电子课程设计报告-电力电子器件特性仿真分析

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1、淮南师范学院机械与电气工程学院2015届电气工程及其自动化专业课程设计报告电子课程设计报告题目：电力电子器件特性仿真分析学生姓名：学生学号：系别：专业：届别：指导教师：机械与电气工程学院制2015年5月24淮南师范学院机械与电气工程学院2015届电气工程及其自动化专业课程设计报告目录第一章仿真软件介绍1.1简介31.2功能41.3特点4第二章常见电力电子器件及其模型2.1电力电子器件的分类52.2电力电子器件基础——PN结62.3二极管62.4晶闸管82.5门极可关断晶闸管112.6电力场效应晶体管132.7绝缘栅双极型晶体管142.8电力晶体管16第三

2、章仿真电路与特性分析3.1二极管特性仿真分析183.2晶闸管特性仿真分析193.3门极可关断晶闸管特性仿真分析203.4电力场效应晶体管特性仿真分析223.5绝缘栅双极型晶体管特性仿真分析23第四章总结及体会2424淮南师范学院机械与电气工程学院2015届电气工程及其自动化专业课程设计报告电力电子器件特性仿真分析学生：指导教师：机械与电气工程学院电气工程及其自动化专业第一章仿真软件介绍1.1简介Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就

3、可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。MATLAB的SIMULINK是很有特色的仿真环境，在此环境中，用户可以用点击、拖拉鼠标的方式绘制和组织系统或电路，并完成对系统和电路的仿真。早期MATLAB的仿真编程是在文本窗口进行的，编制的程序是一行行命令和MATLAB函数，不直观，也难于和实际的物理系统或电路建立形象的联系。在SIMULINK环

4、境中，系统的函数和电路元器件的模型都用方框图形的模块表达，模块之间的连线则表示了信号流动的方向。对用户来说，只要学习图形界面的使用方法和熟悉模型库的内容，就可以很方便地使用鼠标和键盘进行系统和电路的仿真，而不必去记那些复杂的函数。SIMULINK系统仿真环境也称工具箱，是MATLAB最早开发的，它包括SIMULINK仿真平台和系统仿真模型库两部分，主要用于仿真以数学函数和传递函数表达的系统，是20世纪70年代开发的连续系统仿真程序包(24淮南师范学院机械与电气工程学院2015届电气工程及其自动化专业课程设计报告CCS)的继续，现在的系统仿真(SIMULI

5、NK)包括了连续系统、非线性系统和离散系统的仿真。由于SIMULINK的仿真平台使用方便，功能强大，后来拓展的其他模型库也都共同使用这个仿真环境，成为MATLAB仿真的公共平台。SIMULINK是simulation和link两个英文单词的缩写，意思是仿真链接，MATLAB模型都在这环境中使用，从模型库中提取模型放到SIMULINK的仿真平台上进行仿真，所以有关SIMULINK的操作是仿真应用的基础。1.2功能Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用

6、于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI)，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simuli

7、nk提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。构架在Simulink基础之上的其他产品扩展了Simulink多领域建模功能，也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。Simulink与MATLAB紧密集成，可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。1.3特点SIMULINK作为面向系统框图的仿真平台，它具有如下特点：1)以调用模块代替程序的编写，以模块连成的方框图表示系统，点击模块即可以输入模块参数。以框图表示的系统应包括输入（激

8、励源）、输出（观测仪器）和组成系统模块。2)系统方框图画完，设置了仿真参数，即可