电力电子技术MATLAB仿真报告模板
电力电子课程设计matlab仿真实验
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
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。
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
三相桥式整流电路的matlab仿真
五邑大学
电力电子技术课程设计报告
题目：三相桥式整流电路的MATLAB仿真
院系信息工程学院
专业轨道交通自动化
学号11071339
学生姓名唐伟轩
指导教师张建民
一、题目的要求和意义
利用MATLAB软件中的SIMULINK对三相桥式整流电路进行建模、仿真，设置参数，采集波形。具体要求如下：输入三相电压源，线电压取380V，50Hz，内阻0.002欧姆。利用六个晶闸管搭建三相桥式整流电路的模型。当负载为纯电
阻负载与阻感负载时，利用示波器查看仿真波形，并将U
d 、I
d
、U
VT1
波形记录下
来。并画出电路的移相特性曲线U
d
=f(α)。故障波形的采集：当触发角为30度
时，将其中某一个晶闸管断开，查看电阻或阻感负载下的输出电压U
d 、U
VT1
的波
形，记录下来，并分析故障现象。
整流电路是电力电子技术中最为重要，也是应用得最为广泛的电路，不仅应用于一般工业领域，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。常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路。三相全控整流电路的整流负载容量较大,输出直流电压脉动较小,是目前应用最为广泛的整流电路。Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强。利用matlab对三相桥式全控整流电路仿真，可以让我们进一步深入了解三相整流电路工作的每一个步骤，充分掌握三相整流电路，而对故障波形的采集与分析，锻炼我们解决电路出现问题时的能力，以使我们在实际工作中也能足够的理论知识去排除及解决各种电路故障，具有十分重要的意义。
电力电子技术与MATLAB仿真课程设计
电力电子技术与MATLAB仿真课程设计课程设计概述
本次课程设计的主要任务是对电力电子技术进行深入了解，并通过MATLAB仿真进行实践操作，从而全面掌握电力电子技术的应用。
本次课程设计以掌握电力电子技术基本原理、掌握MATLAB仿真软件的使用和掌握电力电子技术的应用为主要目标，结合实际应用案例和仿真实验，学生们能够更加深入地理解电力电子技术的应用，并且掌握MATLAB仿真的使用方法。
任务一：电力电子技术基础知识
任务目标
通过学习电力电子技术基础知识，掌握电力电子技术的相关概念和原理。
学习内容
本次课程设计的学习内容主要包括以下几点：
1.电力电子技术概述
2.半导体器件
3.电路模型
4.控制方法
学习方法
学生们应该认真学习课程中涉及到的各种电力电子技术相关知识和概念，并在查阅相关文献进行加深理解。同时，针对课程中的一些重点难点内容，可以与同学共同研究、讨论，并结合实际案例进行学习。
任务二：MATLAB仿真操作技能
任务目标
通过本次课程设计，学生们应该掌握MATLAB仿真工具的基本操作技能，能够独立完成电力电子技术的相关仿真实例，并且掌握MATLAB仿真结果的分析和处理方法。
学习内容
本次课程设计的学习内容主要包括以下几点：
1.MATLAB基础操作
2.电力电子技术常用仿真分析方法
3.仿真模型搭建
学习方法
学生们应该认真学习课程中涉及到的MATLAB仿真工具的相关知识和概念，并进行实践操作。在实践操作过程中，可结合文献资料进行研究和调整，并与同学一起共同探讨仿真结果与理论分析的关系。
任务三：综合应用
任务目标
基于MATLAB的电力电子技术仿真分析
基于ＭＡＴＬＡＢ的电力电子技术仿真分析作者：李雯
来源：《硅谷》2009年第17期
[摘要]利用SIMULINK提供的功能,建立电力电子电路仿真模型,设置、修改参数,在电子示波器上显示仿真波形,并对其进行分析、验证。
[关键词]SIMULINK 电力电子技术仿真分析
中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0910010-01
在电力电子技术传统教学方法中,理论分析主要基于变流电路工作原理的讨论而进行波形分析和主要参数计算。学生对电路中元件的参数设置和型号的选择感性认识很少。同时,实验教学中借助电力电子实验台完成的硬件实验是封装好的实验模块,不利于培养学生读图与分析、器件参数选择、调试以及故障分析等方面的实践能力。这两方面问题在高职高专类院校尤其突出,本文中,尝试在电力电子技术教学中借助Matlab/Simulink
解决上述问题,并以实例说明使用Simulink进行辅助教学的一般方法。
一、Simulink仿真软件介绍
Simulink是Matlab软件下的一个附加组件,是用来提供一个系统级的建模与动态仿真的工具平台,在其下提供了丰富的仿真模块。其主要功能是实现动态系统建模、方针与分析,可以预先对系统进行仿真分析,按仿真的最佳效果来调试及整定控制系统的参数。Simulink仿真与分析的主要步骤为:从模块库中选择所需要的基本功能模块,建立结构图模型;设置仿真参数;进行动态仿真并观看输出结果;针对输出结果进行分析和比较。
二、用Sinmulink对三相半波可控整流电路的仿真
实验报告-电力电子仿真实验
实验报告-电力电子仿真实验
电力电子仿真实验实验任务书院系：电气与电子工程学院班级：
学号：
学生姓名：
指导教师：
成绩：
日期：
_____年_____月_____日目录实验一单相交-直-交变频电路仿真实验 3 实验二通用变频器电路仿真实验 9 实验一单相交-直-交变频电路仿真实验实验目的掌握单相交-直-交变频电路仿真模型的建立及模块参数和仿真参数的设置。
理解单相交-直-交变频电路的工作原理及仿真波形。
实验设备：MATLAB/Simulink/PSB 实验原理单相交-直-交变频电路如图1-1所示。单相交流电源先经过不可控整流桥变为直流，经过滤波电路滤波后，送入IGBT单相逆变桥逆变为交流，再经过滤波处理后给负载供电。
图1-1 单相交-直-交变频电路实验内容启动Matlab，建立如图1-2所示的单相交-直-交变频电路结构模型图。
图1-2 单相交-直-交变频电路模型双击各模块，在出现的对话框内设置相应的模型参数，如图1-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8、4-9、4-10、4-11所示。
图1-3 交流电压源模块参数图1-4 不可控整流桥模块参数图1-5 滤波电感L1模块参数图1-6 滤波电容C1模块参数图1-7 IGBT逆变桥模块参数图1-8 离散PWM发生器模块参数图1-9 滤波电感L2模块参数图1-10 滤波电容C2模块参数图1-11 负载模块参数系统仿真参数设置如图1-12所示。
图1-12 系统仿真参数运行仿真模型系统即可得到输入端交流电源电压、中间直流电压、输出端负载电压的仿真波形，如图1-13所示。
《电力电子技术》单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验
《电力电子技术》单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验
一、实验目的：
(1) 单相半波可控整流电路（电阻性负载）电路的工作原理电路设计与仿真。
(2) 单相半波可控整流电路（阻-感性负载）电路的工作原理电路设计与仿真。
(3) 单相半波可控整流电路（阻-感性负载加续流二极管）电路的工作原理电路设计与仿真。
（4）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）
如图1.1所示，单向半波可控制整流电路原理图，晶闸管作为开关，变压器T起到变换电压与隔离的作用。
其工作原理：（1）在电源电压正半波(0~π区间)，晶闸管承受正向电压，脉冲uG在ωt=α处触发晶闸管，晶闸管开始导通，形成负载电流id,负载上有输出电压和电流。（2）在ωt=π时刻，u2=0，电源电压自然过零，晶闸管电流小于维持电流而关断，负载电流为零。（3）在电源电压负半波(π~2π区间)，晶闸管承受反向电压而处于关断状态，负载上没有输出电
压，负载电流为零。（4）直到电源电压u2的下一周期的正半波，脉冲uG 在ωt=2π+α处又触发晶闸管，晶闸管再次被触发导通，输出电压和电流又加在负载上，如此不断重复。
2、MATLAB下的模型建立
2.1 适当连接后，可得仿真电路。如图所示：
2.2 仿真结果与波形分析
下列所示波形图中，波形图分别代表了晶体管VT上的电流、晶体管VT 上的电压、电阻加电感上的电压。设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°时的波形变化。
α=30°
Matlab电力电子仿真教程ppt课件
第5章 电力电子电路仿真分析
(a)
(b)
图5-7 晶闸管模块的电路符号和静态伏安特性 (a) 电路符号；(b) 静态伏安特性
第5章 电力电子电路仿真分析 SimPowerSystems库提供的晶闸管模块一共有两种：一 种是详细的模块(Detailed Thyristor)，需要设置的参数较多； 另一种是简化的模块(Thyristor)，参数设置较简单。晶闸管 模块的图标如图5-8。
(9) “测量输出端”(Show measurement port)复选框：选 中该复选框，出现测量输出端口m，可以观测晶闸管的电流 和电压值。
【例5.2】如图5-10所示，构建单相桥式可控整流电路， 观测整流效果。晶闸管模块采用默认参数。
第5章 电力电子电路仿真分析 图5-10 例5.2的仿真电路图
第5章 电力电子电路仿真分析
由于电力电子器件在使用时一般都并联有缓冲电路，因 此MATLAB电力电子开关模块中也并联了简单的RC串联缓 冲电路，缓冲电路的阻值和电容值可以在参数对话框中设置， 更复杂的缓冲电路则需要另外建立。有的器件(如MOSFET) 模块内部还集成了寄生二极管，在使用中需要加以注意。
第5章 电力电子电路仿真分析
(5) “缓冲电路阻值”(Snubber resistance Rs)文本框：并 联缓冲电路中的电阻值，单位为Ω。缓冲电阻值设为inf时将 取消缓冲电阻。
基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计
电子技术与软件工程
Electronic Technology&Software Engineering
电子技术Electronic Technology
基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计
张岩贾小龙
（宁夏理工学院宁夏回族自治区石嘴山市753000）
摘要：本文在MATLAB的基础上，利用现代仿真技术对电力电子变换器电路进行了SIMULINK仿真，完成了借助于图形用户界面GUI 功能的虚拟实验平台的搭建，达到了基本的实验要求。
关键词：MATLAB;电力电子技术；仿真模型；GUI
1背景
传统高校实验室所占实验经费比例大，软硬件设备一般比较昂
贵的，容量有限且电气信息类技术更新非常快，要建立非常完备且
与时俱进的实验教学环境是很困难的。虚拟仿真实验既节省了资金，
又可突破传统实验室在硬件设备上的限制，缓解了实验经费不足与
实验人数过多的矛盾，突破了时空的局限，优化了教育资源，提高了学习兴趣和效率，真正实现理论教学与实验教学的结合。因此，虚拟实验室的研究对于现代远程教学和高等院校的实验教学、课堂教学都很有意义。
2虚拟实验平台的国内外研究现状
近年来计算机技术的发展为虚拟仿真实验平台开发提供了技术支持，已有很多高校和企业着手研究虚拟实验仿真平台。例如：美国卡耐基梅隆大学早期开发的虚拟实验平台，他们的技术方案是通过计算机所搭建出来的函数发生器、示波器等实验硬件设备连接到Internet上，学生或其他用户可以通过上网然后网络远程连接并加以使用。麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）,该院校着手项目的主要是为了建设众多学科科目的虚拟实验平台，此项目是同微软公司通力合作开发出来的I-Lab,设计出来的平台可以用来研究基于虚拟现实的科学技术与电气工程的创新型教育体系。
(完整版)电力电子技术MatLab仿真.
本文前言
MATLAB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。
电力电子技术matlab仿真
switch 表达式(标量或字符串) case 值 1 语句组 A case 值 2 语句组 B otherwise 语句组 N end
在 switch-case 语句中，当表达式的值(或字符串)与某 个 case 值(或字符串)相同时，就执行该 case 值以下的语句 组。如果表达式的值(或字符串)与任何一个case 值都不相同 ，则执行 otherwise 后的语句组 N。
1-9
1.4.1 常量和变量
1-10
1.4.2 数组和矩阵的表示和赋值
(1) 一维数组的表示和赋值。 一维数组(行矢量)是用方括号括起的一组元素(或数) ，元
素之间用空格或逗号分隔，组成数组的元素可以是具体的数值 、变量名或算式。 举例如下: x= [l 2 3 4 5 6]
1-11
1.4.2 数组和矩阵的表示和赋值
1-2
1.1 MATALB 介绍
MATLAB的名称源自Matrix Laboratory，它是一种科学计算软件，专门以 矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提 供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领
域的分析、仿真和设计工作。
目前MATLAB产品族可以用来进行： • 数值分析 • 数值和符号计算 • 工程与科学绘图 • 控制系统的设计与仿真 • 数字图像处理 • 数字信号处理 • 通讯系统设计与仿真 • 财务与金融工程
基于matlab的电力电子技术仿真设计_课程设计 精品
基于matlab的电力电子技术仿真设计
第1章绪论
1.1 MATLAB 的产生过程和影响
在 20 世纪七十年代后期的时候：时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler 教授出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK库程序的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。经几年的校际流传，在Little 的推动下，由Little、Moler、Steve Bangert 合作，于1984 年成立了 MathWorks 公司，并把 MATLAB 正式推向市场。从这时起，MATLAB 的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。MATLAB以商品形式出现后，仅短短几年，就以其良好的开放性和运行的可靠性，使原先控制领域里的封闭式软件包（如英国的 UMIST，瑞典的 LUND 和 SIMNON，德国的KEDDC）纷纷淘汰，而改以MATLAB为平台加以重建。在时间进入20 世纪九十年代的时候，MATLAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。
到九十年代初期，在国际上30 几个数学类科技应用软件中，MATLAB在数值计算方面独占鳌头，而Mathematica 和Maple 则分居符号计算软件的前两名。Mathcad 因其提供计算、图形、文字处理的统一环境而深受中学生欢迎。MathWorks 公司于1993 年推出MATLAB4.0 版本，从告别DOS 版。
电力电子技术MATLAB实践：电力电子技术中有关电能的变换与控制过程，有各种电路原理的分析与研究、大量的计算、电能变换的波形测量、绘制与分析等，都离不开MATLAB。首先，它的运算功能强大，应用于交流电的可控整流、直流电的有源逆变与无源逆变中存在的整流输出的平均值、有效值、与电路功率计算、控制角、导通角计算。其次，MATLAB 的SimpowerSystems实体图形化仿真模型系统，把代表晶闸管、触发器、电阻、电容、电源、电压表等实物的特有符号连接成一个整流装置电路或是一个系统，更简单方便，节省设计制作时间和成本等。再有，交流技术讨论的电能转换与控制，需要对各种电压与电流波形进行测量、绘制与分析，MATLAB提供了功能强大且方便使用的图形函数，特别适合完成这项任务。
电力电子技术MATLAB仿真报告
电力电子技术MATLAB仿真报告
电力电子技术在现代电力系统中起着至关重要的作用，通过对电能的
调节、变换和控制，实现能源的高效利用。MATLAB作为一种强大的仿真
工具，可以对电力电子系统进行建模和仿真，评估其性能和稳定性。本文
将对电力电子技术MATLAB仿真的基本原理、方法和应用进行介绍，并以
其中一种电力电子系统为例，展示其仿真报告。
首先，电力电子技术MATLAB仿真的基本原理是建立电力电子系统的
数学模型，利用MATLAB提供的数学运算和仿真功能，对系统进行仿真计
算和结果分析。在仿真过程中，需要确定系统的输入和输出参数，选择适
当的模型和算法，并设置合理的仿真时间和步长，以获得准确和可靠的仿
真结果。
其次，电力电子技术MATLAB仿真的方法包括建模、仿真计算和结果
分析。建模是指将电力电子系统抽象为数学模型，包括元件的电路模型、
电压电流方程和控制算法等。仿真计算是通过数学运算和差分方程求解，
得出系统的动态响应和稳态工作点。结果分析是对仿真结果进行可视化和
统计分析，评估系统的性能、稳定性和失效机制等。
最后，以其中一种电力电子系统为例，展示电力电子技术MATLAB仿
真报告。假设我们要仿真一个直流调压器，控制电路使用的是PID控制算法。仿真目的是评估系统的调节性能和稳定性，在不同的负载、输入电压
和控制参数下，分析系统的输出电压和电流的动态响应和稳态误差。
首先，进行建模。我们需要确定直流调压器的电路模型和控制算法。
电路模型由电源、开关元件、电容和负载组成，控制算法采用PID控制器。然后，设置仿真参数，包括仿真时间、步长和初始条件等。
(完整版)电力电子技术MatLab仿真.
本文前言
MATLAB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。
优秀毕业论文——基于matlab的电力电子技术仿真实验设计
The MATLAB is Corporation promotes by American Math Works uses in the numerical calculus and the graphic processing science computation software system is honored as “on the giant shoulder's tool” the MATLAB early time mainly to use in control system's simulation, passed through expands unceasingly already became contains the correspondence electrical engineering optimization control and so on many domains the science computation software, might use in the power electronics circuit and theelectric drive control system's simulation.
电力电子技术MATLAB仿真报告
斩波电路仿真
一、降压斩波电路（Buck变换器）
１可关断晶闸管（GTO）的仿真
⑴可关断晶闸管模型
与晶闸管类似，可关断晶闸管导通条件同传统晶闸管，但是可在门极信号为0的任意时刻关断，可关断晶闸管模型有两个输入端和两个输出端，第一个输入与输出是阳极媏（a）与阴极端（k），第二个输入（g）是门极控制信号端如图①，当勾选“Show measurement port”项时便显示第二个输出端（m）如图②，这是可关断晶闸管检测输出向量[I ak U ak]端，可连接仪表检测流经可关断晶闸管的电流（I ak）与正向压降（U ak），可关断晶闸管组件的符号和仿真模型图如图所示。
图①图②
可关断晶闸管组件的符号和仿真模型
⑵可关断晶闸管参数及其设置
在模型结构图中，当鼠标双击模型时，则弹出晶闸管参数对话框，如下图所示
由图可知，GTO的参数设置与晶闸管参数设置几乎完全相同，只是多了两项 “Current 10% fall time Tf(s)”：电流下降时间Tf。
“Current tail time Tt(s)”：电流拖尾时间Tt。
对于可关断晶闸管GTO模型的电路仿真时，同样宜采用Ode23tb与Oder15s算法。
二、 Buck变换器的仿真
⑴电路图及工作原理
在t=0时刻驱动GTO导通，电源E向负载
供电，由于电感L的存在，负载电流i
缓慢
上升（电流不能突变），当t=t
1
时刻，控制GTO
关断负载电流经二极管续流，电感L释放电
能，负载电流i
下降，至一个周期结束再驱
动GTO导通重复上一个周期过程，当电路工作
于稳态时，负载电流在一个周期的初值和终值
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《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
绪论………………………………………………………………………………………页码
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
绪论
本次课程设计包含了六个内容的建模与仿真：1．晶闸管的仿真模型及以单相半波整流器为例，说明晶闸管元件应用系统的建模与仿真方法；2．晶闸管三相桥式整流系统的建模与仿真；3. 可关断晶闸管的仿真模型及以可关断晶闸管元件组成的Buck变换器为例的仿真过程；4．绝缘栅双极型晶体管元件的仿真模型及一个由IGBT元件组成的Boost变换器的建模与仿真；5．相位控制的晶闸管单相交流调压器系统的建模与仿真；6．晶闸管三相半波有源逆变器的建模与仿真。这六个内容基本包含了电力变换的四大类，从中能比较全面的掌握电力电子MATLAB仿真的方法。
此仿真实验主要涉及到以下四个方面，而基于MATLAB的电力电子技术仿真则是一下几个内容很好的结合。
电力电子器件：电力电子器件是一系列固态高电压、大电流的电子器件，被控对象的设备功率很大。按可控性可分为三类：不控器件（二极管）、半控器件（晶闸管）、全控器件（GTR、GTO、IGBT、MOSFET等）。
电力电子技术应用：该技术广泛应用于多种形式的电源、电力拖动控制、电网电能质量技术提高以及大功率电能传输。
MATLAB仿真：MATLAB程序设计语言是美国Math Works公司在20世纪80年代中期推出的搞性能数值计算软件，2005年8月该公司就推出MATLAB7.1版，现已成为线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号分析与处理、动态系统仿真等各种课程的基本数学工具。
电力电子技术MATLAB实践：电力电子技术中有关电能的变换与控制过程，有各种电路原理的分析与研究、大量的计算、电能变换的波形测量、绘制与分析等，都离不开MATLAB。首先，它的运算功能强大，应用于交流电的可控整流、直流电的有源逆变与无源逆变中存在的整流输出的平均值、有效值、与电路功率计算、控制角、导通角计算。其次，MATLAB 的SimpowerSystems实体图形化仿真模型系统，把代表晶闸管、触发器、电阻、电容、电源、电压表等实物的特有符号连接成一个整流装置电路或是一个系统，更简单方便，节省设计制作时间和成本等。再有，交流技术讨论的电能转换与控制，需要对各种电压与电流波形进行测量、绘制与分析，MATLAB提供了功能强大且方便使用的图形函数，特别适合完成这项任务。最后。MATLAB界面友好，使得从事自动控制的技术工作者乐于和它接触，愿意使用它。
1.整流电路仿真
1.1单相半波可控整流系统
1.1.1晶闸管的仿真
⑴晶闸管模型
晶闸管是一种门极信号触发导通的半导体器件。晶闸管有两个输入端和两个输出端，第一个输入与输出是阳极媏（a）与阴极端（k），第二个输入（g）是门极控制信号端如图①，当勾选“Show measurement port”项时便显示第二个输出端（m）如图②，这是晶闸管检测输出向量[I ak U ak]端，可连接仪表检测流经晶闸管的电流（I ak）与晶闸管的正向压降（U ak），晶闸管组件的符号和仿真模型图如图所示。
图①图②
晶闸管组件的符号和仿真模型
⑵晶闸管参数及其设置
在模型结构图中，当鼠标双击模型时，则弹出晶闸管参数对话框，如下图所示
“Resistance Ron(Ohms)”：晶闸管导通电阻Ron （Ω）。 “Inductance Lon （H ）”：晶闸管元件内电感Lon （H ）。电感参数与电阻参数不能同时设 为0
“Forward voltage Vf （V ）”：晶闸管元件的正向管压降Vf （V ）。 “Initial current Ic （A ）”：初始电流Ic （A ）。 “Snubber resistance Rs （ohms ）”：缓冲电阻Rs （Ω）。 “Snubber capacitance Cs （F ）”：缓冲电容Cs （F ）。可对Rs 与Cs 设置不同的数值以改变或者取消吸收电路。
“Show measurement port ”为设置是否显示检测端（m ）。
需要说明的是，含有晶闸管模型的电路仿真时，最好采用特定的算法Ode23tb 与Oder15s ，而当电路进行离散化处理时，晶闸管的内电感量应设为0。
1.1.2单相半波可控整流电路的仿真
⑴电路图及工作原理
d
u Tr
单相半波可控整流电路（阻-感性负载）图
如上图所示，当晶闸管VT 处于断态时，电路中电流Id=0，负载上的电压为0，U 2
全部加在VT 两端，在触发角α处，触发VT 使其导通，U 2加于负载两端，由于电感L 的存在使电流id 不能突变，id 从0开始增加同时L 的感应电动势试图阻止id 增加，这时交流电源一方面供给电阻R 消耗的能量，一方面供给电感L 吸收的电磁能量，到U 2由正变负的过零点处处id 已经处于减小的过程中，但尚未降到零，因此VT 仍处于导通状态，当id 减小至零，VT 关断并承受反向压降，电感L 延迟了VT 的关断时刻使Ud 波形出现负的部分。
（2）建立仿真模型
根据原理图用matalb 软件画出正确的仿真电路图，整体模型如图所示