电力电子技术教学课件作者殷刚第7章matlab仿真.ppt

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1、第7章MATLAB仿真7.1典型电力电子器件的MATLAB仿真模型实训7.2交流一直流变换电路的MATLAB仿真研究7.3直流一交流变换电路的仿真7.4交流一交流变换电路的MATLAB仿真7.5直流一直流变换电路的MATLAB仿真返回7.1典型电力电子器件的MATLAB仿真模型实训7.1.1二极管的仿真模型1.二极管元件的符号和仿真模型二极管是不可控的单向导电型二端半导体器件，二极管元件的图标和仿真模型如图7-1所示。当二极管承受正向电压时(Vak>0)，二极管导通;当二极管电流下降到零(Vak=0}或承受反向电压时(Vak≤0)，二极管关断。二极管的伏安特性如图7一2所示。2.二极管

2、仿真元件的对话框和参数设置二极管元件的参数设置对话框如图7一3所示。3.输入与输出在二极管图标中可以看到，它有一个输入和两个输出。一个输入是二极管的阳极A，第一个输出是二极管的阴极K，第二个输出m用于测量二极管的电流和电压输出向量[Iak,Vak]。下一页返回7.1典型电力电子器件的MATLAB仿真模型实训7.1.2晶闸管模型1.晶闸管元件的符号和仿真模型晶闸管是一种由门极信号控制其开通的半导体器件。在模型库中晶闸管模型有两种(见图7-4)，一种是详细的模型，名为DetailedThvristor，它的可设置参数较多;另一种是简化的模型，名为Thvristor，它的参数设置较为简单。晶

3、闸管的模型结构和伏安特性分别如图7一5和图7一6所示。2.晶闸管仿真元件的参数晶闸管元件的参数设置对话框如图7-7所示，设置的参数有:1)晶闸管元件内电阻Ron;2)内电感Lon;3)正向压降Vf;4)初始电流Ic;;5)缓冲电阻Rs;6)缓冲电容Cs等。这6个参数的含义与二极管相同。而对于7)擎住电流IL，单位A和8)关断时间Tq，单位s这两个参数在普通模型中没有，只有在较复杂的电路仿真中使用。上一页下一页返回7.1典型电力电子器件的MATLAB仿真模型实训3.晶闸管元件的输入与输出在晶闸管元件图标中可以看到，它有一个输入和一个输出，输入g控制晶闸管的门极，输出m用于测量晶闸管的电流

4、和电压输出向量[Iak,Vak].7.1.3GTO的仿真模型1.GTO元件的符号和仿真模型可关断晶闸管(GTO)是一个由门极信号控制其导通和关断的半导体器件，其图标如图7-8所示。与普通晶闸管一样，GTO可被正的门极信号(g>0)触发导通。与普通晶闸管不一样的是:普通的晶闸管导通后，只有等到阳极电流为0时才能关断;而GTO在任何时刻，通过施加等于。或负的门极信号就可以将其关断。GTO的符号、模型和开关特性分别如图7-9和图7一10所示。上一页下一页返回7.1典型电力电子器件的MATLAB仿真模型实训.可关断晶闸管元件的参数设置可关断晶闸管元件的参数设置对话框如图7一11所示，设置的参数

5、有:1)可关断晶闸管元件内电阻Ron;2)内电感Lon;3)正向管压降Vf;4)初始电流Ic;5)缓冲电阻Rs;6)缓冲电容Cs等。这6个参数的含义与二极管相同。而7)电流下降到10%的时间Tf和8)拖尾时间Tt，单位s，是GTO新增加的两项参数。3.晶闸管元件的输入与输出在可关断晶闸管图标中可以看到，它有一个输入和一个输出，输入只控制可关断晶闸管的门极，输出m用于测量可关断晶闸管的电流和电压输出向量[Iak,Vak]。上一页下一页返回7.1典型电力电子器件的MATLAB仿真模型实训7.1.4IGBT的仿真模型1.1CBT元件的符号和仿真模型绝缘栅双极型晶体管(IGBT)结合了场效应晶

6、体管和电力晶体管的优点，是一个受栅极信号控制的半导体器件，IGBT元件的图标、符号和仿真模型如图7一12所示。图7一13是IGBT的伏安特性。2.IGBT元件的参数设置IGBT元件的参数设置对话框如图7一14所示，设置的参数有:1)内电阻Ron;2)内电感Lon;3)正向压降Vf;4)电流下降到10%的时间Tf;5)拖尾时间Tt;6)初始电流Ic;7)缓冲电阻Rs和8)缓冲电容CS。它们的含义和设置方法与可关断晶闸管元件相同。上一页下一页返回7.1典型电力电子器件的MATLAB仿真模型实训3.IGBT元件的输入与输出在IGBT模块图标中可以看到，它有一个输入和一个输出，输入g是加在栅极

7、上的控制信号，它可以控制IGBT的开通与判断，输出m用于测量MOSFET的电流和电压输出向量[Iak,Vak]7.1.5MOSFE7，的仿真模型1.MOSFET元件的符号和仿真模型金属氧化物半导体场效应管(M()SFET)是一种在漏极I>()时，受栅极信号(g>0)控制的半导体器件。MOSFET元件内部并联了一个二极管，该二极管在M()SFET元件被反向偏置时开通。MOSFET元件的图标如图7一15所示，MOS-FET元件的符号和仿真模型如图