【正文】 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。負(fù)載電壓的平均值為： （31） 式中31，= ton/T ，稱為占空比a ≤1，調(diào)節(jié)a的大小即可改變輸出電壓的大小。,。 降壓斬波電路 圖34所示的是降壓斬波電路的原理圖。6）：觸發(fā)角設(shè)置：給定alph設(shè)置為60176。5）：6脈沖發(fā)生器設(shè)置：頻率為50 Hz，脈沖寬度取1176。3）：三相晶閘管整流器參數(shù)設(shè)置：使用默認(rèn)值。、240176。（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。三相橋式全控整流電路仿真模型如圖32所示。圖32 三相橋式全控整流電路(帶電阻負(fù)載a =300時的波形)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。5）由于零線平均電流為零，所以可以不用零線。3） 共陽極組—陽極連接在一起的3個晶閘管(VT4，VT6 ，VT2 ) 。應(yīng)用最為廣泛。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。當(dāng)選擇外部輸入調(diào)制信號時，調(diào)制波的頻率和相位則由外部輸入的信號波決定，但是外部輸入的信號波形幅值不能大于1。在采用內(nèi)調(diào)制信號生產(chǎn)模式時，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參數(shù)實際上是內(nèi)部產(chǎn)生的調(diào)制正弦波的參數(shù)。調(diào)制波有兩種產(chǎn)生方式，一種是由PWM脈沖發(fā)生器自動生產(chǎn)，另一種在脈沖發(fā)生器輸入端有外部輸入。調(diào)制原理就是以三角波與輸入的占空比信號(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。導(dǎo)通的晶閘管在陽極電流下降到零，或者晶閘管承受反向電壓時晶閘管關(guān)斷，但是晶閘管承受反向電壓的時間應(yīng)大于設(shè)置的關(guān)斷時間Tq，否則，盡管門極信號為零，晶閘管還可能導(dǎo)通，因此關(guān)斷時間是表示晶閘管內(nèi)載流子復(fù)合的時間，是晶閘管陽極電流減少為零后到晶閘管能再次施加正向電壓而不會誤導(dǎo)通的一段時間間隔。圖27 晶閘管模塊圖晶閘管模型在晶閘管承受正向電壓，而且門極有正的觸發(fā)脈沖信號（g0）時晶閘管導(dǎo)通。通常電力電子仿真中大量存在非線性環(huán)節(jié)，算法ode15比較適用。IGBT和續(xù)流二極管中的電流會有強(qiáng)烈的振蕩現(xiàn)象，嚴(yán)重時兩端電壓也會出現(xiàn)強(qiáng)烈的振蕩現(xiàn)象。二極管模塊的導(dǎo)通電感值要取得非常小。但此時電阻值若取為零則仿真時會出錯。IGBT的并聯(lián)諧振電容用串聯(lián)電阻、電感、電容模塊來實現(xiàn)。其緩沖電阻取為無窮大，緩沖電容取為零。通?？蓪⑵渑c電阻并聯(lián)，再與電感串聯(lián)。輸出可用Demux模塊將流過工IGBT的電流和兩端電壓組成的向量分解為單個變量；通常不用時，接T erminator(電氣終止)模塊，以消除米連接端日警告。其中g(shù)端為輯觸發(fā)端，靠邏輯1觸發(fā)來導(dǎo)通IGBT。3） 也有不能用控制信號來控制其通斷的電力電子器件，因此也就不需要驅(qū)動電路，這就是電力二極管，又被稱為不可控器件。2） 通過控制信號既可以控制起導(dǎo)通，又可以控制其關(guān)斷的電力電子器件被稱為全控型器件，又稱為自關(guān)斷器件。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，必將推動電力變換技術(shù)的革命。I39。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，實現(xiàn)電能的變換或控制的電子器件[4]。仿真結(jié)果和理論分析結(jié)果的一致, 驗證了基于MATLAB的電力電子系統(tǒng)建模和仿真的有效性和實用性。 本論文的主要研究內(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，對電力電子電路和系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析研究，主要研究內(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。仿真結(jié)果在仿真結(jié)束時利用變量存儲在Matlab的工作空間中。Matlab最新版本MATLAB2007b于2007年秋節(jié)正式發(fā)布，在R2007b中（MATLAB ,Simulink ），主要更新了多個產(chǎn)品模塊、增加了多達(dá)350個新特性、增加了對64位Windows的支持。Matlab是自動控制領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的仿真軟件。無論對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態(tài)仿真的要求。PSpice最大的優(yōu)點(diǎn)就是能夠把仿真與電路原理圖的設(shè)計緊密的結(jié)合在一起。PSpice是較早出現(xiàn)的EDA軟件之一，由MICROSIM公司于1985年推出。通常把電力電子仿真軟件分為兩種：即側(cè)重于電路的仿真器和側(cè)重于方程求解的仿真器?？梢姡娐放c系統(tǒng)的計算機(jī)仿真在電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究和產(chǎn)品開發(fā)中占有重要的地位，它可以加深工程師對電路與系統(tǒng)工作原理的理解，加速電路的設(shè)計和理論的完善，幫助生產(chǎn)企業(yè)提高自身開發(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。近年來計算機(jī)仿真技術(shù)在電力電子技術(shù)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。在我國，自從20世紀(jì)50年代中期以來，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。 計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用計算機(jī)仿真技術(shù)把現(xiàn)代仿真技術(shù)與計算機(jī)發(fā)展結(jié)合起來，并在某些實驗條件下對模型進(jìn)行動態(tài)實驗的一門綜合性技術(shù)。這些問題制約了產(chǎn)業(yè)競爭力的保持和提高，延緩了電力電子產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程。目前國產(chǎn)的電力電子裝置還主要局限于利用大功率整流管和硅晶閘管生產(chǎn)的整流電源、直流調(diào)速和可控硅靜止變頻裝置，而反映當(dāng)代電力電子裝置發(fā)展方向的高技術(shù)產(chǎn)品在我國目前尚處于研制開發(fā)階段。大功率結(jié)型全控器件（GTO，GTR）雖有引進(jìn)，但因市場和質(zhì)量等原因，至今未能形成批量生產(chǎn)能力。但是，總的說來我國電力電子技術(shù)的水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國際先進(jìn)水平，遠(yuǎn)跟不上我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，特別是還面臨著國外產(chǎn)品嚴(yán)重沖擊的嚴(yán)峻形勢。為了迅速改變我國電力電子技術(shù)的落后狀況，適應(yīng)國際市場嚴(yán)峻的競爭形勢，我國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)已被列入國家“九五”科技發(fā)展規(guī)劃和國家關(guān)鍵新技術(shù)發(fā)展計劃。它是當(dāng)今世界發(fā)展最快、潛力巨大的產(chǎn)業(yè)之一，電力電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成功與否，對一個國家的國民經(jīng)濟(jì)整體水平有著重要的影響，所以，世界各國對電力電子技術(shù)都很重視，加快了電力電子產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。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)電路實現(xiàn)對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，以實現(xiàn)電力的某些使用目的，并提高使用的質(zhì)量與效率。90年代， 將綜合這些器件的優(yōu)點(diǎn)而研制成MOS柵控晶閘管(MCT)和場控GTO (MOS GTO)將成為國際上第三代電力電子器件。70年代來，陸續(xù)發(fā)明的功率晶體管(GTR)門投可關(guān)斷品閘管(GTO)、功率MOS場效空管、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。然而，晶鬧管畢竟是一種半控型器件，只能導(dǎo)通，不能關(guān)斷，被稱為第一代半導(dǎo)體器件。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、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)代電力電子時代。在不遠(yuǎn)的將來,電力電子技術(shù)將使電源技術(shù)更加成熟、經(jīng)濟(jì)、實用,實現(xiàn)高效率和高品質(zhì)用電相結(jié)合。電力電子作為節(jié)能、節(jié)才、自動化、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。電力電子電路最基本的拓?fù)湫问剑陙硪恍┬碌碾娐吠負(fù)湫问饺缰C振型逆變電路、矩陣式變頻電路等不斷涌現(xiàn)。但是總體說來我國當(dāng)前電力電子與電力傳動技術(shù)的水平落后于國際先進(jìn)水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，特別是還面臨著國外產(chǎn)品嚴(yán)重沖擊，因此，我們必需清醒地認(rèn)識到這一挑戰(zhàn)并且要勇敢地面對?！娟P(guān)鍵詞】電力電子，MATLAB，仿真，模型, 調(diào)速Simu