文档介绍：电力电子技术实验报告学生姓名: XXX 学号: XXXXXXX 学院: XXXXXXXXXXXXXXXXXXX 专业: 电气工程及其自动化指导教师: XXXXXX X年X月X日 1 实验一: 用 MATLAB 进行直流斩波电路仿真 1 实验目的设计一个直流降压斩波电路,并用 MATLAB 仿真软件进行检验。 2 实验要求( 1)将 100V 直流电压降压输出并且平均电压可调,范围为 0-100V 。(2)利用 Simulink 对降压斩波电路和仿真结果进行详细分析,与采用常规电路分析方法所得到的输出电压波形进行比较,进一步验证了仿真结果的正确性。 3 实验原理(1 )降压斩波电路原理降压斩波电路的原理图以及工作波形如图 所示。该电路使用一个全控型器件 V,图中为 IGBT 。为在 V 关断时给负载中电感电流提供通道,设置了续流二极管 VD 。斩波电路主要用于电子电路的供电电源,也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。图 降压斩波电路原理图如图 中V的栅极电压 u GE波形所示,在 t=0 时刻驱动 V导通,电源 E向负载供电,负载电压 u o =E ,负载电流 i o按指数上升。当 t=t 1 时刻,控制 V 关断,负载电流经二极管 VD 续流,负载电压 u o 近似为零负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小,通常是串联的电感 L值较大。至一个周期 T 结束,在驱动 V 导通,重复上一周期的过程。当工作处于稳态时,负载电流在一个周期的初值和终值相等,如图 所示。负载电压平均值为 EET EU????? on off on onttt to 式中,t on为V处于通态的时间;t off为V处于断态的时间;T为开关周期;?为导通占空 2 比。由式 可知,输出到负载的电压平均值 U o 最大为 E ,减小占空比?,U o 随之减小。因此将该电路称为降压斩波电路。也称 buck 变换器。负载电流平均值为 R EUI moo??图 降压斩波电路的工作波形四、建立仿真模型 1. 建立一个仿真模型的新文件。在 MATLAB 的菜单栏上点击 File ,选择 New ,再在弹出菜单中选择 Model ,这时出现一个空白的仿真平台,在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。 2 .提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击图标调出模型库浏览器,在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。 。如下图所示。 3 ,算法( solver )ode23s ,相对误差( relativetolerance )1e-3 ,开始时间 0 结束时间 ,如图 1-3 。图1-3 电源参数,电压 100v ,如图 1-4 。 4 图 1-4 晶闸管参数,如图 1-5 。图 1-5 阻感参数,如图 1-6 。5 图 1-6 二极管参数设置,如图 1-7 。图 1-7 1. 分别设置触发脉冲占空比α分别为 30% 、50% 、60% 、80% 。在设置完毕后即可以开始仿真。在菜单 Simulation 下选择 Start ,立即开始仿真,若要中途停止仿真可以选择 Stop 。在仿真计算完成后即可以通过示波器来观察仿真的结果。双击示波器图标,即弹出示波器窗口显示输出波形。 ,改变电感和电容的参数(增大或者减小),记录波形并分析整个参数对斩波的影响。 6 实验二: 三相桥式有源逆变电路的仿真一、实验目的和要求 MATLAB 中的 simulink 模块建立三相桥式有源逆变电路的模型,并通过修改参数,得出相应的波形并分析波形得出结论。二、实验原理 三相桥式有源逆变原理图(b )输出电压(c )触发脉冲(d )晶闸管导通情况图 三相桥式有源逆变电路相关波形 逆变工作原理三相桥式逆变电路结构如图 (a) 所示。如果变流器输出电压U d 与直流电机电势E D 的极性如图所示(均为上负下正), 当电势 E D 略大于平均电压 U d 时,回路中产生的电流 I d为 T a V b V c V u i V VV L R M + - E + - (a) 7 R UEI dDd??(1) 电流 I d 的流向是从 E D 的正极流出而从 U d 的正极流入, 即电机向外输出能量, 以发电状态运行; 变流器则吸收能量并以交流形式回馈到交流电网,此时电路即为有源逆变工作状态。电势 E D 的极性由电机的运行状态决定,而变流器输出电压 U d 的极性则取决于触发脉冲的控制角。欲得到上述