matlab在电路分析中的应用

《MATLAB语言》课程论文

MATLAB 在电路分析中的应用

姓名：李娜

学号：

专业：2010级通信工程

班级：（1）班

指导老师：汤全武

学院：物理电气信息学院

完成日期：

MATLAB 在电路分析中的应用

（李娜2010级通信1班）

[ 摘要] 本文将Matlab软件的模拟功能用于电路分析研究，以基本电路理论中典型的直流电阻电路和含有复数运算的正弦稳态电路的计算为例，详述了如何分别运用MATLAB语言编程的方法来对电路进行仿真分析和计算。结论表明，应用这两种方法可以是复杂电路的分析和计算变得非常快捷·方便，从而为电路分析提供了一个有效的辅助工具。

[ 关键词]MATLAB; 电路分析；模拟；正弦稳态；向量图

一、问题的提出

MATLAB 语言结构紧凑·语句精炼，指令表达式和数字表达式非常接近，仅需几条简单的语句，就可以完成一大串其他高级语言才能完成的任务，可大大节省编程时间，提高计算效率。

基本电路是电类专业非常重要的专业基本课，不仅为后继课程提供了深厚的理论基础，也为电路的分析计算提供了各种方法。其中，在电路分析理论中一般将关于时间的微分方程转化为复数方程求解，在一些电路比较复杂的

方程数量

·

多的情况下，都可以运用MATLAB程序来解决。运用该程序不仅可以节约时间，

电压和功率波形。还可以非常方便的调试电路参数，直观的观察电路中的电流

·

二、应用

1 典型直流电阻电路的分析计算

图1所示为典型的直流电阻电路，含有电压控制的受控电流源VCCS，其中，R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω,Us=10v,Is=15A,VCCS=,现需分析计算电流i1和电压u2

图1 典型直流电阻电路

基本电路分析的基本方法实现建立数学模型，一般是电路方程组。然后通过求解方程组，得到各支路电压和电流。对图1应用回路电流法，可列出如下方程组：

R11I m1+R12Im2+R13I m3=U s11

R21I m1+R22I m2+R23I m3=U s22

R31I m1+R32I m2+R33I m3=U s33

其中,R11=R1+R2,R22=R1+R3,

R33=R2+R3,R12=R21=-R1,R13=R31=-R2,R23=R32=-R3,

U S11=Us,U s22=U1,U s33=-U3

而I1=I m1-I m2,I m2=I s=15，I m3=,U2=R2(I m1-I m3)

整理以上方程，并写出形如AX=BU的矩阵方程形式，可得

R11 R13 0 0 I m1 1 -R12

R21R23 -1 0 I m3 =0 -R22 U S

(1)

R 31 R 32 0 1 U 1 0 -R 32 I S

0 0 U 3 0 0

MATLA 语言编程法

应用MATLAB 语言编程如下：

CLEAR;

US=10;IS=15;R1=1;R2=2;R3=3; % 为给定元件赋值

R11=R1+R2;R12=-R1;R21=-R1;R13=-R2;R31=-R2; % 为系数矩阵各元素赋值 R22=R1+R3;R23=-R3;R32=-R3;R33=R2+R3;

A=[R11 R13 0 0;R21 R23 -1 0;R31 R33 0 1;*R2 *R2 0 0]; % 列出系数矩阵A

B=[1 -R12;0 -R22;0 -R23;0 0];USS=[US;IS]; % 列出系数矩阵B

X=A\B*USS; % 解出X

I1=X(1)-IS % 显示要求的分量I1和U2

U2=2*(X(1)-X(2))

程序运行结果

I1= , U2=20

2 典型的正弦稳态电路的分析与计算

图2所示为典型的正弦稳态电路，其中,1000,10001,4.01,22,11,15.0,4510s rad F C m L R R VCCS S ==H =Ω=Ω==?-∠=??ωμY Y 现需分析该含源一端口在b-o 端口间戴维南等效电路

图2 典型的正弦稳态电路

图3 在b-o端口间外加电流源后的电路

首先建立数学模型。我们在原含源一端口电路的b-o端子间外加一个正弦电流源，如图3所示。对图3应用结点电压法，并以o点为参考结点，则有如下方程组：

Y11úao+Y21úbo=ús11

Y12úao+Y22úbo=ús22

其中，

整理以上方程，并转换成形如AX=BU的矩阵方程形式为：

MATLAB 语言编程法实现电路的分析计算

根据式(2)，我们设想，若令íb=0，代入ús=10∠-45?, 则可求得戴维南等效电源电压úOC，它就等于此时的úbo；然后再令ús=0，将原电路（图2）变成一个无源一端口，并设íb=1∠0?，代入式(2)即可求得戴维南等效阻抗,即

据此，可设计MATLAB程序。

应用MATLAB 语言编程如下：

clear;

R1=1;R2=2;L1=4e-4;C1=1e-3;US=5*sqrt(2)-j*5*sqrt(2); % 为给定元件赋值

W=1000; ZR1=1;ZR2=2;ZL1=j*W*L1;ZC1=1/(j*W*C1);

Y11=1/(ZR1+ZC1)+1/ZL1+1/ZR2;Y22=1/ZR2; % 为系数矩阵各元素赋值

Y12=-1/ZR2;Y21=-1/ZR2;

A=[Y11 Y21; Y22];B=[1/(ZR1+ZC1) 0;0 1]; % 列出各系数矩阵

X0=A\B*[US;0]; % 戴维南等效电源电压UOC等于b=0, s=2 0 时的U bo,是一个复数UOC=X0(2),

uoc=abs(UOC),uang=angle(UOC) % 求戴维南等效电源电压的模和辐角

X1=A\B*[0;1]; % 再令s=0，并设b=1 0 ，求戴维南等效阻抗Ze

Zeq =X1(2)

ze=abs(Zeq),zang=angle(Zeq) % 求戴维南等效阻抗Zeq 的模和辐角

程序运行结果

UOC = + uoc = uang =

Zeq = + ze = zang =

3 向量与电路

图4 电路图

电路如图4所示，其中的

,

08,012,8.03,1.02,21,13,32,4121?∨∠=?∨∠=Ω-=-Ω-=-Ω=Ω=Ω=Ω=U U S S jx jx jx R R R 求各支路电流并画向量图。

这是一个交流稳态电路，对二个独立结点列结点电压方程：

Y 11U 1 +Y 12U 2 =I S1

Y 21U 1 +Y 22U 2 =I S2

其中：Y 11=G 2+G 3;Y 12=-(G 2+G 3+G 5)

Y 21=G 1+G 2+G 3+G 4;Y 22=-(G 2+G 3)

I S1=G 5U S2;I S2=G 1U S1

G 1=1/R 1;G 2=1/(R 2-jx 2);G 3=1/-jx 3;

G4=1/jx4;G5=1/R3.

用Matlab语言编程实现上述计算，程序如下：

R1=4；R2=3；R3=1；X1=2；X2=；X3=；US1=12;US2=8; ％输入初始参数G1=1／R1；G2=1／(R2一j*X2)；

G3=1／-j*X3；G4=1／j*X1；G5=I／R3；

Y11=G2+G3；Y12=-(G2+G3+G5)；

Y21=G1+G2+G3+G4；Y22=-(G2+G3)；

IS1=G5*US2；IS2=G1*US1 %计算线性方程组系数矩阵中以上各元素的值

A=[Y11，Y12；Y21，Y22]

B=[Is1;Is2] %组成方程组A、B

U=A＼B %解结点电压

I1=G1*(U(1)一US1) %求支路电流I1

I2=G2*(U(1)一U(2)) %求支路电流I2

I3= G3*(U (1)一lJ(2)) %求支路电流I3

I4=G4*U(1) %求支路电流I4

I5=G5*(U(2)一US2) %求支路电流I5

程序运行结果为：

I1=+

I2= +

I3=

I4=

I5=

三、MATLAB应用在电路稳态分析

1 直流稳态分析实例

在图5所示电路中，

4

,

2

2

,

1

4

3

1

,

16=

Ω

=

Ω

=

=

=

∨

=K

R

R

R

R

U S,

求U10 .

图5 直流稳态分析用的实例求解此题的方程组为

对应的M 文件为

A=[7 -2 0;-3 2 0;1 0 1]; %定义方程组的系数矩阵A B=[16 0 16]; %定义右端矩阵B

C=A\B %求解未知变量矩阵C C=

%此为U10值

2 交流稳态分析

在图6所示的电路中，

.

1,100sin 2,100sin 10,629,614,11,18,16327=A =∨=-=-=H ==Ω==g t t F e C F e C L S G R R I U S S 用2b 法求各支路的变量(本例中只比较R 6 上的电压)。

图6 交流稳态分析的实例

与图6对应的2b 方程的矩阵形式为

矩阵方程中各子阵的列可写成下面给出其M 文件:

A=[-1 0 0 0 0 1 0 0 0;-1 1 0 0 0 1 0 0;0 1 0 0 0 -1 0 1 1;0 0 0 1 0 0 -1 0 0;0 0 0 0 -1 0 0 0

-1] %输入矩阵A

B=[1 1 0 0 0 1 0 0 0;0 0 1 -1 0 0 -1 0 0;0 -1 -1 0 0 0 0 1 0; 0 0 0 0 -1 0 0 -1

1] %输入矩阵B

C=[-1 0 -1 j*1E -4 0 -1 1 1 j*2E -4]; %输入矩阵C

Y e=diag(C)

Y e(5,6)=-1 %产生零矩阵为-1

D=[j*1 0 0 1 1 -1 1 1 0 -1 -1];

Ze=diag(D)

Us=[0 0 0 0 0 0 1 0+j*0 0 0] ; % 输入电压Us

Is=[0 -2+j*0 0 0 0 0 0 0 0] ; %输入电流Is

E=zeros(5,9) %产生零矩阵E

F=zeros(4,9) %产生零矩阵F

G=[0 0 0 0 0]' %输入矩阵G

H=[0 0 0 0]' %输入矩阵H

W=[E A;B F;Ye Ze] %输入矩阵W

N=[G;H;Us+Is] %输入矩阵N

Xn=W\N %求解支路电压

第6条支路的电压向量为+002*+;

计算其峰值为：。

3 MATLAB应用在电路暂态分析

图7所示的电路中，开关s闭合前已达稳定状态。已知：

()(),5

Ω

=t e

=

H

t

=

=

R

C

F

L

e

1.0

,

,

1

10

,

∨

1

=

1

1∨

1.0

,

求开关s在时间t=0瞬时闭合后，电感支路上的电流i L(t).

图7 暂态分析所用的电路

此题求解的二阶微分方程如下：

对应的M文件为

Desolve('D2y+10*Dy+10*y=1000','Dy(0)=100','Y(0)=0')

Ans=*exp*t)+*exp*t)

其解为

i L(t)=

由此例看出，用MATLAB自身提供的数值微分函数dsolve求解微分方程简便快捷，大大节省了编程时间,采用同一算法的Fortran语言和C语言程序却多达百条.

四、结论

本文通过基本电路理论中的典型题目介绍了如何应用MATLAB语言编程的方法来对复杂的电路进行分析和计算。该方法不仅可以节约计算时间，方便的调试电路参数，而且还可以非常直观地观察和测量电路中的电压，电流功率等物理

量。结论表明，MATLAB提供了高效简洁的编程方法，其强大而简洁的绘图功能，矩阵和数组的运算能力以及很强的扩充性，能充分满足基本电路分析，计算的需要，从而可以大大的提高计算精度和工作效率，在电路理论学科研究与工程实践中具有很好的应用价值。

五、课程体会

经过一学期紧张而有序的课程学习，在忙碌之余也得到了颇多的体会。我深深体会到MATLAB语局简练，功能强大，简单实用，用途广泛，不仅可以大大的提高操作效率，缩短编程时间，是一种简单实用的工具，而且还可以应用于其他学科领域，此次在电路分析中，它有效又简洁地解决了许多的复杂电路问题，给我带来了许多的方便。正是由于我的任课老师汤全武老师的精彩授课和认真的讲解，使我学到了更多的MATLAB语言的知识，并且更好的应用于生活学习中……非常感谢汤老师这一学期的教育，愿MATLAB语言有着更广泛的应用前景……

[参考文献]：

[1] 邱关源．电路(第三版)[M]．北京：高等教育出版社，1989

[2] 王炳武．MATLAB5．3实用教程[M]．北京：中国水利水电出版社，2000

[3]李瀚荪．电路分析基础[M]．北京：高等教育出版社，1986

[4] 邱关源．电路[M]．北京：高等教育出版社，1990

[5] 童诗自等．模拟电子技术基础简明教程[M]、北京：高等教育出版社，1985

[6]陈洪亮，王蔼. 基本电路理论.上海科学技术文献出版社. 2002

[7] MATLAB User’s Guide. The Mathworks Inc. 2000

[8]陈怀琛，吴大正，高西全. MATLAB及在电子信息课程中的应用.北京:电子工业出版社.2002. .

matlab电力电子仿真教程

MATLAB在电力电子技术中的应用 目录 MATLAB在电力电子技术中的应用 (1) MATLAB in power electronics application (2) 目录 (4) 1绪论 (6) 1.1关于MATLAB软件 (6) 1.1.1MATLAB软件是什么 (6) 1.1.2MATLAB软件的特点和基本操作窗口 (7) 1.1.3MATLAB软件的基本操作方法 (10) 1.2电力电子技术 (12) 1.3MATLAB和电力电子技术 (13) 1.4本文完成的主要内容 (14) 2MATLAB软件在电路中的应用 (15) 2.1基本电气元件 (15) 2.1.1基本电气元件简介 (15) 2.1.2如何调用基本电器元件功能模块 (17) 2.2如何简化电路的仿真模型 (19) 2.3基本电路设计方法 (19) 2.3.1电源功能模块 (19) 2.3.2典型电路设计方法 (20) 2.4常用电路设计法 (21) 2.4.1ELEMENTS模块库 (21) 2.4.2POWER ELECTRONICS模块库 (22) 2.5MATLAB中电路的数学描述法 (22) 3电力电子变流的仿真 (25) 3.1实验的意义 (25) 3.2交流-直流变流器 (25)

3.2.1单相桥式全控整流电路仿真 (26) 3.2.2三相桥式全控整流电路仿真 (38) 3.3三相交流调压器 (53) 3.3.1无中线星形联结三相交流调压器 (53) 3.3.2支路控制三角形联结三相交流调压器 (59) 3.4交流-交流变频电路仿真 (64) 3.5矩阵式整流器的仿真 (67)

基于Matlab 的单边带调幅电路仿真

西南科技大学 专业综合设计报告 课程名称：电子专业综合设计 设计名称：基于Matlab 的单边带调幅电路仿真 姓名： 学号: 班级：电子0902 指导教师：郭峰 起止日期：2012.11.1-2012.12.30 西南科技大学信息工程学院制

专业综合设计任务书学生班级：电子0902 学生姓名：邓彪学号：20095885 设计名称：基于Matlab 的单边带调幅电路仿真 起止日期：2012.11.1-2012.12.30指导教师：郭峰 专业综合设计学生日志

专业综合设计考勤表 专业综合设计评语表

基于Matlab的单边带调幅电路仿真 一、设计目的和意义 1．加深理解模拟线性单边幅度调制（SSB）的原理。 2．熟悉MATLAB相关函数的运用。 3．掌握参数设置方法和性能分析方法。 4．掌握产生单边调幅信号的方法和解调的原理。 5．通过利用MATLAB实现单边调幅信号的调制和解调了解相干解调的重要性。 二、设计原理 1．SSB调制原理 信号的调制主要是在时域上乘上一个频率较高的载波信号,实现频率的搬移,使有用信号容易被传播。单边带调幅信号可以通过双边带调幅后经过滤波器实现。 单边带调幅方式是指仅发送调幅信号上、下边带中的一个信号。 双边带信号两个边带中的任意一个都包含了调制信号频谱的所有频谱成分，因此仅传输其中一个边带即可。这样既节省发送功率，还可节省一半传输频带，这种方式称为单边带调制。 产生单边带调幅信号的方法有：滤波法、相移法。 2. 滤波法 滤波法产生SSB信号的模型如下图所示 图2.1 滤波法调制图 LPF、HPF需要理想的形式 ,但是实际上是做不到的 ,过渡带不可能是0。 因此需要采用多级调制[6]。

基于Matlab_Simulink的电工学电路仿真

信息科学 基于Matlab/Sim ulink的电工学电路仿真 朱霞清 （山东英才学院机械制造及其自动化工程学院，山东济南250104） 引言 目前,《电工学》课程所涉及的理论和技术应用十分广泛,发展迅速,并且日益渗透到其他学科领域,在我国社会主义现代化建设中具有重要的作用。《电工学》课程是高等学校工程类专业的一门技术基础课程,是我校面向机械制造、电气自动化、计算机信息技术、建筑工程等工科类专业开设的一门技术基础课程。这门课程知识覆盖面广,理论严密,逻辑性强,且有广阔的工程背景,其教学内容中有许多教学难点过于抽象,用传统的教学模式教师无法讲解清楚,学生也难以理解和接受。因此在电工学的教学过程中可以借助其他方式来加强教学效果。Matlab由于其本身具有的特点成为电类课程教学中的一个重要的工具。 1MA IAB简介 M ATLAB是Matrix Laboratory的缩写,其核心是一个基于矩阵运算的快速解释程序,它以交互式接受用户输入的各项指令,输出计算结果,它提供了一个开放式的集成环境,用户可以运行系统提供的大量的命令,包括数值计算和图形绘制等。Simulink是基于M ATLAB语言环境下的一个集成软件包,具有框图界面和交互仿真功能的动态系统建模、仿真和综合分析等功能。Simulink处理的系统包括:线性、非线性系统,离散、连续及混合系统,单任务、多任务离散事件系统,用户只需在Simulink提供的图形用户界面GUI上,对所需要的系统模块进行鼠标的简单拖拉操作,就可构造出复杂的仿真和分析模型。 M ATLAB提供很多工具箱,以MATLAB6.5为例,在电工学CAI中,分析和计算所要用到的Simulink工具库模块库集主要有: (1)Simulink库集;(2)PowerSystems库集(PSB);(3)Extra Simulink库集。 2电工学电路的仿真 2.1直流电路求解 利用Matlab分析电路时,应该首先对电路进行分析,列出电流方程和电压方程,然后将方程用矩阵形式表示,最后用Matlab求解矩阵的方法得到所求电流和电压。 如图所示,已知,,, ,,采用支路电流法列写支路电流方程和回路电压方程。 列出方程为: 上面这个三元一次方程组可以改写为下 面矩阵的形式 定义上面这个方程最左边这个矩阵为系 数矩阵A,第二个矩阵为电流矩阵I,右边这个矩 阵为U,因此可得到A.I=U,所以电流矩阵 I=A-1U。可在matlab窗口键入如下指令: <

光伏发电的MATLAB仿真教程文件

一、实验过程记录 1.画出实验接线图 图1 实验接线图 图2 光伏电池板图3 实验接线实物图 2.实验过程记录与分析 （1）给出实验的详细步骤 ○1实验前根据指导书要求完成预习报告 ○2按预习报告设计的实习步骤，利用MATLAB建立光伏数学模型，如下图4所示。

图4 光伏电池模型其中PV Array模块里子模块如下图5所示。 图5 PV Array模型其中Iph，Uoc，Io，Vt子模块如下图6-9所示。 图6Iph子模块

图7Uoc子模块 图8 Io子模块 图9Vt子模块 ○3在光伏电池建模的基础上，输入实际光伏电池参数值，研究不同光照强度下、不同温度下光伏电池的I-V、P-V特性曲线，并得出结论。 ○4设计光伏电池测试平台，在不同光照、温度情况下测试光伏电池输出电压、输出电流值，对实测数据进行处理并加以分析，记录实际光伏电池的I-V、P-V特性曲线，与仿真结果进行对比，得出有意义的结论。 ○5确定电力变换电路拓扑结构，设计电路中的相关参数值，通过MATLAB搭建电路并仿真分析，搭建电路如图10所示。

图10离网型光伏发电系统 ○6确定系统MPPT控制策略，建立MPPT模块仿真模型，并仿真分析。 系统联调，调节离网型光伏发电系统的电路和控制参数值，仿真并分析最大功率跟踪控制效果。 （2）记录实验数据 表1当T=290K时S=1305W/时的测试数据 表2当T=287K时S=1305W/时的测试数据 表3当T=287K时S=1278W/时的测试数据

二、实验结果处理与分析 1.实验数据的整理和选择 使用MATLAB软件其中的simulink工具进行模型的搭建。再对其进行仿真，得到仿真曲线。使用Excel表格输入实验所测得U、I、P，在对其自动生成I-V，P-V曲线。 2.绘制不同光照强度下、不同温度下光伏电池的I-V、P-V特性曲线； 图11 I-V曲线图12 P-V曲线 当T=290K时S=1305W/时的测拟合曲线 图13 I-V曲线图14 P-V曲线 当T=287K时S=1305W/时的拟合曲线

三相桥式全控整流及逆变电路matlab仿真

电力电子技术课程设计 系别：自动化系 专业：自动化 班级：1120393 小组成员：费学智（25）薛阳（43） 指导老师：周敏 日期：2013年12月13日

目录 1.简要背景概述 (3) 2.工作原理介绍 (3) 3.主电路设计 (4) 4. simulink仿真系统设计 (5) 5.仿真结果分析 (7) 6.总结（收获与体会） (17) 7参考文献 (17)

一简要背景概述 随着社会生产和科学技术的发展，整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路。三相全控整流电路的整流负载容量较大,输出直流电压脉动较小,是目前应用最为广泛的整流电路。它是由半波整流电路发展而来的。由一组共阴极的三相半波可控整流电路和一组共阳极接法的晶闸管串联而成。六个晶闸管分别由按一定规律的脉冲触发导通，来实现对三相交流电的整流，当改变晶闸管的触发角时，相应的输出电压平均值也会改变，从而得到不同的输出。由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号，同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件，采用常规电路分析方法显得相当繁琐，高压情况下实验也难顺利进行。Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强，进一步省去了编程的步骤。本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模，对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析，既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论，同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。 三相桥式全控整流电路以及三相桥式全控逆变电路在现代电力电子技术中具有很重要的作用和很广泛的应用。这里结合全控整流电路以及全控逆变电路理论基础，采用Matlab 的仿真工具Simulink对三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路进行仿真，对输出参数进行仿真及验证，进一步了解三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路的工作原理。 二工作原理介绍 一般变压器一次侧接成三角型，二次侧接成星型，晶闸管分共阴极和共阳极。一般1、3、5为共阴极，2、4、6为共阳极。 （1）2管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1，且不能为同1相器件。 （2）对触发脉冲的要求： 1)按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60?。 2)共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120?，共阳极组VT4、VT6 、 VT2也依次差120?。 3)同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180?。 （3）Ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲，可采用两种方法：一种是宽脉冲触发一种是双脉冲触发（常用） （5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。

基于Matlab Simulink的三相桥式全控整流电路的建模与仿真

南湖学院 电力电子技术 题目：基于Matlab/Simulink的三相桥式全控整流电路的建模与仿真 系部：南湖学院机电系专业：机械设计制造及其自动化 班级：N机自四班07-4F 姓名： 学号： 序号：29

日25 月6年2010． 基于Matlab/Simulink的三相桥式 全控整流电路的建模与仿真 摘要本文在对三相桥式全控整流电路理论分析的基础上，建立了基于Simulink的三相桥式全控整流电路的仿真模型，并对其带电阻负载时的工作情况进行了仿真分析与研究。通过仿真分析也验证了本文所建模型的正确性。 关键词Simulink建模仿真三相桥式全控整流 对于三相对称电源系统而言，单相可控整流电路为不对称负载，可影响电源三相负载的平衡性和系统的对称性。故在负载容量较大的场合，通常采用三相或多相整流电路。三相或多相电源可控整流电路是三相电源系统的对称负载，输出整流电压的脉动小、控制响应快，因此被广泛应用于众多工业场合。 本文在Simulink仿真环境下，运用PowerSystemBlockset的各种元件模型建立三相桥式全控整流电路的仿真模型，并对其进行仿真研究。 三相桥式全控整流电路的工作原理 1.三相桥式全控整流原理电路结构如图1所示。 三相桥式全控整流电路是应用最广泛的整流电路，完整的三相桥式整流电路由整流变压器、6个桥式连接的晶闸管、负载、触发器和同步环节组成（见图1-1）。6个晶闸管以次相隔60度触发，将电源交流电整流为直流电。三相桥式整流电路必须采用双脉冲触发或宽脉冲触发方式，以保证在每一瞬时都有两个晶闸管同时导通（上桥臂和下桥臂各一个）。整流变压器采用三角形/星形联结是为了减少3的整倍次谐波电流对电源的影响。 元件的有序控制，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的三个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的三个晶闸管分别为VT、VT。它们可构成电源系统对负 载供电的6条整流回路，各整流回路的交流电源电压为两元件所在的相间的线电压。

DC-DC电路matlab设计与仿真

DC-DC电路matlab设计与仿真

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MATLAB语言、控制系统分析与设计 大作业 题目：DC/AC/DC开关电源仿真 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1009班 设计者：吴嵩 学号： u201012042 评分： 华中科技大学电气与电子工程学院 2013 年11月

评分栏 项目应包括的主要内容或考核要点满 分 自评评分 设计报告基本要求方案论证 性能指标分析；控制方法及实 现方案10设计过程控制器设计与参数计算30结果分析 对设计结果的分析与核算，分 析原因和改进20格式规范 重点考查完整性，图表，公式 的规范性10 发挥部分完成第（1）项 提出改进的性能指标，完成分 析，设计并对结果予以验证 10 完成第（2）项 考虑参数变化，干扰影响等其 他因素，完成分析，设计并对 结果予以验证 10 完成第（3）项 提出其他更完善的性能指标， 完成分析，设计并对结果予以 验证 10 报告得分以上报告得分占考核成绩的90% 是否申请答辩：是（） 否（） 100 答辩得分答辩以报告的特色和难度系数，掌握程度予以评 价 特色： 难度： 熟练： 10 总分报告得分+答辩得分

一、简介 直流_直流变换器也称直流斩波器或DC_DC变换器。DC_DC电路是将某直流电源转换成不同电压值的电路。DC/AC/DC电路则是通过将直流转 化成交流，再转换成直流的技术，完成直流直流的变换，以达到某些电 路要求。我将使用matlab仿真此电路，对电路性质进行研究，了解此电 路的特性。 二、DC/AC/DC开关电源原理及设计 2.1原理 DC/AC/DC开关电源电路是由VT1~VT4组成单相桥式逆变器将直流电转换成几千赫兹~几十千赫兹的高频率交流电，再经高频变压器T的变压和隔离，由二极管VD1，VD2组成的单相全波整流电路将高频电流转换成直流电，并由电感L和电容C滤波后得到稳定的直流电输出。VT1~VT4组成的逆变器采取PWM 控制开关电源仿真模型如下图1，模型中VT1~VT4组成的逆变器使用Universal Bridge模块。由于在SIMULINK模型库中没有该电源相应的驱动模块，因此在模型中使用两个PWM generater模块来产生驱动脉冲，并通过常数模块的设定值来控制脉冲宽度，设定值在0~1之间调节。在第二个PWM generater模块前加放大器gain，并设置放大倍数-1，起信号倒相作用。PWM generater模块参数设置如图2所示。逆变器和变压器参数设置如图3所示。

MATLAB仿真三相桥式整流电路(详细完美)教程文件

M A T L A B仿真三相桥式整流电路(详细完美)

目录 摘要........................................................................................ - 3 - Abstract .................................................................................. - 4 - 第一章引言 ........................................................................... - 5 - 1.1 设计背景........................................................................ - 5 - 1.2 设计任务........................................................................ - 5 - 第二章方案选择论证 .......................................................... - 8 - 2.1方案分析........................................................................ - 8 - 2.2方案选择........................................................................ - 8 - 第三章电路设计 ................................................................ - 9 - 3.1 主电路原理分析 ............................................................ - 9 - 第四章仿真分析 ............................................................... - 11 - 4.1 建立仿真模型 ............................................................... - 11 - 4.2仿真参数的设置........................................................... - 13 - 4.3 仿真结果及波形分析................................................... - 14 - 第五章设计总结 ................................................................ - 30 - 致谢.................................................................................... - 32 - 参考文献............................................................................... - 33 -