【正文】 ：根據(jù)直流升壓變流器原理電路圖建立交流器的仿真模型，如圖52a所示。設(shè)V處于斷態(tài)的時(shí)間為toff.，則在此期間電感L釋放的能量為(U0E) I1 toff.。 圖35 直流降壓斬波器仿真圖 升壓斬波電路圖36所示為升壓斬波電路的原理圖。脈沖寬度為50%，IGBT和二極管的參數(shù)可以保持默認(rèn)值。 a b圖34 a)降壓斬波電路的原理圖 b)工作波形圖根據(jù)以上建立如圖35的降壓斬波電路模型：設(shè)直流降壓變壓器電源電壓E=200V，輸出電壓Ua=100V，電阻負(fù)載為5歐。,。6）：觸發(fā)角設(shè)置：給定alph設(shè)置為60176。3）：三相晶閘管整流器參數(shù)設(shè)置：使用默認(rèn)值。（1）設(shè)置模型參數(shù)如下：1）：電源參數(shù)設(shè)置：三相電源的電壓峰值為220V*sqrt（2），頻率為50Hz，相位分別為0176。圖32 三相橋式全控整流電路(帶電阻負(fù)載a =300時(shí)的波形)建立如下三相橋式全控整流電路模型，電源相電壓為220V，同步變壓器輸出線電壓為15V。3） 共陽(yáng)極組—陽(yáng)極連接在一起的3個(gè)晶閘管(VT4，VT6 ，VT2 ) 。如圖31所示: 圖31 三相橋式整流電路圖 ， ,VT2 ,VT3 ,VT4 VT5 ,，共陰極組VT1 ,VT3 , ,VT2 ,VT6也依次差120度。在采用內(nèi)調(diào)制信號(hào)生產(chǎn)模式時(shí)，調(diào)制波固定為正弦波，即SPWM調(diào)制方式，設(shè)置的調(diào)制度、輸出電壓頻率和輸出電壓相位三項(xiàng)參數(shù)實(shí)際上是內(nèi)部產(chǎn)生的調(diào)制正弦波的參數(shù)。調(diào)制原理就是以三角波與輸入的占空比信號(hào)(調(diào)制波)相比較，在三角波與調(diào)制波的相交點(diǎn)處產(chǎn)生脈沖的前后沿。圖27 晶閘管模塊圖晶閘管模型在晶閘管承受正向電壓，而且門(mén)極有正的觸發(fā)脈沖信號(hào)（g0）時(shí)晶閘管導(dǎo)通。IGBT和續(xù)流二極管中的電流會(huì)有強(qiáng)烈的振蕩現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)兩端電壓也會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的振蕩現(xiàn)象。但此時(shí)電阻值若取為零則仿真時(shí)會(huì)出錯(cuò)。其緩沖電阻取為無(wú)窮大，緩沖電容取為零。輸出可用Demux模塊將流過(guò)工IGBT的電流和兩端電壓組成的向量分解為單個(gè)變量；通常不用時(shí)，接T erminator(電氣終止)模塊，以消除米連接端日警告。3） 也有不能用控制信號(hào)來(lái)控制其通斷的電力電子器件，因此也就不需要驅(qū)動(dòng)電路，這就是電力二極管，又被稱為不可控器件。電力變換技術(shù)的發(fā)展是以電力電子元器件為基礎(chǔ)，故電力電子元器件的水平和性能的提高，必將推動(dòng)電力變換技術(shù)的革命。電力電子器件（ Power Electronic Device）是指可直接用于處理電能的主電路中，實(shí)現(xiàn)電能的變換或控制的電子器件[4]。 本論文的主要研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)本論文主要研究利用MATLAB/SIMULINK的強(qiáng)大的運(yùn)算能力，對(duì)電力電子電路和系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析研究，主要研究?jī)?nèi)容有1) 幾種主要電力電子器件的模型2) 幾種常用電力電子電路的建模和仿真，包括三相橋式整流電路，升壓斬波電路，降壓斬波電路，SPWM逆變電路。Matlab最新版本MATLAB2007b于2007年秋節(jié)正式發(fā)布，在R2007b中（MATLAB ,Simulink ），主要更新了多個(gè)產(chǎn)品模塊、增加了多達(dá)350個(gè)新特性、增加了對(duì)64位Windows的支持。無(wú)論對(duì)哪種器件哪些電路進(jìn)行仿真，包括IGBT、脈寬調(diào)制電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)/模轉(zhuǎn)換等，都可以得到精確的仿真結(jié)果，可以滿足電力電子電路動(dòng)態(tài)仿真的要求。PSpice是較早出現(xiàn)的EDA軟件之一，由MICROSIM公司于1985年推出?？梢?jiàn)，電路與系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真在電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中占有重要的地位，它可以加深工程師對(duì)電路與系統(tǒng)工作原理的理解，加速電路的設(shè)計(jì)和理論的完善，幫助生產(chǎn)企業(yè)提高自身開(kāi)發(fā)的水平，改善產(chǎn)品性能并能有效地縮短產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期。在我國(guó)，自從20世紀(jì)50年代中期以來(lái)，系統(tǒng)仿真技術(shù)就在航天、航空、軍事等尖端領(lǐng)域得到應(yīng)用，取得了重大的成果。這些問(wèn)題制約了產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的保持和提高，延緩了電力電子產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程。大功率結(jié)型全控器件（GTO，GTR）雖有引進(jìn)，但因市場(chǎng)和質(zhì)量等原因，至今未能形成批量生產(chǎn)能力。為了迅速改變我國(guó)電力電子技術(shù)的落后狀況，適應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)嚴(yán)峻的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)，我國(guó)政府也下了很大的決心和采取了很多措施大力發(fā)展電力電子技術(shù)，電力電子技術(shù)已被列入國(guó)家“九五”科技發(fā)展規(guī)劃和國(guó)家關(guān)鍵新技術(shù)發(fā)展計(jì)劃。電力電子技術(shù)是能源技術(shù)、電子技術(shù)和控制技術(shù)三大領(lǐng)域的交叉，其主要功能是利用大功率半導(dǎo)體器件及其相應(yīng)的控制與保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)電能某些參量和特性 （ 電壓、電流、頻率、相位、相數(shù)、波形等）的控制與交換，以實(shí)現(xiàn)電力的某些使用目的，并提高使用的質(zhì)量與效率。70年代來(lái)，陸續(xù)發(fā)明的功率晶體管(GTR)門(mén)投可關(guān)斷品閘管(GTO)、功率MOS場(chǎng)效空管、絕緣柵極晶體管(IGBT)、靜電感應(yīng)晶體管(SITH)等等全控型器件，在線路中， 既能控制其導(dǎo)通又能控制其關(guān)斷， 則被稱為第二代電力半導(dǎo)體器件。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來(lái)的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子時(shí)代。電力電子作為節(jié)能、節(jié)才、自動(dòng)化、智能化、機(jī)電一體化的基礎(chǔ),正朝著應(yīng)用技術(shù)高頻化、硬件結(jié)構(gòu)模塊化、產(chǎn)品性能綠色化的方向發(fā)展。但是總體說(shuō)來(lái)我國(guó)當(dāng)前電力電子與電力傳動(dòng)技術(shù)的水平落后于國(guó)際先進(jìn)水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，特別是還面臨著國(guó)外產(chǎn)品嚴(yán)重沖擊，因此，我們必需清醒地認(rèn)識(shí)到這一挑戰(zhàn)并且要勇敢地面對(duì)。首先介紹各個(gè)元器件的使用和它在電路中作用，并了解整個(gè)電路的工作原理，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)MATLAB/SIMULINK軟件來(lái)建立各電路的仿真模型，并且對(duì)各個(gè)模塊和系統(tǒng)內(nèi)部的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，例如仿真算法、電子器件的選擇和電源幅值和頻率等，最終實(shí)現(xiàn)電力電子系統(tǒng)在MATLAB中的仿真。包括三相交流橋式整流電路、斬波電路、逆變電路、基于SPWM的交流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)和ACDCAC PWM 變換器。隨著神舟飛船的首次載人飛行，嫦娥饒?jiān)碌牡膶?shí)現(xiàn)，中國(guó)的這些高科技技術(shù)的成功，讓西方國(guó)家震驚不已，誰(shuí)擁有電力電子這種先進(jìn)的高薪科技產(chǎn)品，誰(shuí)就掌握競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)。人們也期待著通過(guò)對(duì)電力電子電路拓?fù)涞牟粩嘌芯浚l(fā)現(xiàn)一些更新的拓?fù)湫问?，使電力電子裝置性能更為優(yōu)良。 國(guó)內(nèi)外電力電子技術(shù)的現(xiàn)狀 國(guó)外電力電子技術(shù)發(fā)展的狀況自從半導(dǎo)體問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)幾十年來(lái)的發(fā)展，電力電子技術(shù)從以低頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。半控型器件在交流傳動(dòng)及變頻調(diào)速中無(wú)法大顯身手。這些器件進(jìn)一步把具有不同功能的控制單元、邏輯單元、傳感單元、量測(cè)單元和保護(hù)單元集成一體， 既具有電路功能， 又使用更為方便可靠，正受到舉世矚目。 國(guó)內(nèi)電力電子技術(shù)發(fā)展的狀況不容置疑，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)電力電子應(yīng)用技術(shù)具有十分巨大的需求。國(guó)產(chǎn)功率器件目前主要還限于不控或半控器件（整流管和可控硅）。這樣一來(lái)，急需電力電子設(shè)備的一些大型企業(yè)就干脆直接從國(guó)外進(jìn)口，而一般企業(yè)則因財(cái)力和企業(yè)技術(shù)水平所限，只得采用落后的技術(shù)和設(shè)備，這就嚴(yán)重地影響了我國(guó)電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展和推廣。它具有高效、安全、受環(huán)境條件的約束較少、可改變時(shí)間比例尺等優(yōu)點(diǎn)，已成為分析、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、評(píng)價(jià)、培訓(xùn)系統(tǒng)（尤其是復(fù)雜系統(tǒng)）的重要工具。促進(jìn)了電力電子產(chǎn)品研究、開(kāi)發(fā)水平的提高，改善了電力電子產(chǎn)品的性能，縮短了產(chǎn)品的創(chuàng)新周期。PSpice和Matlab分別是兩類仿真器的代表。PSpice廣泛應(yīng)用于各種電路分析、激勵(lì)建立、溫度與噪聲分析、模擬控制、波形輸出、數(shù)據(jù)輸出，并在同一個(gè)窗口內(nèi)同時(shí)顯示模擬與數(shù)字電路。其應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱，可視化建模仿真，文字處理及實(shí)時(shí)控制等功能，成為廣大科研人員的最值得信賴的助手和朋友。PSB適用于中等規(guī)模電路的仿真以及變/定步長(zhǎng)仿真算法的電路仿真。第二章 電力電子器件 電力電子器件的概述 電力電子器件的一般概念及作用在電器設(shè)備或電力系統(tǒng)中，直接承擔(dān)電能的變化或控制任務(wù)的電路被稱為電路（Power Circuit）。等功率器件將直流電變換成可調(diào)電壓，可調(diào)頻率的交流電；③變頻——交流(AC ) →交流(AC)或交流(AC ) →直流(DC) →交流(AC)，是將一種恒壓恒頻交流電(工頻)或直流電變換成另一種頻率(CVCF)或可變頻率可變電壓的交流電；④斬