电力电子系统的计算机仿真

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1、电力电子系统的计算机仿真题目：方波逆变电路的计算机仿真刖言电力电子技术综合了电子电路、电机拖动、计算机控制等多学科知识，是一 门实践性和应用性很强的课程。由于电力电子器件自身的开关非线性，给电力电 子电路的分析带来了一定的复杂性和困难，一般常用波形分析的方法来研究。仿 真技术为电力电子电路的分析提供了崭新的方法。我们在电力电子技术课程的教学中引入了仿真，对于加深学生对这门课程的 理解起到了良好的作用。掌握了仿真的方法，学生的想法可以通过仿真来验证， 对培养学生的创新能力很有意义，并且可以调动学生的积极性。实验实训是本课 程的重要组成部分，学校的实验实训条件毕竟是有限的，也受到学时的限制。而 仿

2、真实训不受时间、空间和物质条件的限制，学生可以在课外自行上机。仿真在 促进教学改革、加强学生能力培养方面起到了积极的推动作用。【关键字】电力电子，MATLAB，仿真。目录第一章 电力电子与MATLAB软件的介绍一、电力电子概况二、MATLAB软件介绍第二章电力电子器件介绍一、电力二极管特性介绍二、品闸管特性介绍三、IGBT特性介绍第三章主电路工作原理一、单相桥式逆变电路二、三相桥式逆变电路三、PWM控制基本原理第四章仿真模型的建立一、单极性SPWM触发脉冲波形的产生二、双极性SPWM触发脉冲波形的产生三、单极性SPWM方式下的单相桥式逆变电路四、双极性SPWM方式下的单相桥式逆变电路第五章仿真

3、结果分析第六章心得体会第七章参考文献第一章 电力电子与MATLAB软件的I一、电力电子概况电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子 器件（如品闸管，GTO, IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术 所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至仔叩，也可以小到数W甚至1W以下， 和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术（整流土 斩波，变频，变相等）两个分支。一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出 的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于品闸管和 品闸管

4、变流技术的发展而确立的。此前就已经有用于电力变换的电子技术， 所以品闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。70年代后期以门极可关断品闸管（GTO），电力双极型品体管（BJT），电力场效应 管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件全速发展（全控型器件的特点是 通过对门极既栅极或基极的控制既可以使其开通又可以使其关断），使电力 电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。80年代后期，以绝缘栅极 双极型品体管（IGBT可看作MOSFET和BJT的复合）为代表的复合型器 件集驱动功率小，开关速度快，通态压降小，在流能力大于一身，性能优 越使之成为现代电力电子技术的主导器件。为了使

5、电力电子装置的结构紧 凑，体积减小，常常把若十个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的 形式，后来又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率 集成电路（PIC）。目前PIC的功率都还较小但这代表了电力电子技术发展 的一个重要方向利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，有时也称为功率电 子技术。一般情况下，它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工 业电能。例如，将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能； 将工频电源变换为设备所需频率的电源；在正常交流电源中断时，用逆变 器（见电力变流器）将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。应用电力 电子技术还能实现非电能与电能之间

6、的转换。例如，利用太阳电池将太阳 辐射能转换成电能。与电子技术不同，电力电子技术变换的电能是作为能 源而不是作为信息传感的载体。因此人们关注的是所能转换的电功率。电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新 兴学科。因它本身是大功率的电技术，又大多是为应用强电的工业服务的， 故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电 力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料， 最常用的材料为单晶硅；它的理论基础为半导体物理学；它的工艺技术为 半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。 电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器

7、件的特点和电能转换的要 求，又开发出许多电能转换电路。这些电路中还包括各种控制、触发、保 护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。利用这些电路， 根据应用对象的不同，组成了各种用途的整机，称为电力电子装置。这些 装置常与负载、配套设备等组成一个系统。电子学、电工学、自动控制、 信号检测处理等技术常在这些装置及其系统中大量应用。二、MATLAB软件介绍MATLAB是一个功能强大的常用数学软件，它不但可以解决数学中的数值计 算问题，还可以解决符号演算问题，并且能够方便地绘出各种函数图形。由于 MATLAB带有一些强大的具有特殊功能的工具箱，而且随着近年来它的版本不断 升级，所含的工具箱功

8、能越来越丰富，工具越来越多，应用范围也越来越广，涵 盖了当今几乎所有的工业、电子、医疗、建筑等各领域，MATLAB自1984年由美 国的MathWorks公司推向市场以来，历经十几年的发展和竞争，现已成为国际最 优秀的科技应用软件之一。MATLAB中的仿真集成环境Simulink工具箱，是进行系统分析与射击队有力 工具。Simulink是一个图形化的建模工具，具有两个显著功能：SIMU (仿真) 和LINK (连接)。用来进行动态系统仿真、建模和分析的软件包，不但支持线 性系统仿真，也支持非线性系统；既可以进行连续系统，也可以进行离散系统仿 真。Simulink提供了各种仿真工具，尤其是它不断

9、扩展的、内容丰富的模块库， 为系统的仿真提供了极大便利。在Simulink平台上，拖拉和连接典型模块就可 以绘制仿真对象的模型框图，并对模型进行仿真。在Simulink平台上仿真模型的 可读性很强，这就避免了在MATLAB窗口使用MATLAB命令和函数仿真时， 需要熟悉记忆大量M函数的麻烦，对广大工程技术人员来说，这无疑是最好的 福音。现在的MATLAB都同时捆绑了Simulink，Simulink的版本也在不断地升级， 从 1993年的MATLAB 4.0 / Simulink1.0版到2001年的MATLAB 6.1 / Simulink 4.1 版2002年即推出了MATLAB6.5 /

10、 Simulink 5.0版。MATLAB已经不再是单纯的 ”矩阵实验室了，它已经成为一个高级计算和仿真平台。Simulink原本是为控制系统的仿真而建立的工具箱，在使用中易编程、易拓 展，并且可以解决MATLAB不易解决的非线性、变系数等问题。它能支持连续 系统和离散系统的仿真，支持连续离散混合系统的仿真，也支持线性和非线性系 统的仿真，并且支持多种采样频率(Multirate)系统的仿真，也就是不同的系统能 以不同的采样频率组合，这样就可以仿真较大、较复杂的系统。因此，各科学领 域根据自己的仿真需要，以MATLAB为基础，开发了大量的专用仿真程序，并 把这些程序以模块的形式都放人Simul

11、ink中，形成了模块库。Simulink的模块库 实际上就是用MATLAB基本语句编写的子程序集。现在Simulink模块库有三级 树状的子目录，在一级目录下就包含了 Simulink最早开发的数学计算工具箱、控 制系统工具箱的内容，之后开发的信号处理工具箱(DSP Blocks)、通信系统工具 箱(Comm)等也并行列入模块库的一级子目录，逐级打开模块库浏 览器(Simulink Library Browser )的目录，就可以看到这些模块。Simulink创建模型、仿真的过程方法介绍如下：1、Simulink 建模一个典型的Simulink模型由信号源模块、被模拟的系统模块和输出显示 模块

12、三个类型模块构成。其基本特点有：1）Simulink提供许多的Scope （示波器）接收器模块，使得Simulink进行 仿真具有图形化显示效果；2）Simulink模型具有层次性，通过底层子系统可以构建上层母系统；3）Simulink提供对子系统进行封装功能，用户可以自定义子系统的图标和 设置参数对话框。2、Simulink仿真基本过程1）打开一个空白的Simulink模块窗口；2）进入Simulink模块库浏览界面，将相应模块库中所需的模块拖拉到编辑 窗口里；3）修改编辑窗口中模块参数；4）将各模块按给定框图连接，搭建所需系统模型；仿真观察结果，修正参数;5）保存模型。第二章电力电子器件介

13、绍电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制 的电子器件。同我们在学习电子技术基础时广泛接触的处理信息的电子器件一 样，广义上电力电子器件也可以分为电真空器件和半导体器件两类。由于电力电子器件直接用于处理电能的主电路，因而同处理信息的电子器件 相比，它一般具有如下的特征：1) 电力电子器件所能处理电功率的大小，也就是其承受电压和电流的能力， 是其最重要的参数。2) 因为处理的电功率较大，所以为了减少本身的损耗，提高效率，电力电 子器件一般都工作在开关状态。3) 在实际应用当中，电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。4) 尽管工作在开关状态，但是电力电子器件自身的功率

14、损耗通常仍远大于 信息电子器件，因而为了保证不致于损耗散热的热量导致器件温度过高而损坏， 不仅在器件封装上比较讲究散热设计，而且在其工作时一般都还需要安装散热 器。此外，电力电子器件在实际应用中，一般是由控制电路、驱动电路和电力电 子器件为核心的组成一个系统。一.电力二极管特性介绍不可控器件电力二极管(Power Diode)自20世纪50年代初期就获得应 用，当时也被称为半导体整流器(Semiconductor RectifierSR)。虽然是不可控器件，但结构和原理简单，工作可靠。电力二极管的基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管一样，以半导 体PN结为基础，由一个面积较大的PN结和两

15、端引线以及封装组成的。由于PN 结具有单向导电性，所以二极管是一个正方向单向导电、反方向阻断的电力电子 器件。从外形上看，主要有螺栓型平板型两种封装。电力二极管的基本特性一一电力二极管的伏安特性:当电力二极管承受的正向电压大到一定值（门槛电压UTO）,正向电流才开 始明显增加，处于稳定导通状态。与正向电流IF对应的电力二极管两端的电压 UF即为其正向电压降。当电力二极管承受反向电压时，只有少子引起的微小而 数值恒定的反向漏电流。2 ）动态特性动态特性一一因结电容的存在，三种状态之间的转换必然有一个过渡过程， 此过程中的电压一电流特性是随时间变化的。开关特性一一反映通态和断态之间的转换过程。关断

16、过程：a）须经过一段短暂的时间才能重新获得反向阻断能力，进入截止状态；b）在关断之前有较大的反向电流出现，并伴随有明显的反向电压过冲。a)b)a）正向偏置转换为反向偏置 b）零偏置转换为正向偏置开通过程：电力二极管的正向压降先出现一个过冲UFP，经过一段时间才趋于接近稳态 压降的某个值（如2V）。这一动态过程时间被称为正向恢复时间tf。电导调制效应起作用需一定的时间来储存大量少子，达到稳态导通前管压降 较大。正向电流的上升会因器件自身的电感而产生较大压降。电流上升率越大，UFP 越高。2、电力二极管测试单元电路电力二极管测试单元电路就是通过基本电路验证电路二极管的工作特性。当 二极管导通时，二

17、极管上有电流流过，但没有电压；当二极管截止时，二极管上 没有电流流过，但二极管两端有电压。仿真电路图如下：Continuous仿真所得的电力二极管的电流(Iak)和电压(Vak)的波形如下:参数说明:1、AC Voltage Source: Peak amplitude(V)is 100;Phase(deg) is 0;Frequency(Hz) is 50;Sample time is 0.2、Thyristor: Resistance Ron(ohms) is 0.001;Inductance Lon(H) is 0;Forward voltage Vf(V) is 0.8;Initial

18、 current Ic(A) is 0; Snubber resistance Rs ( ohms)is 500; Snubber capacitance Cs(F) is 250e-9.仿真结果分析：由于电力二极管的内阻很小，所以管压降可以忽略不计。在此条件下，仿 真波形是满足条件的。由仿真波形可以看出，当电力二极管上的电压大于零时， 电力二极管上流过的电流是大于零的；当电力二极管上的电压变负值时，电力二 极管上流过的电流为零。二、品闸管特性介绍品闸管(Thyristor)就是硅品体闸流管，普通品闸管也称为可控硅SCR,普通 品闸管是一种具有开关作用的大功率半导体器件。目前，品闸管的容量水平

19、已达 8kV / 6kA。品闸管是具有四层PNPN结构、三端引出线(A、K、G)的器件。常见品闸管的 外形有两种：螺栓型和平板型。品闸管的基本特点有三个：(1) 欲使品闸管导通需具备两个条件有： 应在品闸管的阳极与阴极之间加上正向电压。 应在品闸管的门极与阴极之间也加上正向电压和电流。(2) 品闸管一旦导通，门极即失去控制作用，故品闸管为半控型器件。(3) 为使品闸管关断，必须使其阳极电流减小到一定数值以下，这只有用使 阳极电压减小到零或反向的方法来实现。1、品闸管的工作特性单向品闸管的伏安特性曲线如图所示。从特性曲线上可以看出它分五个区， 即反向击穿区、反向阻断区、正向阻断区、负阻区和正向导

20、通区。大多数情况下， 品闸管的应用电路均工作在正向阻断和正向导通两个区域。品闸管A、K极间所 加的反向电压不能大于反向峰值电压，否则有可能便其烧毁。单向品闸管的上述特性，可以用以下几个主要参数来表征： 额定平均电流IT:在规定的条件下，品闸管允许通过的50Hz正弦波电流 的平均值。 正向转折电压VB0:是指在额定结温及控制极开路的条件下，在阳极和阴 极间加以正弦波半波正向电压，使其由关断状态发生正向转折变为导通状态时所 对应的电压峰值。单向品闸管伏安特性曲线： 正向阻断峰值电压VDRM:定义为正向转折电压减去100V后的电压值。 反向击穿电压VBR:是指在额定结温下，阳极和阴极间加以正弦波反向

21、电 压，当其反向漏电流急剧上升时所对应的电压峰值。 反向峰值电压VRRM:定义为反向击穿电压减去1OOV后的电压值。 正向平均压降VT:是指在规定的条件下，当通过的电流为其额定电流时， 品闸管阳极、阴极间电压降的平均值。 维持电流IH:是指维持品闸管导通的最小电流。 控制极触发电压VCT和触发电流IGT:在规定的条件下，加在控制极上的 可以使品闸管导通的所必需的最小电压和电流。 导通时间tg(ton):从在品闸管的控制极加上触发电压VGT开始到品闸 管导通，其导通电流达到90%时的这一段时间称为导通时间。 关断时间tg(toff):从切断品闸管的工向电流开始到控制极恢复控制能力 的这一段时间称

22、为关断时间。此外，品闸管还有一些其他参数，例如，为了使品闸管能可靠地触发导通， 对加在控制极上的触发脉冲宽度是有一定要求的；为使品闸管能可靠地关断，对 品闸管的工作频率也有一定的规定；为避免品闸管损坏，对控制极的反向电压也 有一定的要求。2、品闸管测试单元电路品闸管的测试电路如下:参数说明：1、AC Voltage Source: Peak amplitude(V)is 120;Phase(deg) is 0;Frequency(Hz) is 50;Sample time is 0.2、Thyristor: Resistance Ron(ohms) is 0.001;Inductance Lo

23、n(H) is 0;Forward voltage Vf(V) is 0.8;Initial current Ic(A) is 0; Snubber resistance Rs (ohms) is 10; Snubber capacitance Cs(F) is4e-6.3、Pulse Generator: Pulse type is Tme based;Time (t) is Use simulation time;Amplitude is 10;Period(secs) is 0.02/2;Pulse Width (% of period) is 10;Phase delay (secs)

24、 is 0.仿真所得的品闸管的电流和电压的波形如下:仿真结果分析：由于品闸管是半控型器件，所以接在门极的脉冲只起到触发品闸管导通的 作用，一旦晶闸管导通，则它跟电力二极管的一样的。上图所示的波形为触发脉 冲的相角为0度时的测试结果。从图中可以看出，当晶闸管两端的电压大于零时， 晶闸管开始导通；当晶闸管两端的电压由正变负时，晶闸管截止，其上流过的电 流变为零。三、IGBT特性介绍IGBT相当于一个由MOSFET驱动的厚基区BJT。从图中我们还可以看到在 集电极和发射极之间存在着一个寄生晶闸管，寄生晶闸管有擎住作用。采用空穴 旁路结构并使发射区宽度微细化后可基本上克服寄生晶闸管的擎住作用。IGBT

25、 的低掺杂N漂移区较宽，因此可以阻断很高的反向电压。IGBT工作原理：当UDSV0时，J3PN结处于反偏状态，IGBT呈反向阻断状态。当UDS0时，分两种情况： 若门极电压UGV开启电压UT，IGBT呈正向阻断状态。 若门极电压UG开启电压UT，IGBT正向导通。IGBT的栅极驱动：(1)栅极驱动电路对IGBT的影响 正向驱动电压+V增加时，IGBT输出级晶体管的导通压降和开通损耗值 将下降，但并不是说+V值越高越好。 IGBT在关断过程中，栅射极施加的反偏压有利于IGBT的快速关断。 栅极驱动电路最好有对IGBT的完整保护能力。 为防止造成同一个系统多个IGBT中某个的误导通，要求栅极配线走

26、向 应与主电流线尽可能远，且不要将多个IGBT的栅极驱动线捆扎在一起。2) IGBT栅极驱动电路应满足的条件： 栅极驱动电压脉冲的上升率和下降率要充分大。 在IGBT导通后，栅极驱动电路提供给IGBT的驱动电压和电流要具有 足够的幅度。 栅极驱动电路的输出阻抗应尽可能地低。栅极驱动条件与IGBT的特性密切相关。设计栅极驱动电路时，应特别注 意开通特性、负载短路能力和引起的误触发等问题1、IGBT的工作特性1)静态特性a)IGBT的伏安特性b) IGBT的开关特性IGBT的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。IGBT的伏安特性是指以栅源电压Ugs为参变量时，漏极电流与栅极电压 之间的关系

27、曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs的控制，Ugs越高，Id越 大。它与GTR的输出特性相似.也可分为饱和区1、放大区2和击穿特性3部 分。在截止状态下的IGBT，正向电压由J2结承担，反向电压由J1结承担。 如果无N+缓冲区，则正反向阻断电压可以做到同样水平，加入N+缓冲区后， 反向关断电压只能达到几十伏水平，因此限制了 IGBT的某些应用范围。IGBT的转移特性是指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的关系曲线。 它与MOSFET的转移特性相同，当栅源电压小于开启电压Ugs(th)时，IGBT处 于关断状态。在IGBT导通后的大部分漏极电流范围内，Id与Ugs呈线性关系。 最高栅源电压受最

28、大漏极电流限制，其最佳值一般取为15V左右。IGBT的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT处于导通态 时，由于它的PNP晶体管为宽基区晶体管，所以其B值极低。尽管等效电路为 达林顿结构，但流过MOSFET的电流成为IGBT总电流的主要部分。此时，通 态电压Uds(on)可用下式表示：Uds(on) = Uj1 + Udr + IdRoh式中Uj1 JI结的正向电压，其值为0.71V ； Udr 扩展电阻Rdr 上的压降；Roh沟道电阻。通态电流Ids可用下式表示：Ids=(1+Bpnp)Imos式中Imos 流过MOSFET的电流。由于N+区存在电导调制效应，所以IGBT的通态压

29、降小，耐压1000V的 IGBT通态压降为23V。IGBT处于断态时，只有很小的泄漏电流存在。2)动态特性IGBT在开通过程中，大部分时间是作为MOSFET来运行的，只是在漏源 电压Uds下降过程后期，PNP晶体管由放大区全饱和，又增加了一段延迟时 间。td(on)为开通延迟时间，tri为电流上升时间。实际应用中常给出的漏极电 流开通时间ton即为td (on) tri之和。漏源电压的下降时间由tfe1和tfe2组成。IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压，栅 极电压可由不同的驱动电路产生。当选择这些驱动电路时，必须基于以下的参数 来进行：器件关断偏置的要求、栅极电荷

30、的要求、耐固性要求和电源的情况。因 为IGBT栅极-发射极阻抗大，故可使用MOSFET驱动技术进行触发，不过由 于IGBT的输入电容较MOSFET为大，故IGBT的关断偏压应该比许多MOSFET 驱动电路提供的偏压更高。IGBT的开关速度低于MOSFET，但明显高于GTR。IGBT在关断时不需要负栅 压来减少关断时间，但关断时间随栅极和发射极并联电阻的增加而增加。IGBT 的开启电压约34V，和MOSFET相当。IGBT导通时的饱和压降比MOSFET低而和 GTR接近，饱和压降随栅极电压的增加而降低。2、IGBT测试单元电路IGBT仿真电路图如下:参数说明：1、AC Voltage Sourc

31、e: Peak amplitude (V) is 120;Phase (deg) is 0;Frequency (Hz) is 50;Sample time is 0.2、IGBT:Resistance Ron (ohms) is 0.01;Inductance Lon (H) is 1e-6;Forward voltage Vf (V) is 1;Current 10% fall time Tf (s) is 1e-6;Current tail time Tt (s) is 2e-6;Initial current Ic (A) is 0; Snubber resistance Rs (oh

32、ms) is 1e2; Snubber capacitance Cs (F) is inf.3、Pulse Generator: Pulse type is Tme based;Time (t) is Use simulation time;Amplitude is 10;Period (secs) is 0.02/2;Pulse Width (% of period) is 10;Phase delay (sec) is 0.仿真所得的IGBT的电流(Iak)和电压(Vak波形图如下:Pulse仿真结果分析第三章主电路工作原理一、单相桥式逆变电路1、半桥逆变电路1.1电路结构1.2工作原理V

33、1和V2栅极信号各半周正偏、半周反偏，互补。uo为矩形波，幅值为Um二Ud/2, i波形随负载而异，感性负载时，图1-3b，V或V通时，i和u o12o o同方向，直流侧向负载提供能量，VD或VD通时，i和u反向，电感中贮能 12o o向直流侧反馈，VDVD2称为反馈二极管，还使io连续，又称续流二极管。2、全桥逆变电路2.1电路结构VI), VDp VI), VD0LXXib)2.2工作原理两个半桥电路的组合。1和4一对，2和3另一对，成对桥臂同时导通，交 替各导通180。uo波形同图1-3b。半桥电路的uo，幅值高出一倍Um=Udo io 波形和图5-6b中的io相同，幅值增加一倍，单相逆

34、变电路中应用最多的。可采用移相方式调节逆变电路的输出电压，称为移相调压。各栅极信号为 180正偏，180反偏，且V1和V2互补，V3和V4互补关系不变。V3的基极信号 只比V1落后q(0q:ole iLesktop Hindew HelpSignal number:Display FFT window由FFf分析可知：在酶航觥博迎,钾=5相(-EcaEEPLmLL-M口e沼巨Max Frequency (Hz):3000Fr equency axis:Harmonic orderDisplay style :Bar (rehative to Fund, or DC) IBase value:即

35、N=15用 Display波电压的幅值为U1m=150.9V，基本满足理论上的U1m二m*Ud(即300*0.5=150)。 谐波分布中最高的为29次和31次谐波，分别为基波的71.75%和72.36%，考虑 最高频率为4500Hz时的THD达到106.50%。四、双极性SPWM方式下的单相桥式逆变电路双极性SPWM控制方式下的单相桥式逆变电路主电路与上图相同，只需把单 极性SPWM发生模块改为双极性SPWM发生模块即可。参数设置使之同单极性SPWM方式下的单相桥式逆变电路相同，即将调制深度m 设置为0.5，输出基波频率设为50Hz，载波频率设为基波的15倍(750Hz)，仿 真时间设为0.0

36、6s，在powergui中设置为离散仿真模式，采样时间设为1e-005s， 运行后可得仿真结果，输出交流电压，交流电流和直流侧电流如下图所示：FFT window: 1 of 2 cycles of selected signalNumber of cycles: 1Time (s)Fundamental (50Hz) = 152 . THD= 260.21%Display FFT windowFundamental frequency (Hz):50Max Frequency (Hz):45000Frequency axis:Harrnunic orderDisplay style :100

37、 200 300 400 500 600 700 800 900Harmonic orderEar (relative tu Fund, or DC) 了 |由FFT分析可知：在m=0.5,fc=750Hz,fr=50Hz，即N=15时，输出电压的基 波电压的幅值为U1m=152V，基本满足理论上的U1m=m*Ud(即300*0.5=150)。谐 波分布中最高的为第15次和29、31次谐波，分别为基波的212.89%和71.65%、 71.95%，考虑最高频率为4500Hz时的THD达到260.21%。第五章仿真结果分析由FFT分析可知：在m=0.5,fc=750Hz,fr=50Hz，即N=1

38、5时，输出电压 的基波电压的幅值为U1m=152V，基本满足理论上的U1m二m*Ud(即300*0.5=150)。 谐波分布中最高的为第15次和29、31次谐波，分别为基波的212.89%和71.65%、 71.95%，考虑最高频率为4500Hz时的THD达到260.21%第六章心得体会1、通过电力电子仿真实验，发现MATLAB使用特别方便，尤其是Matlab 中的工具箱Simulink更是方便，它可以形象直观的看到很多的仿真电路和仿真 波形，对于理解电路的原理提供了极大的帮助，特别是电力电子的学习，提供了 另外一种自学的途径。2、可以有效的将自己的有些不太成熟的电路在其上仿真，为电路的设 计

39、提供很大的帮助，在分析问题时进一步了解电力电子技术的一些应用电路的原 理第七章参考文献【1】韩利竹等编著MATLAB电子仿真与应用北京：国防工业出版社, 2001【2】郑智琴编著Simulink电子通信仿真与应用 北京：国防工业出版社，2002【3】王华等编著Matlab在电信工程中的应用 北京：中国水利水电出版社，2001【4】陈怀深，吴大正，高西全编著MATLAB及其在电子信息课程中的 应用 北京：电子工业出版社，2002【5】王兆安，黄俊等编著 电力电子技术 北京：机械工业出版社， 2007【6】李序葆，赵永健等编著 电力电子器件及其应用 北京：机械工 业出版社，1996【7】张立，赵永健等编著 现代电力电子技术 北京：科学出版社，1992