/2)(1(12)(3/22)
ra ra ra A u A wt A wt A u A wt A u A wt πππππππ?'≤≤≤≤??≤≤??
'≤≤≤≤??'≤≤-≤≤??
当/65/6wt ππ≤≤时，ra u A '=，达到满调制；在 0ra u '<
时，max
1)ra u A '
=，
此时直流电压利用率为：10.866vv K =
=
。当A =时，可是负半部分利用率达到
最大。
优点：不仅可以提高直流电压利用率，而且可以使开关频率减少1/3，有利于减
少开关损耗。
缺点：由于有一段时间持续满调制，可能是输出含有的谐波次数降低，使滤波变得困难。 （3）、仿真（以a 相为例）： I ：叠加三次谐波时，若
31/6A =,A =
,则此时的仿真图如图2所示。
图2
31/6A =,A =
时的仿真图 由图可见，当
31/6A =,A =
，调制波叠加三次谐波后其峰值达到载波峰值，且基波幅值大于调制波峰值，从而提高了直流电压利用率，与理论分析相符。
II ：叠加k=0.5的零序电压时，若2 1.15A ==，则此时的仿真图如图3所示。
图3 2 1.15A ==时的仿真图
由图可见，当2/ 1.15
A==，调制波叠加零次谐波后其峰值达到载波峰值，且基波幅值大于调制波峰值，从而提高了直流电压利用率，与理论分析相符。III：叠加k=1的零序电压时，若
A=，则此时的仿真图如图4所示。
图4
A=时的仿真图
由图可见，当
A=，调制波叠加零次谐波后其峰值达到载波峰值，且基波幅
值大于调制波峰值，从而提高了直流电压利用率，与理论分析相符。
由理论计算及仿真可知：
①通过在相电压的参考指令里注入1/6倍的基波分量幅值的三次谐波，就使得在不发生过调制的情况下调制系数m可以达到1.15，从而使输出线电压的峰值最
大可以达到U
d
②通过在相电压的参考指令里注入零次谐波，当k取一定的值时可以减小开关频率，从而减少开关损耗；但同时可能使输出的谐波减小，从而使滤波变得困难。（4）、采用空间矢量法（SVPWM）进行三相SVPWM调制，其仿真原理图如图5所示。
图4 SVPWM 仿真原理图
合成矢量为：2(/2)
32
i wt s ra rb rc ra rb rc A u u u u u u u e π-=++=+?+?= ，则初始相位为：0270οθ=
程序流程图如图5所示。
图5 程序流程图
程序清单：
#define pi 3.1415
static int n=0;
static double t1,t2,t0,ta,tb,tc,ura,urb,urc; int flag;//判断扇区的变量
double a0=270,a1,a2;//矢量的相位角
double b=1.8;//每过Ts旋转的角度
double Ts=0.0001;//载波周期
if(t>=n*Ts)
{
a1=a0+b*n;//每过Ts角度增加b
a2=a1-((int)a1/360)*360;//转的角度超过一圈时，减去圈数对应的角度，从而判读所在扇区
/******判断所在扇区******/
if(a2<60)
flag=1;
else if(a2<120)
flag=2;
else if(a2<180)
flag=3;
else if(a2<240)
flag=4;
else if(a2<300)
flag=5;
else
flag=6;
/******根据所在扇区，计算时间******/
switch(flag)
{
case 1:
{
t1=sqrt(3)*Ts*sin((60-a2)*2*pi/360)/200;
t2=sqrt(3)*Ts*sin(a2*2*pi/360)/200;
t0=Ts-t1-t2;
ta=t1+t2+t0/2;
tb=t2+t0/2;
tc=t0/2;
break;
}
case 2:
{
t1=sqrt(3)*Ts*sin((60*2-a2)*2*pi/360)/200;
t2=sqrt(3)*Ts*sin((a2-60)*2*pi/360)/200;
t0=Ts-t1-t2;
tb=t1+t2+t0/2;
ta=t1+t0/2;
tc=t0/2;
break;
}
case 3:
{
t1=sqrt(3)*Ts*sin((60*3-a2)*2*pi/360)/200;
t2=sqrt(3)*Ts*sin((a2-60*2)*2*pi/360)/200;
t0=Ts-t1-t2;
tb=t1+t2+t0/2;
tc=t2+t0/2;
ta=t0/2;
break;
}
case 4:
{
t1=sqrt(3)*Ts*sin((60*4-a2)*2*pi/360)/200;
t2=sqrt(3)*Ts*sin((a2-60*3)*2*pi/360)/200;
t0=Ts-t1-t2;
tc=t1+t2+t0/2;
tb=t1+t0/2;
ta=t0/2;
break;
}
case 5:
{
t1=sqrt(3)*Ts*sin((60*5-a2)*2*pi/360)/200;
t2=sqrt(3)*Ts*sin((a2-60*4)*2*pi/360)/200;
t0=Ts-t1-t2;
tc=t1+t2+t0/2;
ta=t2+t0/2;
tb=t0/2;
break;
}
case 6:
{
t1=sqrt(3)*Ts*sin((60*6-a2)*2*pi/360)/200;
t2=sqrt(3)*Ts*sin((a2-60*5)*2*pi/360)/200;
t0=Ts-t1-t2;
ta=t1+t2+t0/2;
tc=t1+t0/2;
tb=t0/2;
break;
}
}
/******根据各管导通的时间计算调制电压******/ ura=2*ta/Ts-1;
urb=2*tb/Ts-1;
urc=2*tc/Ts-1;
n++;
};
/******输出调制电压，用于和三角载波比较******/ y1=ura; y2=urb; y3=urc;
仿真结果如图6、7所示。
图6 C block 模块输出信号
图7 与图6对应的各输出信号与三角载波比较后输出信号
由仿真图可知，与理论相符合 （5）、采用调整零矢量的方法实现三相SVPWM 调制，其原理图同图4。
当k=1，即零矢量用07(111)V
，000t = ，070t t =，则在I 、VI 扇区，S a =1；在II 、III 扇区，S b =1；在IV 、V 扇区，S c =1。 程序清单：
#define pi 3.1415 static int n=0;
static double t1,t2,t0,ta,tb,tc,ura,urb,urc;
int flag;//判断扇区的变量
double a0=270,a1,a2;//矢量的相位角
double b=1.8;//每过Ts旋转的角度
double Ts=0.0001;//载波周期
if(t>=n*Ts)
{
a1=a0+b*n;//每过Ts角度增加b
a2=a1-((int)a1/360)*360;//转的角度超过一圈时，减去圈数对应的角度，从而判读所在扇区
/******判断所在扇区******/
if(a2<60)
flag=1;
else if(a2<120)
flag=2;
else if(a2<180)
flag=3;
else if(a2<240)
flag=4;
else if(a2<300)
flag=5;
else
flag=6;
/******根据所在扇区，计算时间******/
switch(flag)
{
case 1:
{
t1=sqrt(3)*Ts*sin((60-a2)*2*pi/360)/200;
t2=sqrt(3)*Ts*sin(a2*2*pi/360)/200;
t0=Ts-t1-t2;
ta=Ts;
tb=t2+t0;
tc=t0;
break;
}
case 2:
{
t1=sqrt(3)*Ts*sin((60*2-a2)*2*pi/360)/200;
t2=sqrt(3)*Ts*sin((a2-60)*2*pi/360)/200;
t0=Ts-t1-t2;
tb=Ts;
ta=t1+t0;
tc=t0;
break;
}
case 3:
{
t1=sqrt(3)*Ts*sin((60*3-a2)*2*pi/360)/200;
t2=sqrt(3)*Ts*sin((a2-60*2)*2*pi/360)/200;
t0=Ts-t1-t2;
tb=Ts;
tc=t2+t0;
ta=t0;
break;
}
case 4:
{
t1=sqrt(3)*Ts*sin((60*4-a2)*2*pi/360)/200;
t2=sqrt(3)*Ts*sin((a2-60*3)*2*pi/360)/200;
t0=Ts-t1-t2;
tc=Ts;
tb=t1+t0;
ta=t0;
break;
}
case 5:
{
t1=sqrt(3)*Ts*sin((60*5-a2)*2*pi/360)/200;
t2=sqrt(3)*Ts*sin((a2-60*4)*2*pi/360)/200;
t0=Ts-t1-t2;
tc=Ts;
ta=t2+t0;
tb=t0;
break;
}
case 6:
{
t1=sqrt(3)*Ts*sin((60*6-a2)*2*pi/360)/200;
t2=sqrt(3)*Ts*sin((a2-60*5)*2*pi/360)/200;
t0=Ts-t1-t2;
ta=Ts;
tc=t1+t0;
tb=t0;
break;
}
}
/******根据各管导通的时间计算调制电压******/
ura=2*ta/Ts-1;
urb=2*tb/Ts-1;
urc=2*tc/Ts-1;
n++;
};
/******输出调制电压，用于和三角载波比较******/
y1=ura;
y2=urb;
y3=urc;
仿真图如图8、9所示。
图8 k=1时（Va）的仿真图
由图可知，k=1调整零矢量的SVPW方法与叠加零序电压的SPWM调制方法相似，都能够减少开关次数，从而减小开关损耗。
《电气专业核心课综合课程设计》 题目：基于MATLAB的电力电子技术 仿真分析 学校： 院（系）： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 目录
1.整流电路仿真………………………………………………………………………………页码 1.1单相半波可控整流系统………………………………………………………………页码 1.1.1晶闸管的仿真…………………………………………………………………页码 1.1.2单相半波可控整流电路的仿真………………………………………………页码 1.2晶闸管三相桥式整流系统的仿真…………………………………………………页码 1.3相位控制的晶闸管单相交流调压器带系统的仿真………………………………页码 2.斩波电路仿真………………………………………………………………………………页码 2.1降压斩波电路（Buck变换器）………………………………………………………页码 2.1.1可关断晶闸管（GTO）的仿真…………………………………………………页码 2.1.2 Buck变换器的仿真………………………………………………………页码 2.2升压斩波电路（Boost变换器）………………………………………………………页 码 2.2.1绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的仿真…………………………………………页码 2.2.2 Boost变换器的仿真……………………………………………………………页码4.逆变电路仿真………………………………………………………………………………页码 4.1晶闸管三相半波有源逆变器的仿真………………………………………………页码 5.课程设计总结………………………………………………………………………………页码参考文献……………………………………………………………………………………页码 电气专业核心课综合课程设计任务书
《电力电子技术》 课程设计报告 题目：基于Matlab的电力电子技术 仿真分析 专业：电气工程及其自动化 班级：电气2班 学号：Z01114007 姓名：吴奇 指导教师：过希文 安徽大学电气工程与自动化学院 2015年 1 月7 日
中文题目 基于Matlab 的电力电子技术仿真分析 一、设计目的 （1）加深理解《电力电子技术》课程的基本理论； （2）掌握电力电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力； （3）学习Matlab 仿真软件及各模块参数的确定。 二、设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕： （1）根据设计题目要求的指标，通过查阅有关资料分析其工作原理，设计电路原理图； （2）利用MATLAB 仿真软件绘制主电路结构模型图，设置相应的参数。 （3）用示波器模块观察和记录电源电压、控制信号、负载电压、电流的波形图。 三、设计内容 （1）设计一个降压变换器（Buck Chopper ），其输入电压为200V ，负载为阻感性带反电动势负载，电阻为2欧，电感为5mH ，反电动势为80V 。开关管采用IGBT ，驱动信号频率为1000Hz ，仿真时间设置为0.02s ，观察不同占空比下（25%、50%、75%）的驱动信号、负载电流、负载电压波形，并计算相应的电压、电流平均值。 然后，将负载反电动势改变为160V ，观察电流断续时的工作波形。（最大步长为5e-6，相对容忍率为1e-3，仿真解法器采用ode23tb ） （2）设计一个采用双极性调制的三相桥式逆变电路，主电路直流电源200V ，经由6只MOSFET 组成的桥式逆变电路与三相阻感性负载相连接，负载电阻为1欧，电感为5mH ，三角波频率为1000Hz ，调制度为0.7，试观察输入信号（载波、调制波）、与直流侧假想中点N ‘的三相电压Uun ’、Uvn ’、Uwn ’，输出线电压UV 以及负载侧相电压Uun 的波形。 四、设计方案 实验1：降压变换器 dc-dc 变流电路可以将直流电变成另一固定电压或可调电压的直流电，包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。其中，直接直流变流电路又称为斩波电路，功能是将直流电变为另一直流电。本次实验主要是在Matlab 中设计一个降压斩波电路并仿真在所给条件下的波形和数值与理论计算相对比。降压斩波电路原理图如下所示，该电路使用一个全控型器件V ，这里用IGBT ，也可采用其他器件，例如晶闸管，若采用晶闸管，还需设置使晶闸管关断的辅助电路。为在V 关断时给负载中电感电流提供通道，设置了续流二极管VD 。斩波电路主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等，后两种情况下负载中均会出现反电动势，图中用m E 表示。若无反电动势，只需令0m E ，以下的分析和表达式中均适用。
第一章概述 1、1 直流―直流变换的分类 直流—直流变换器(DC-DC)就是一种将直流基础电源转变为其她电压种类的直流变换装置。目前通信设备的直流基础电源电压规定为?48V,由于在通信系统中仍存在?24V(通信设备)及+12V、+5V(集成电路)的工作电源,因此,有必要将?48V基础电源通过直流—直流变换器变换到相应电压种类的直流电源,以供实际使用。D C/DC变换就是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。主要有 (1)Buck电路——降压斩波,其输出平均电压小于输入电压,极性相同。 (2)Boost电路——升压斩波,其输出平均电压大于输入电压,极性相同。 (3)Buck－Boost电路——降压―升压斩波,其输出平均电压大于或小于输入电压,极性相反,电感传输。 (4)Cuk电路——降压或升压斩波,其输出平均电压大于或小于输入电压,极性相反,电容传输。 此外还有Sepic、Zeta电路。 1、2 直流—直流变换器的发展 当今软开关技术的发展使得DC/DC发生了质的飞跃,美国VICOR公司(美国怀格公司,国际知名的电源模块生产厂家)设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器,其最大输出功率有300W、600W、800W等,相应的功率密度为(6、2、10、17)W/cm3,效率为(80～90)%。日本NEMIC—LAMBDA(联美兰达,日本的开关电源厂商、2012年兰达被TDK收购,名称也改为TDK-LAMBDA)公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列,其开关频率为(200～300)kHz,功率密度已达到27W/cm3,采用同步整流器(MOSFET代替肖特基二极管),使整个电路效率提高到90%。
《电力电子技术实验》指导书 合肥师范学院电子信息工程学院
实验一电力电子器件 仿真过程： 进入MATLAB环境，点击工具栏中的Simulink选项。进入所需的仿真环境，如图所示。点击File/New/Model新建一个仿真平台。点击左边的器件分类，找到Simulink和SimPowerSystems，分别在他们的下拉选项中找到所需的器件，用鼠标左键点击所需的元件不放，然后直接拉到Model平台中。 图 实验一的具体过程： 第一步：打开仿真环境新建一个仿真平台，根据表中的路径找到我们所需的器件跟连接器。
提取出来的器件模型如图所示： 图 第二步，元件的复制跟粘贴。有时候相同的模块在仿真中需要多次用到，这时按照常规的方法可以进行复制跟粘贴，可以用一个虚线框复制整个仿真模型。还有一个常用方便的方法是在选中模块的同时按下Ctrl键拖拉鼠标，选中的模块上会出现一个小“+”好，继续按住鼠标和Ctrl键不动，移动鼠标就可以将模块拖拉到模型的其他地方复制出一个相同的模块，同时该模块名后会自动加“1”，因为在同一仿真模型中，不允许出现两个名字相同的模块。 第三步，把元件的位置调整好，准备进行连接线，具体做法是移动鼠标到一个器件的连接点上，会出现一个“十字”形的光标，按住鼠标左键不放，一直到你所要连接另一个器件的连接点上，放开左键，这样线就连好了，如果想要连接分支线，可以要在需要分支的地方按住Ctrl键，然后按住鼠标左键就可以拉出一根分支线了。 在连接示波器时会发现示波器只有一个接线端子，这时可以参照下面示波器的参数调整的方法进行增加端子。在调整元件位置的时候，有时你会遇到有些元件需要改变方向才更方便于连接线，这时可以选中要改变方向的模块，使用Format菜单下的Flip block 和Rotate
课程设计说明书 设计题目：单相交流调压技术 专业班级： 2009级电气工程及其自动化 姓名：王昊 学号： 0915140068 指导教师：褚晓锐 2011年12月23日 （提交报告时间）
一.课程设计题目：单项交流调压技术的工程应用 二.课程设计日期: 2011年12月19日 三．课程设计目的： “电力电子技术”课程设计是在教学及实验基础上，对课程所学理论知识的深化和提高。因此，要求学生能综合应用所学知识，设计出具有电压可调功能的直流电源系统，能够较全面地巩固和应用本课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌整流电路设计的基本方法。培养学生独立思考、独立收集资料、独立设计的能力；培养分析、总结及撰写技术报告的能力。 四．课程设计要求： :按课程设计指导书提供的课题，根据第下表给出的基本要求及参数独立完成设计，课程设计说明书应包括以下内容： 1、方案的经济技术论证。 2、主电路设计。 3、通过计算选择整流器件的具体型号。 4、确定变压器变比及容量。 5、确定平波电抗器。 7、触发电路设计或选择。 8、课程设计总结。 9、完成4000字左右说明书，有系统电气原理图，内容完整、字迹工整、图表整齐规范、数据详实。 设计技术参数工作量工作计划 1、单相交流220V电源。 2、交流输出电压U d 在0～220V连续可调。 3、交输出电2000W。1、方案的经济技术论证。 2、主电路设计。 3、通过计算选择整流器件的 具体型号。 第一周： 周一：收集资料。 周二～三：方案论证。 周四：主电路设计。
4、触发电路设计。 5、绘制主电路图。 周五：理论计算。 第二周： 周一：选择器件的具体型号 周二～三：触发电路设计。。 周四～五：总结并撰写说明书。 五．课程设计内容： 设计方案图及论证 将一种交流电能转换为另一种交流电能的过程称为交流-交流变换过程，凡能实现这种变换的电路为交流变换电路。对单相交流电的电压进行调节的电路。用在电热控制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等场合。与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制方便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属消耗也少。结构原理简单。该方案是由变压器、触发电路、整流器、以及一些电路构成的，为一台电阻炉提供电源。输入的电压为单相交流220V ，经电路变换后，为连续可调的交流电。 各部分电路作用 220V 交流输入部分作用：为电路提供电源，主要是市电输入。 调压环节的作用：将交流220V 电源经过变压器、整流器等电路转换为连续可调的交 220V 交流输入 调压环节 输出连续可调的交流电 触发电路
电力电子技术仿真实训 2009年 仿真实训1——桥式整流电路仿真研究 (2) 仿真实训2——直流降压变换器仿真研究 (9) 仿真实训3——单相逆变器仿真研究 (12) 仿真实训4——单相交流调压器仿真研究 (15)
仿真实训1——桥式整流电路仿真研究 一、准备工作 1、预习Matlab/simulink 仿真软件； 2、预习整流电路的几种形式和原理，重点预习单相桥式全控整流电路。有能力的同学也可以预习其他各种形式的整流电路。 二、操作方法 1、带电阻性负载的仿真实验 启动MATLAB7.0（或6.5）, 进入SIMULINK后建新文档，绘制单相全波可控整流器结构模型图，如图1所示。双击各模块，在出现的对话框内设置相应的参数。 图1带电阻负载单相桥式全控整流电路模型 （1）晶闸管元件参数设置 双击晶闸管模块，本例元件参数对话框如图2所示。 a）晶闸管元件内电阻R on，单位为Ω。 b）晶闸管元件内电阻L on，单位为H。注意，电感不能设置为0。
图2 可关断晶闸管元件的参数设置对话框 c）晶闸管元件的正向管压降V f，单位为V。 d）电流下降到10％的时间t f，单位为秒（s）。 e）电流拖尾时间T q，单位为秒（s）。 f）初始电流I C，单位为A，与晶闸管元件初始电流的设置相同。通常将I C 设置为0。 g）缓冲电阻R s，单位为Ω，为了在模型中消除缓冲电路，可将缓冲电阻R s 设置为inf。 h）缓冲电容C s，单位为F，为了在模型中消除缓冲电路，可将缓冲电容C s 设置为0。为了得到纯电阻R s，可将电容C s参数设置为inf。 （2）单个电阻、电容、电感元件的参数设置。 双击RLC模块，整个电阻、电容、电感元件的参数设置对话框如图3所示。
uck 电路的设计与仿真 1、Buck 电路设计： 设计一降压变换器，输入电压为 20V ，输出电压5V ，要求纹波电压为输出 电压的0.5%，负载电阻10欧姆，求工作频率分别为10kHz 和50kHz 时所需的 电感、电容。比较说明不同开关频率下，无源器件的选择。 解：(1)工作频率为10kHz 时， A.主开关管可使用MOSFET ,开关频率为10kHz ; B 输入20V ，输出5V ，可确定占空比 Dc=25% ; C.根据如下公式选择电感 这个值是电感电流连续与否的临界值，L>L c 则电感电流连续，实际电感值 可选为1.1~1.2倍的临界电感，可选择为4 10?H ； D.根据纹波的要求和如下公式计算电容值 C=^^T s2 J =4.17 10 牛 8L^U 。 8 沃 4.5 沃 10 X0.0055 1 0000 (2)工作频率为50kHz 时， A.主开关管可使用MOSFET ,开关频率为50kHz ; B 输入20V ，输出5V ，可确定占空比 Dc=25% ; C.根据如下公式选择电感 . (1—DJR T (1 —0.25)汇10,. 1 L c (1 _DJR T 2 s (1-0.25)1° 亠 2 10000 = 3.75 10* H 5 (1-0.25) 0.75 10, H 50000 这个值是电感电流连续与否的临界值, L>Lc 则电感电流连续，实际电感值
L c T s 2
可选为1.2倍的临界电感，可选择为0.9 10" H ； D.根据纹波的要求和如下公式计算电容值 分析：在其他条件不变的情况下，若开关频率提高 n 倍，则电感值减小为 1/n ，电容值也减小到1/n 。从上面推导中也得出这个结论 2、Buck 电路仿真: 利用sim power systems 中的模块建立所设计降压变换器的仿真电路。输 入电压为20V 的直流电压源，开关管选 MOSFET 模块（参数默认），用Pulse Gen erator 模块产生脉冲驱动开关管 建模: 分别做两种开关频率下的仿真 工作频率为10kHz 时 U o (1-D c ) 8L U o T s 2 5 (1-0.25) 1 8 0.9 10J 0.005 5 500002 = 0.833 10*F matlab20120510 ?
本文前言 MA TLAB的简介 MATLAB是一种适用于工程应用的各领域分析设计与复杂计算的科学计算软件，由美国Mathworks公司于1984年正式推出，1988年退出3.X（DOS）版本，19992年推出4.X（Windows）版本；19997年腿5.1（Windows）版本，2000年下半年，Mathworks公司推出了他们的最新产品MATLAB6.0（R12）试用版，并于2001年初推出了正式版。随着版本的升级，内容不断扩充，功能更加强大。近几年来，Mathworks公司将推出MATLAB语言运用于系统仿真和实时运行等方面，取得了很多成绩，更扩大了它的应用前景。MATLAB已成为美国和其他发达国家大学教学和科学研究中最常见而且必不可少的工具。 MATLAB是“矩阵实验室”（Matrix Laboratory）的缩写，它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言，着重针对科学计算、工程计算和绘图的需要。在MATLAB中，每个变量代表一个矩阵，可以有n*m个元素，每个元素都被看做复数摸索有的运算都对矩阵和复数有效，输入算式立即可得结果，无需编译。MATLAB强大而简易的做图功能，能根据输入数据自动确定坐标绘图，能自定义多种坐标系（极坐标系、对数坐标系等），讷讷感绘制三维坐标中的曲线和曲面，可设置不同的颜色、线形、视角等。如果数据齐全，MATLAB通常只需要一条命令即可做图，功能丰富，可扩展性强。MATLAB软件包括基本部分和专业扩展部分，基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分风，可以满足大学理工科学生的计算需要，扩展部分称为工具箱，它实际上使用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集，用于解决某一方面的问题，或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图象处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等多种工具箱，并且向公式推倒、系统仿真和实时运行等领域发展。MATLAB语言的难点是函数较多，仅基本部分就有七百多个，其中常用的有二三百个。 MATLAB在国内外的大学中，特别是数值计算应用最广的电气信息类学科中，已成为每个学生都应该掌握的工具。MATLAB大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书（论文） 课程名称：电力电子技术 设计题目：可逆直流PWM驱动电源的设计 院系：电气工程系 班级：0706111 设计者：王勃 学号：1070610602 指导教师：李久胜 设计时间：2010年11月 哈尔滨工业大学教务处
哈尔滨工业大学课程设计任务书
H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源的设计 技术指标：被控直流永磁电动机参数：额定电压20V，额定电流1A，额定转 速2000rpm。驱动系统的调速范围：大于1：100。驱动系统应具有软启动功能，软启动时间约为2s。详细设计要求见附录2. 1.整体方案设计 本文设计的H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源由四部分组成：主电路，H 型单极模式同频可逆PWM控制电路，IPM接口电路及稳压电源。同时具有软启动功能，软启动时间为2s左右。控制原理如图1所示： 功率转换电路 图1 直流PWM驱动电源的控制原理框图 脉宽调制电路以SG3525为核心，产生频率为5KHz的方波控制信号，占空比可调。经用门电路实现的脉冲分配电路，转换成两列对称互补的驱动信号，同时具有5us的死区时间，该信号驱动Ｈ型功率转换电路中的开关器件，控制直流永磁电动机。稳压电源采用LM2575-ADJ系列开关稳压集成电路，通过调整电位器，使其稳定输出15V直流电源。 2.主电路设计 2.1主电路设计要求 直流PWM驱动电源的主电路图如图2所示。此部分电路的设计包括整流电路和H桥可逆斩波电路。二极管整流桥把输入的交流电变为直流电。四只功率器件构成H 桥，根据脉冲占空比的不同，在直流电机上可得到不同的直流电压。 主电路部分的设计要求如下： 1）整流部分采用4 个二极管集成在一起的整流桥模块。 2）斩波部分H 桥不采用分立元件，而是选用IPM（智能功率模块）PS21564来实现。该模块的主电路为三相逆变桥，在本设计中只采用其中U、V 两相即可。
目录 实验一：常用电力电子器件特性测试 (3) （一）实验目的： (3) 掌握几种常用电力电子器件（SCR、GTO、MOSFET、IGBT）的工作特性； (3) 掌握各器件的参数设置方法，以及对触发信号的要求。 (3) （二）实验原理 (3) （三）实验内容 (3) （四）实验过程与结果分析 (3) 1．仿真系统 (3) 2．仿真参数 (4) 3．仿真波形与分析 (4) 4．结论 (10) 实验二：可控整流电路 (11) （一）实验目的 (11) （二）实验原理 (11) （三）实验内容 (11) （四）实验过程与结果分析 (12) 1．单相桥式全控整流电路仿真系统，下面先以触发角为0度，负载为纯电阻负载为例 (12) 2．仿真参数 (12) 3．仿真波形与分析 (14) 实验三：交流-交流变换电路 (19) （一）实验目的 (19) （三）实验过程与结果分析 (19) 1）晶闸管单相交流调压电路 (19) 实验四：逆变电路 (26) （一）实验目的 (26)
（二）实验内容 (26) 实验五：单相有源功率校正电路 (38) （一）实验目的 (38) （二）实验内容 (38) 个性化作业： (40) （一）实验目的： (40) （二）实验原理： (40) （三）实验内容 (40) （四）结果分析： (44) （五）实验总结： (45)
实验一：常用电力电子器件特性测试 （一）实验目的： 掌握几种常用电力电子器件（SCR、GTO、MOSFET、IGBT）的工作特性； 掌握各器件的参数设置方法，以及对触发信号的要求。（二）实验原理 将电力电子器件和负载电阻串联后接至直流电源的两端，给器件提供触发信号，使器件触发导通。 （三）实验内容 ?在MATLAB/Simulink中构建仿真电路，设置相关参数。 ?改变器件和触发脉冲的参数设置，观察器件的导通情况及负载端电压、器件电流的变化情况。 （四）实验过程与结果分析 1．仿真系统 以GTO为例，搭建仿真系统如下：
题目：Buck 电路的设计与仿真 1、Buck 电路设计： 设计一降压变换器，输入电压为20V ，输出电压5V ，要求纹波电压为输出电压的0.5％，负载电阻10欧姆，求工作频率分别为10kHz 和50kHz 时所需的电感、电容。比较说明不同开关频率下，无源器件的选择。 解：（1）工作频率为10kHz 时， A.主开关管可使用MOSFET ，开关频率为10kHz ； B.输入20V ，输出5V ，可确定占空比Dc=25%； C.根据如下公式选择电感 H T R D L s c c 41075.310000 1210)25.01(2)1(-?=??-=-= 这个值是电感电流连续与否的临界值，L>c L 则电感电流连续，实际电感值可选为1.2倍的临界电感，可选择为H 4105.4-?； D.根据纹波的要求和如下公式计算电容值 =?-=2008)1(s c T U L D U C 2410000 15005.0105.48)25.01(5?????-?-=F 41017.4-? （2）工作频率为50kHz 时， A.主开关管可使用MOSFET ，开关频率为50kHz ； B.输入20V ，输出5V ，可确定占空比Dc=25%； C.根据如下公式选择电感 H T R D L s c c 41075.050000 1210)25.01(2)1(-?=??-=-= 这个值是电感电流连续与否的临界值，L>Lc 则电感电流连续，实际电感值可选为1.2倍的临界电感，可选择为H 4109.0-?； D.根据纹波的要求和如下公式计算电容值 =?-=2008)1(s c T U L D U C 2450000 15005.0109.08)25.01(5?????-?-=F 410833.0-? 分析： 在其他条件不变的情况下，若开关频率提高n 倍，则电感值减小为1/n ，电容值也减小到1/n 。从上面推导中也得出这个结论。 2、Buck 电路仿真： 利用simpowersystems 中的模块建立所设计降压变换器的仿真电路。输入电压为20V 的直流电压源，开关管选MOSFET 模块(参数默认)，用Pulse Generator 模块产生脉冲驱动开关管。分别做两种开关频率下的仿真。 （一）开关频率为10Hz 时； (1)使用理论计算的占空比，记录直流电压波形，计算稳态直流电压值，计算稳态直流纹波电压，并与理论公式比较，验证设计指标。 由第一步理论计算得占空比Dc=25%； 实验仿真模型如下所示（稳态直流电压值为4.299V ）：
电气2013级卓班电力电子技术与电力系统分析 课程实训报告 专业：电气工程及其自动化 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
兰州交通大学自动化与电气工程学院 2016 年 1 月日
电力电子技术与电力系统分析课程实训报告 1 电力电子技术实训报告 1.1 实训题目 1.1.1电力电子技术实训题目一 一．单相半波整流 参考电力电子技术指导书中实验三负载，建立MATLAB/Simulink环境下三相半波整流电路和三相半波有源逆变电路的仿真模型。仿真参数设置如下： (1)交流电压源的参数设置和以前实验相关的参数一样。 (2)晶闸管的参数设置如下： R=0.001Ω，L =0H，V f=0.8V，R s=500Ω，C s=250e-9F on (3)负载的参数设置 RLC串联环节中的R对应R d，L对应L d，其负载根据类型不同做不同的调整。 (4)完成以下任务： ①仿真绘出电阻性负载（RLC串联负载环节中的R d= Ω，电感L d=0，C=inf，反电动势为0）下α=30°，60°，90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L 和晶闸管两端电压U vt1的波形。 d ②仿真绘出阻感性负载下（负载R d=Ω，电感L d为，反电动势E=0）α=30°，60°，90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形。 ③仿真绘出阻感性反电动势负载下α=90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形，注意反电动势E的极性。 (5)结合仿真结果回答以下问题： ①该三项半波可控整流电路在β=60°，90°时输出的电压有何差异?
电力电子课程设计报告题目三相桥式全控整流电路设计 学院：电子与电气工程学院 年级专业：201５级电气工程及其自动化 姓名： 学号: 指导教师：高婷婷,林建华 成绩:
摘要 整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要同时也是应用得最为广泛的电路，不仅用于一般工业，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统,能源系统及其他领域,因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义,这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环,而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用，因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。 关键词：电力电子,三相，整流
目录 1 设计的目的和意义………………………………………１ 2 设计任务与要求 (1) 3 设计方案 (1) ?３.1三相全控整流电路设计 (1) 3.1.１三相全控整流电路图原理分析 (2) ?3.１.2整流变压器的设计 (2) ?3．1.3晶闸管的选择 (3) 3.2 保护电路的设计 (4) 3．2.1变压器二次侧过压保护 (4) ?3．2.2 晶闸管的过压保护………………………………………………４ 3.2．3 晶闸管的过流保护………………………………………………５ 3.3 触发电路的选择设计 (5) 4 实验调试与分析 (6) 4.１三相桥式全控整流电路的仿真模型 (6)
4.2仿真结果及其分析……………………………………………７ 5 设计总结 (8) 6 参考文献 (9)
1 设计的目的和意义 本课程设计属于《电力电子技术》课程的延续，通过设计实践，进一步学习掌握《电力电子技术》,更进一步的掌握和了解他三相桥式全控整流电路。通过设计基本技能的训练,培养学生具备一定的工程实践能力。通过反复调试、训练、便于学生掌握规范系统的电子电力方面的知识，同时也提高了学生的动手能力。 2 设计任务与要求 三相桥式全控整流电路要求输入交流电压2150,10,0.5U V R L H ==Ω=为阻 感性负载。 １.写出三相桥式全控整流电路阻感性负载的移相范围,并计算出直流电压的变化范围 2.计算α=60°时，负载两端电压和电流，晶闸管平均电流和有效电流。 3.画出α=60°时，负载两端 d U 和晶闸管两端 1 VT U 波形。 4.分析纯电阻负载和大电感负载以及加续流二极管电路的区别。 5.晶闸管的型号选择。 ３ 设计方案 ３.１三相全控整流电路设计
电力电子系统的PSIM+MATLAB联合仿真方法 李洁，王伟，李晓妮，钟彦儒 西安理工大学，陕西西安金花南路5号 710048 电子邮箱：lijie@https://www.doczj.com/doc/8b12925343.html, JOINT SIMULATION METHOD OF PSIM+MATLAB FOR POWER ELECTRONIC SYSTEMS LI Jie, WANG Wei, LI Xiao-ni, ZHONG Yan-ru Xi’an University of Technology, 710048 ABSTRACT: A new idea of joint simulation with PSIM and MATLAB is proposed in order to meet the requirements of those power electronic systems that need more elaborate modeling both in system level and in circuit-level. The proposed joint simulation method is illustrated by the example of analysis of the deadtime effect in voltage source inverters. It is shown that the method can make PSIM and MATLAB give full play to their strengths, simplify the process of the establishment of the simulation models, extend the application occasions to maximum extent, and greatly accelerate the simulation speed. KEY WORDS: simulation；PSIM； MATLAB； power electronics systems 摘要：针对一些要求仿真建模细致程度同时兼顾系统层面及线路层面的电力电子系统仿真需求，提出了用PSIM+MATLAB联合建立仿真模型的新思路。以电压源逆变器的死区效应分析为例，示范了PSIM+MATLAB联合仿真方法。可见该方法可充分发挥PSIM及MATLAB各自的优势，简化建立仿真模型的过程，最大限度扩展了适用场合，大大加快仿真速度。 关键词：仿真；PSIM；MATLAB；电力电子系统 1引言 近年来计算机仿真技术在电力电子领域得到了广泛的应用，促进了电力电子产品研发水平的提高，改善了电力电子产品的性能，缩短了产品的设计周期。目前,应用较多的电力电子线路（或系统）专用仿真软件有Cadence/OrCAD/Pspice 、PSIM、Saber等。此外，功能强大的MA TLAB也提供了电力系统模块库PowerSystem Blocksets。 在电力电子装置的设计过程中，通常我们会从不同层面去考查装置各部分的设计是否得到了优化。例如，对于装置的主电路拓扑而言，我们希望仿真软件能够在线路层面上提供精确的仿真波形，像开关器件的开通、关断过程也尽可能模拟地精确；而以优化控制部分的设计为目标对系统进行仿真时，主电路拓扑的细节在某些情况下即使只是被粗糙地建模，也不会对控制系统的设计产生本质的影响，这时我们反而有希望仿真软件在控制部分有简捷、高效的建模方式。 在上述电力电子线路（系统）专用仿真软件中，Saber功能最为强大，它可以仿真电力电子元件、电路和系统。Saber 的仿真结果真实性好，与PSpice 类似。但Saber 的数据处理量也相当庞大，仿真速度慢。而且由于Saber 软件价格昂贵、使用也较为复杂，不利于推广，目前大型企业应用较多。而PSpice虽然其仿真波形可以十分逼近电路实验结果，对电路拓扑设计有重要指导意义。但PSpice 的求解器收敛性较差，对闭环系统仿真时很难收敛。PSIM以理想化的元件模型建模，而且同时提供了功率级电路和控制电路中的常用元件模型，采用较为简单的梯形法求解系统方程，仿真速度快，可兼顾线路与系统层面的仿真需求。尽管PSIM也提供了与C语言等的接口，可生成dll文件以创建用户自定义模型模块，但与MA TLAB相比所能实现的控制策略与控制部分的建模方便程度还远不及MA TLAB。而MA TLAB的PowerSystem Blocksets 作为电力系统模块库，元件模型的精细程度是电网级的，仿真的研究目标是暂态稳定和继电保护等问题，与电力电子装置的研究目标不在一个层面上。最突出的问题表现在对软开关拓扑的仿真上，MA TLAB开关器件模型与吸收电路固定连接，如果 基金项目：国家自然科学基金（60804040）、西安理工大学博士启动基金（105-210617）
第一章概述 1.1 直流―直流变换的分类 直流—直流变换器（DC-DC）是一种将直流基础电源转变为其他电压种类的直流变换装置。目前通信设备的直流基础电源电压规定为?48V，由于在通信系统中仍存在?24V（通信设备）及+12V、+5V（集成电路）的工作电源，因此，有必要将?48V基础电源通过直流—直流变换器变换到相应电压种类的直流电源，以供实际使用。D C/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。主要有 （1）Buck电路——降压斩波，其输出平均电压小于输入电压，极性相同。 （2）Boost电路——升压斩波，其输出平均电压大于输入电压，极性相同。 （3）Buck－Boost电路——降压―升压斩波，其输出平均电压大于或小于输入电压，极性相反,电感传输。 （4）Cuk电路——降压或升压斩波，其输出平均电压大于或小于输入电压，极性相反，电容传输。 此外还有Sepic、Zeta电路。 1.2 直流—直流变换器的发展 当今软开关技术的发展使得DC/DC发生了质的飞跃，美国VICOR公司(美国怀格公司,国际知名的电源模块生产厂家)设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器，其最大输出功率有300W、600W、800W等，相应的功率密度为(6.2、10、17)W/cm3，效率为（80～90）%。日本NEMIC—LAMBDA(联美兰达,日本的开关电源厂商.2012年兰达被TDK收购,名称也改为TDK-LAMBDA)公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列，其开关频率为（200～300)kHz，功率密度已达到27W/cm3，采用同步整流器（MOSFET代替肖特基二极管），使整个电路效率提高到90%。
电力电子技术m a t l新编仿真实验报告 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
上海电机学院卢昌钰 BG0801 10号 1.单相半波可控整流电路 （1）电阻性负载（R=1欧姆，U2=220V,α=30°） 接线图 电阻性负载二次电压，输出电压，二次电流，输出电流，晶闸管电压曲线 输入电压与输出电压波形 （2）阻感负载（R=1欧姆，L=，U2=220V,α=30°） 接线图 阻感负载二次电压，输出电压，二次电流，输出电流，晶闸管电压曲线 输入电压与输出电压波形 （3）阻感负载+续流二极管（R=1欧姆，L=，U2=220V,α=30°）有问题 接线图 阻感负载二次电压，输出电压，二次电流，输出电流，晶闸管电压曲线 输入与输出电压波形 2.单相桥式全控整流电路
（1）电阻性负载（R=1欧姆，U2=220V,α=60°） 电阻性负载电路图搭建 电阻负载输入电压和输出电压对比 电阻负载直流电压和电流波形 电阻负载时晶闸管T1的波形 电流i2的曲线 （2）电感性负载（R=1欧姆，L=,α=60°，U2=220V,） 阻感负载电路图搭建 阻感负载电压输入与输出波形 阻感负载输出电流id 阻感负载输出电压ud 阻感负载交变时的电流i2
阻感负载交变时的电压u2 阻感负载VT1的电压波形 （3）电感性负载+续流二极管（R=1欧姆，L=,α=60°，U2=220V,） 电感性负载+续流二极管接线图 输入和输出电压波形 负载电流 负载电压 二次侧电流 晶闸管两端电压 3.单相桥式半空整流电路 （1）电阻负载（R=1欧姆，α=60°，U2=220V,） 接线图 二次侧电压，负载电压，二次侧电流，负载电流，晶闸管电压，二极管电压，二 极管电流波形图 （2）阻感负载（R=1欧姆，L=，α=60°，U2=220V,） 接线图 二次侧电压，负载电压，二次侧电流，负载电流，晶闸管电压，二极管电压，二 极管电流波形图 （3）阻感负载+续流二极管（R=1欧姆，L=，α=60°，U2=220V,） 接线图 二次侧电压，负载电压，二次侧电流，负载电流，晶闸管VT1电压，二极管VD4 电压，二极管VD4电流波形图
电力电子技术课程设计 报告书 专业班级：16电气2班 姓名：王浩淞 学号：2016330301054 指导教师：雷美珍
目录 1、webench电路设计 1.1设计任务要求 输入电压为（8V-10V），输出电压为5V，负载电流为1A 1.2设计方案分析 图1.3.1主电路原理图 图1.3.2元器件参数 图1.3.3额定负载时工作值
图1.3.4输出电流和系统效率间的关系 如图1.3.4所示，在输出电流相同的情况下，输入电压越小，系统的稳态效率越高，因此提高效率的最直接方式就是降低系统的输入电压，其次在输入电压相同的情况下，我们可以调节输出电压的大小，使系统效率达到最大，例如当输入电压为9.0V时，根据图像输出电流为0.40A的时候效率最高。第二种方法是改变元器件的参数，通过使用DCR(直流电阻)小的电感元件来实现输出纹波电压降低。 1.3主芯片介绍 TPS561201和TPS561208采用SOT-23封装，是一款简单易用的1A同步降压转换器。这些器件经过优化，可以在最少的外部元件数量下工作，并且还经过优化以实现低待机电流。这些开关模式电源（SMPS）器件采用D-CAP2模式控制，可提供快速瞬态响应，并支持低等效串联电阻（ESR）输出电容，如特种聚合物和超低ESR陶瓷电容，无需外部补偿元件。TPS561201以脉冲跳跃模式工作，在轻负载操作期间保持高效率。TPS561201和TPS561208采用6引脚1.6×2.9（mm）SOT（DDC）封装，工作在-40°C至125°C的结温范围内。 1.4电气仿真结果分析
图1.4.1启动仿真图1.4.2稳态仿真 图1.4.3暂态仿真图1.4.4 负载暂态仿真 二、基于电力系统工具箱的电力电子电路仿真 2.1 设计要求和方案分析 本课程设计主要应用了MATLAB软件及其组件之一Simulink，进行系统的设计与仿真系统主要包括：Boost升压斩波主电路部分、PWM控制部分和负载。Boost升压斩波主电路部分拖动带反电动势的电阻，模拟显示中的一般负载，若实际负载中没有反电动势，只需令其为零即可。负载为主电路部分提供脉冲信号，控制全控器件IGBT的导通和关断，实现整个系统的运行。在Simulink中完成各个功能模块的绘制后，即可进行仿真和调试，用Simulink 提供的示波器观察波形，进行相应的电压和电流等的计算，最后进行总结，完成整个Boost 变换器的研究与设计。 2.2 simulink仿真模型分析 电路设计好后主电路中的电感电容值已确定，此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。电路设计好后主电路中的电感电容值已确定，此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。占空比越大，Boost Chopper的输出电压值
成都理工大学工程技术学院T h e E n g i n e e r i n g&T e c h n i c a l C o l l e g e o f C h e n g d u U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y 电力电子技术课程设计报告 姓名 学号 年级 专业 系（院） 指导教师
三相半波整流电路的设计 1设计意义及要求 1.1设计意义 整流电路是出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电，电路形式多种多样。当整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小时，应采用三相整流电路。其交流侧由三相电源供电。三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等，均可在三相半波的基础上进行分析。 1.2初始条件 设计一三相半波整流电路，直流电动机负载，电机技术数据如下：220nom U V =， I =308A nom ，=1000r/min nom n ，C =0.196V min/r e ，0.18a R =。 1.3要求完成的主要任务 1）方案设计 2）完成主电路的原理分析 3）触发电路、保护电路的设计 4）利用MATLAB 仿真软件建模并仿真，获取电压电流波形，对结果进行分析 5）撰写设计说明书
2方案设计分析 本文主要完成三相半波整流电路的设计，通过MATLAB软件的SIMULINK模块建模并仿真，进而得到仿真电压电流波形。 分析采用三相半波整流电路反电动势负载电路，如图1所示。为了得到零线，变压器二次侧必须接成星形，而一次侧接成三角形，避免3次谐波流入电网。三个晶闸管分别接入b c a、、三相电源，它们的阴极连接在一起，称为共阴极接法，这种接法触发电路有公共端，连线方便。 图1 三相半波整流电路共阴极接法反电动势负载原理图 直流电动机负载除本身有电阻、电感外，还有一个反电动势E。如果暂不考虑电动机的电枢电感时，则只有当晶闸管导通相的变压器二次电压瞬时值大于反电动势时才有电流输出。此时负载电流时断续的，这对整流电路和电动机负载的工作都是不利的，实际应用中要尽量避免出现负载电流断续的工作情况。 3主电路原理分析及主要元器件选择 3.1主电路原理分析 主电路理论图如图1所示。假设将电路中的晶闸管换作二极管，并用VD表示，该电路就成为三相半波不可控整流电路。此时，三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大，则该相对应的二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压。在相电压的交点处，均出现了二极管换相，即电流由一个二极管向另一个二极管转移，称这些交点为自然换相点。自然换相点是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作 α=。，要改变触发角只能是在此基础上增大它，即为计算各晶闸管触发角α的起点，即0 沿时间坐标轴向右移。