1 一．课程设计目的
（1）通过matlab的simulink工具箱，掌握DC-DC、DC-AC、AC-DC电路的仿真。通过设置元器件不同的参数，观察输出波形并进行比较，进一步理解电路的工作原理；
（2）掌握焊接的技能，对照原理图，了解工作原理；
（3）加深理解和掌握《电力电子技术》课程的基础知识，提高学生综合运用所学知识的能力；
二．课程设计内容
第一部分：simulink电力电子仿真/版本matlab7.0
（1）DC-DC电路仿真（升降压（Buck-Boost）变换器）
仿真电路参数：直流电压20V、开关管为MOSFET（内阻为0.001欧）、开关频率20KHz、电感L为133uH、电 容为1.67mF、负载为电阻负载（20欧）、二极管导通压降0.7V（内阻为0.001欧）、占空比40%。仿真时间0.3s，仿真算法为ode23tb。
图1-1
2
占空比为40%的，降压后为12.12V。触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。
图1-2
占空比为60%的，升压后为28.25V。触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。 3 图1-3
•
图1-4
升降压变换电路（又称Buck-boost电路）的输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压，输出电压与输入电压极性相反，其电路原理图如图1-4(a)所示。它主要用于要求输出与输入电压反相，其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源
工作原理：
①T导通，ton期间，二极管D反偏而关断，电感L储能，滤波电容C向负载提供能量。
②T关断，toff期间，当感应电动势大小超过输出电压U0时，二极管D导通，电感L经D向C和RL反向放电，使输出电压的极性与输入电压
在ton期间电感电流的增加量等于toff期间的减少量，得：
由 的关系，求出输出电压的平均值为： 4
输电线路三段式电流保护的MATLAB仿真与分析
输电线路三段式电流保护是一种常用的电力系统保护方式，用于检测和分离出线路故障的三段电流保护装置。MATLAB是一种功能强大的数学软件工具，可以用来进行电力系统仿真与分析。本文将通过MATLAB进行输电线路三段式电流保护的仿真与分析，并详细介绍各个模块的设计与功能。
首先，我们需要建立输电线路的数学模型。可以使用MATLAB中的Network模块来建立电网拓扑，并使用Line模块来建立输电线路的电路参数。另外，我们还需要考虑电流保护装置的工作特性，例如保护动作的时间延迟和电流保护定值等。在MATLAB中，可以使用Simulink模块来建立电力系统仿真模型，并添加相应的保护装置。
接下来，我们可以使用MATLAB中的Powergui工具箱来模拟不同类型的故障，例如线路短路故障和接地故障。通过改变故障位置和故障类型，可以观察保护装置的动作情况。在MATLAB中，可以使用Fault模块来模拟电力系统故障，并使用Scope模块来记录电路中的电流和电压变化。通过观察仿真结果，可以评估保护装置的性能，例如灵敏度和可靠性。
在进行仿真与分析过程中，我们还可以使用MATLAB中的Signal
Processing工具箱来对电流信号进行滤波和变换，以实现对保护动作的判断和确认。例如，可以使用滑动平均滤波器来平滑电流波形，并使用傅里叶变换来提取电流的频谱特征。通过对滤波和变换结果的分析，可以判断故障类型和确定保护动作的正确性。
此外，在进行仿真与分析过程中，我们还可以使用MATLAB中的Statistics工具箱来对仿真数据进行统计分析，以获取更详细的保护性能指标。例如，可以计算保护动作的误差率和虚警率，并根据仿真结果进行优化设计。通过不断调整保护系统的参数，可以提高保护装置的准确性和可靠性。
总结起来，MATLAB是一个非常有用的工具，可以用来进行输电线路三段式电流保护的仿真与分析。通过建立电力系统模型、模拟故障、滤波变换和统计分析，可以评估保护装置的性能，并优化保护系统的设计。希望本文对你了解输电线路三段式电流保护的MATLAB仿真与分析有所帮助。
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专业知识分享 目录
单相桥式全控整流电路仿真建模分析 .................................... 1
（一）单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) .............................. 2
1.电路的结构与工作原理 .......................................... 2
2.建模 .......................................................... 3
3仿真结果与分析 ................................................. 4
4小结 ........................................................... 6
（二）单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) ............................. 7
1.电路的结构与工作原理 .......................................... 7
2.建模 .......................................................... 8
3仿真结果与分析 ................................................ 10
4.小结 ......................................................... 12
（三）单相桥式全控整流电路(反电动势负载) ........................... 13
单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验
一、实验目的：
1、学习基于matlab的单相半波可控整流电路的设计与仿真
2、了解三种不同负载电路的工作原理及波形
二、电阻性负载电路
1、电路及其工作原理
图1.1单向半波可控整流电路（电阻性负载）
图1.1 为单相半波可控整流电路图。半波整流电 路工作过程分为以下 3 个阶段：第 1
阶段：晶闸管关断时，晶闸管门极没有触发脉冲，晶闸管承受正 向电压，iR=0，uVT=u2；第
2 阶段：晶闸管导通时，晶闸 管被触发，承受正向电压，当触发脉冲消失，晶闸管 仍为导通状态，当 ωt=π 时，晶闸管关断。晶闸管两 端的电压 uVT=0，且 ud=u2，经过晶闸管 VT、电阻和变 压器二次侧的电流为
（1） 其中，ud 为整流器的输出电压，U2 为交流电压 的有效值； 第 3 阶段：当交流电压处于负半周期，晶闸管 关断，此时承受反向电压，ud 和 id 都为零。 整流输出直流电压平均值
整流器输出直流电流平均值
式中：U2 为交流电压的有效值。
2、MATLAB下的模型建立
图1.2
如图1.2所示，参数参考：交流源220V、50HZ；负载1Ω；脉冲信号发生器周期同交流源相同，为0.02s、脉冲宽度10％；电感1mH。
（a）电阻参数：
（b）电源参数：
（c）脉冲初始参数：
3、仿真结果及波形分析
下列所示波形图中，波形图分别代表晶体管VT上的电流、晶体管VT上的电压、电阻上的电压。
（1）α=30°时
（2）α=60°时
（3）α=90°时
（4）α=120°时
分析：在此仿真中，我们可以看出通过改变触发角α的大小，直流输出电压，负载上的输出电压波形都发生变化，可以看出，仿真波形与理论分析波形、实验波形结果非常相符，通过改变触发脉冲控制角α的大小，直流输出电压ud的波形发生变化，负载上的输出平均值发生变化。由于晶闸管只在电源电压正半波区间内导通，输出电压ud为极性不变但瞬时值变化的脉动直流。
