电力电子与MATLAB应用技术

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1、MATLAB应用技术清华大学出版社王忠礼段慧达高玉峰编著3电力电子与MATLAB应用技术3.1电力电子器件与MATLAB3.1.1电力二极管电力二极管是一种具有单向导电性的半导体器件，即正向导电、反向阻断。1．电力二极管基本特性2．电力二极管在MATLAB中实现电力二极管仿真模型:由一个电阻Ron、一个电感Lon、一个直流电压源Vf和一个开关串联组成模块有两个输出（k、m端子）和一个输入（a端子），分别电力二极管的阴极和测量信号输出端子以及二极管的阳极端子参数设置界面ResistanceRon：电力二极管元件内电阻InductanceLon：电力

2、二极管元件内电感ForwardvoltageVf：电力二极管元件正向管压降VfInitialcurrentIc：初始电流SnubberresistanceRs：缓冲电阻SnubbercapacitanceCs：缓冲电容3.电力二极管元件的仿真举例单相半波整流器3.1.2晶闸管1.晶闸管工作原理阳极、阴极、门极分别表示为A、K、g2．晶闸管伏安特性3．晶闸管在MATLAB中的实现由一个电阻Ron、一个电感Lon、一个直流电压源Vf和一个开关串联组成。开关受逻辑信号控制，该逻辑信号由电压Vak、电流Iak和门极触发信号g决定。晶闸管仿真模型原理晶闸管

3、模块的图标晶闸管元件参数设置ResistanceRon：晶闸管元件内电阻RonInductanceLon：晶闸管元件内电感LonForwardvoltageVf（V）：晶闸管元件的正向管压降VfInitialcurrentIc（A）：初始电流IcSnubberresistanceRs（ohms）：缓冲电阻RsSnubbercapacitanceCs（F）：缓冲电容Cs4.晶闸管仿真举例单相半波整流器模型Pulse的参数设置对话框晶闸管模块设置：Ron=0.001Ω；Lon=0H；Vf=0.8V；Rs=20Ω；Cs=4e—6F；串联RLC元件模块和

4、接地模块到Thyristor模型R=1Ω；L=0.01H仿真参数：选择ode23tb算法，将相对误差设置为1e-3开始仿真时间设置为0，停止仿真时间设置为0.1α=0°单相半波整流桥仿真结果反并联续流二极管3.1.3可关断晶闸管1.可关断晶闸管工作原理2.GTO的静态伏安特性3.GTO在MATLAB中的实现GTO模型由电阻Ron电感Lon、直流电压源Vf和开关串联组成，该开关受一个逻辑信号控制，该逻辑信号又由GTO的电压Vak、电流Iak和门极触发信号（g）决定参数设置ResistanceRon（ohms）：元件内电阻RonInductanceL

5、on（H）：元件内电感LonForwardvoltageVf（v）:元件的正向管压降VfCurrent10%falltime（s）：电流下降到10%的时间Currenttailtime(s):电流拖尾时间TtInitialcurrentIc(A):初始电流IcSnubberresistanceRs(ohms):缓冲电阻RsSnubbercapacitanceCs(F):缓冲电容Cs，5.可关断晶闸管元件的建模和仿真应用实例单相半波整流器仿真模型参数设置：交流电压源幅值5V，频率为50HZ，LRC分支参数R=1Ω，L=0.01H，C＝inf仿真算法

6、:ode23tb算法，相对误差1e-3仿真开始时间为0，停止时间设置为0.1。α=30°GTO单相半波整流器仿真结果3.1.4绝缘栅双极型晶体管1．绝缘栅双极型晶体管工作原理2.IGBT的伏安特性3．IGBT在MATLAB中的实现由电阻Ron、电感Lon和直流电压源Vf与逻辑信号（g>0或g=0）控制的开关串联电路组成输入C和输出E对应于绝缘栅双极型晶体管的集电极C和发射极E输入g为加在门极上的逻辑控制信g输出m用于测量输出向量[Iak,Vak]IGBT的参数设置绝缘栅双极型晶体管:内电阻Ron电感Lon正向管压降Vf电流下降到10%的时间Tf电

7、流拖尾时间Tt初始电流Ic缓冲电阻Rs缓冲电容Cs4.IGBT构成的升压变换器建模与仿真主要参数设置：电压源模块Vdc＝100v；并联RLC分支参数R=50Ω,C=3e-6F;脉冲发生器模块周期:1e-4s；仿真算法:ode23tb算法,相对误差1e-3,开始仿真时间为0,停止时间为0.0015,Boost变换器仿真结果3.2晶闸管三相桥式整流器及其仿真3.2.1晶闸管三相桥式整流器构成3.2.2晶闸管三相桥式整流器的仿真模型（1）整流桥模型通用桥臂模块（UniversalBridge）A、B、C端子：分别为三相交流电源的相电压输入端子；Puls

8、es端子：为触发脉冲输入端子，如果选择为电力二极管，无此端子；＋、－端子：分别为整流器的输出和输入端子，在建模时需要构成回路。Numbe