FPGA器件与MATLAB接口仿真过

FPGA器件的开发平台与MATLAB接口仿

真

引言

现场可编程逻辑门阵列FPGA器件的出现是超大规模集成电路技术和计算机辅助设计技术发展的结果。FPGA器件集成度高、体积小，具有通过用户编程实现专门应用功能。它允许电路设计者利用基于计算机的开发平台，经过设计输入、仿真、测试和校验，直到达到预期的结果。目前使用最多的Quartus II 软件支持几乎所有的EDA 工具，并且可以通过命令行或Tcl脚本与第三方EDA工具之间进行无缝连接。但在很多工程设计应用中，由FPGA器件完成的主程序中只完成大量的数学运算，程序调试时以二进制输出的信号可视性差，给设计人员进行仿真、调试带来了很多不便。对于很多工程设计人员来说MATLAB是一种熟悉的具有强大的运算功能和波形仿真、分析功能的软件，如果能将FPGA与MATLAB接口，就可以快速、准确、直观地对FPGA程序进行校验和仿真，尤其在波形信号处理等工程应用领域具有实际意义。

Quartus II 开发软件

Altera公司的QuartusII软件提供了可编程片上系统（SOPC）设计的一个综合开发环境。Quartus II 开发工具人机界面友好、易于使用、性能优良，并自带编译、仿真功能。QuartusII软件支持VHDL和Verilog硬件描述语言的设计输入、基于图形的设计输入方式以及集成系统级设计工具。QuartusII软件可以将设计、综合、布局和布线以及系统的验证全部都整合到一个无缝的环境之中，其中也包括和第三方EDA工具的接口。QuartusII设计软件根据设计者需要提供了一个完整的多平台开发环境，它包含整个FPGA和CPLD设计阶段的解决技术方案。图1说明了QuartusII软件的开发流程。

在实际应用设计中，对程序原理性及可执行性的验证主要集中在程序修改阶段，尤其在处理的数据复杂、繁多时，Quartus II自带的波形输入仿真就很难实现程序的验证，而且输出的数据不能方便的以

波形图示直观的呈现，给程序设计者在校验程序阶段带来了很多的不便。再有，在很多数字电路设计中，考虑成本的问题，FPGA实现的往往是设计的核心部分，而很多的外围电路如A/D转换器、D/A 转换器等仍然使用传统的接口芯片来实现。而QuartusII 设计只是针对数字信号，并不支持模拟量的输入。而仅仅为了便于程序的验证而用FPGA实现这些外围电路，不但会大大延长程序的开发周期，更会增大开发的成本。而MATLAB具有强大的运算功能，可以容易的实现A/D、D/A转换等外围电路功能，并能以波形形式将结果直观地呈现，极大地方便了程序设计人员设计应用系统。

QuartusII与Matlab的接口实现

接口原理

VHDL程序从根本上讲就是将一些现有的数据进行处理，并输出预期的数据。QuartusII 软件的波形文件（.vwf文件）可以根据设计人员的要求灵活输入。但在大多数情况下需要仿真的波形数据数量庞大，这样的输入方式就明显不能满足仿真的要求了。而上述提到的一些外围电路的作用也是将需要处理的数据输入到程序中，并将处理过的数据输出到指定的装置。根据这一原理，用一个输入、输出寄存器就可以方便的实现与MATLAB之间的接口了。QuartusII工具中提

供了很多种类的寄存器宏模块，并能根据用户的要求进行编辑。使用这些宏模块可以很容易地实现与MATLAB之间的接口。下面就是几种RAM宏模块：

接口的实现

数据的输入

很多FPGA程序在仿真时，需要输入特定条件下的数值。程序设计时，可以在输入端口前加一个预置的存储器，那么初始数据的输入就变成了该寄存器的初始化。一般情况下，这些初始数据很容易用MATLAB软件经过计算实现。QuartusII中提供了两种寄存器的初始文件格式，.mif文件和.hex文件。由MATLAB生成的数据可以方便的根据指定路径加载到寄存器模块中。

数据的输出

数据输出和数据输入的原理是相同的。将寄存器中的.mif文件或.hex 文件导出，并加载到MATLAB中相应的变量中，MATLAB的波形仿真功能就可使设计人员方便直观地观察程序结果了，这样大大地方

便了设计人员在设计早期对程序进行校验。

应用举例

这里以一个简单的FFT谐波分析过程的设计为例，说明如何在FPGA 设计中灵活地应用MATLAB来完成设计的初步仿真和验证。FPGA 的快速运算虽然能更好的实现了FFT，但大多数FFT设计并不能预知处理对象的准确波形，而QuartusII更不能提供直观的结果观察。为了验证设计的可行性，在设计时，在输入、输出端分别设置一个数据存储器，数据存入的时序可以根据设计的要求灵活控制，存储需要的数据。需要注意的一点就是，对于大量数据的波形验证，存储器的加入会使设计的资源变大，初步验证时需使用比预计的容量大的器件。在程序的初步验证之后，就可以在预定的器件中进行编译配置，然后进行进一步的调试。程序设计

如图2所示，程序设计大致分为四个模块，主程序模块、输入存储器、输出存储器以及控制模块。主程序模块是FFT的设计程序，来完成预期的数据处理，而输入、输出存储器则为与Matlab的接口程序，控制模块则控制数据的输入、输出，也即是接口模块的控制。

接口的设计

假设设计时的A/D接口采样频率为50kHz，即一个周期内的采样点数为1000点。在MATLAB中可以很容易的实现公式(1)所示的信号的A/D采样。根据采样要求，就可以确定输入存储器的容量为12 1000bit。将MATLAB中生成的目标向量以相应的二进制表示，并导入到该输入存储器中，就完成了输入存储器的初始化。所得的结果输出原理亦同，在MATLAB中建立大小相当的向量，将输出存储器中的数据导入到该向量就可以直观的形式观察输出的结果。那么设计中的关键问题主要就集中在了控制模块的设计。该模块的时序必须与外围电路时序、主程序中的时序相匹配，以达到逼真模拟真实A/D等外围电路的作用。

结果仿真

任意取两个不同的输入信号如下：

按照上述的程序设计流程，可以由FPGA快速计算得到任意波形的FFT处理结果，并以直观的结果方便程序设计人员的初步程序调试。

结论

FPGA器件的最大的优势就是具有更快的速度、更灵活的控制方式及现场可编程功能，但处理对象只限于数字信号，因而给程序的初期调试带来了不便。而MATLAB具有强大的计算功能，尤其便于实现数字信号与模拟信号之间的灵活转换，并将结果直观呈现。仿真结果证明，将两种设计软件结合使用，可以大大地方便工程设计人员进行初期修正。

MATLAB仿真三相桥式整流电路(详细完美)..

目录 摘要 (2) Abstract (3) 第一章引言 (4) 1.1 设计背景 (4) 1.2 设计任务 (4) 第二章方案选择论证 (6) 2.1方案分析 (6) 2.2方案选择 (6) 第三章电路设计 (7) 3.1 主电路原理分析 (7) 第四章仿真分析 (9) 4.1 建立仿真模型 (9) 4.2仿真参数的设置 (10) 4.3 仿真结果及波形分析 (11) 第五章设计总结 (26) 致 (27) 参考文献 (28)

摘要 目前，各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。这类整流电路结构简单，控制技术成熟，但交流侧输入功率因数低，并向电网注入大量的谐波电流。据估计，在发达国家有60%的电能经过变换后才使用，而这个数字在本世纪初达到95%。 电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸地说，如果离开电力电子技术，电力系统的现代化就是不可想象的。 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。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。 此次课程设计要求设计晶闸管三相桥式可控整流电路，与三相半波整流电路相比，三相桥式整流电路的电源利用率更高，应用更为广泛。 关键词：电力电子晶闸管simulink 三相桥式整流电路

Matlab电气仿真

大连海事大学 题目：电气系统的计算机辅助设计 姓名： 学号： 学院：轮机工程学院 专业班级：电气工程及其自动化（4）班指导老师：郑忠玖王宁

设计任务（一） 一、实验目的： 1、掌握Matlab/Simulink 电气仿真的基本步骤； 2、掌握Matlab/Simulink中SimPowerSystems 工具箱的基本建模方法； 3、利用Matlab/Simulink 在整流电路方面的仿真设计。 二、实验原理： 220V 50HZ交流电源经变压器降压，输出交流24V 50HZ是交流电。经单相桥式整流电路加LC滤波电路后，由于电感和电容的作用，输出电压和电流无法突变，使输出电压波形在一定的电压附近形成正弦脉动。 三、实验内容： 1、单相桥式整流 （1）设计要求： a)单相桥式整流加LC滤波电路，电源为220V,50Hz； b)整流电路输入为24V； c)负载为10Ω阻性负载； d)滤波电感L=100mH，滤波电容C=200uF； （2）设计电路图：

（3） 仿真结果波形图： time v o l t a g e /c u r r e n t 单项桥式整流加LC 滤波电路VT3输出波形 time v o l t a g e 单相桥式整流加LC 滤波电路输出波形

00.0050.010.0150.020.0250.030.0350.040.0450.05 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 5 time v o l t a g e / c u r r e n t 单项桥式整流加LC滤波电路VT4输出 （4）仿真结果分析： 1.在变压器输出正弦波的正半周期，二极管VT1和二极管VT4导通， 二极管VT2和二极管VT3被施以反压而截止；在变压器输出正弦波的负半周期，二极管VT2和二极管VT3导通，二极管VT1和二极管VT4施以反压而截止。由于电路中二极管的作用，负载两端的电压极性一定，达到整流的目的。 2.二极管导通时管压降理想为零，电流波形与负载输出电流波形保 持一致；二极管截止时，二极管承受反压，电压波形与变压器输出的负半周期的电压波形相一致，电流为零。 3.由于电感和电容的作用，输出电压和电流不能突变。使输出电压 波形形成正弦脉动。

(完整版)三相逆变器matlab仿真

三相无源逆变器的构建及其MATLAB仿真1逆变器 1.1逆变器的概念 逆变器也称逆变电源，是一种可将直流电变换为一定频率下交流电的装置。相对于整流器将交流电转换为固定电压下的直流电而言，逆变器可把直流电变换成频率、电压固定或可调的交流电，称为DC-AC变换。这是与整流相反的变换，因而称为逆变。 1.3逆变器的分类 现代逆变技术的种类很多，可以按照不同的形式进行分类。其主要的分类方式如下： 1)按逆变器输出的相数，可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。 2)按逆变器输出能量的去向，可分为有源逆变和无源逆变。 3)按逆变主电路的形式，可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。 4)……………. 2 三相逆变电路 三相逆变电路，是将直流电转换为频率相同、振幅相等、相位依次互差为120°交流电的一种逆变网络。 图 1 三相逆变电路

日常生活中使用的电源大都为单相交流电，而在工业生产中，由于诸多电力能量特殊要求的电气设备均需要使用三相交流电，例如三相电动机。随着科技的日新月异，很多设备业已小型化，许多原来工厂中使用的大型三相电气设备都被改进为体积小、耗能低且便于携带的小型设备。尽管这些设备外形发生了很大的变化，其使用的电源类型——三相交流电却始终无法被取代。在一些条件苛刻的环境下，电力的储能形式可能只有直流电，如若在这样的环境下使用三相交流电设备，就要求将直流电转变为特定要求的三相交流电以供使用。这就催生了三相逆变器的产生。 4MATLAB仿真 Matlab软件作为教学、科研和工程设计的重要方针工具，已成为首屈一指的计算机仿真平台。该软件的应用可以解决电机电器自动化领域的诸多问题。利用其中的Simulink模块可以完成对三相无源电压型SPWM逆变器的仿真，并通过仿真获取逆变器的一些特性图等数据。 图 2 系统Simulink 仿真 所示为一套利用三相逆变器进行供电的系统的Matlab仿真。系统由一个380v的直流电源供电，经过三相整流桥整流为三相交流电,并进行SPWM正弦脉宽调制。输出经过一个三相变压器隔离后通入一个三相的RLC负载模块（Three phase parallel RLC）。加入了两个电压测量单元voltage measurement和voltage measurement1，并将结果输出到示波器模块Scope1.

三相桥式全控整流电路Matlab仿真

三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真及其故 障分析 摘要：设计一种以三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真及其故障分析。以三相桥式全控整流电路为分析对象，利用Matlab/Simulink环境下的SimPowerSystems仿真采集功率器件在开路时的各种波形，根据输出波形分析整流器件发生故障的种类，判断故障发生类型，确定发生故障的晶闸管，实现进一步故障诊断。运用matlab中的电气系统库可以快速完成对三相整流电路故障仿真，通过分析可以对故障类型给予初步判断，对电力电子设备的开发、运用以及维修有极大的现实意义。 关键词：Matlab；三相整流桥；电力电子故障 Matlab Simulation and Trouble Analysis of the Three-Phase Full-Bridge Controlled Rectifier Zhang lu-xia College of Physics& Electronic Information Electrical Engineering &Automation No: 060544076 Tutor: Wu yan Abstract: the article introduces a design of Matlab Simulation and Trouble Analysis of the Three-Phase Full-Bridge Controlled Rectifier. using the three-phase full-bridge controlled rectifier circuit for analysis, the output waveform in each kind of fault can be simulated through the circuit with the SimPower Systems under the Matlab/Simulink surroundings, for sure the SCR of having troubles in order to fulfill further trouble diagnoses. it can finish Matlab Simulation ahout electrical system1quickly and fulfill further trouble diagnoses. it will play an important role in the field of electric power & electron on equipment exploration and maintenance.. key words: Matlab; three-phase rectifier bridge; power electronics trouble 目录 1 引言 (2)

三相桥式全控整流电路的Matlab仿真及其故障分析资料讲解

三相桥式全控整流电路的M a t l a b仿真及其故障分析

三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真及其 故障分析 摘要：设计一种以三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真及其故障分析。以三相桥式全控整流电路为分析对象，利用Matlab/Simulink环境下的SimPowerSystems仿真采集功率器件在开路时的各种波形，根据输出波形分析整流器件发生故障的种类，判断故障发生类型，确定发生故障的晶闸管，实现进一步故障诊断。运用matlab中的电气系统库可以快速完成对三相整流电路故障仿真，通过分析可以对故障类型给予初步判断，对电力电子设备的开发、运用以及维修有极大的现实意义。 关键词：Matlab；三相整流桥；电力电子故障 Matlab Simulation and Trouble Analysis of the Three-Phase Full- Bridge Controlled Rectifier Zhang lu-xia College of Physics& Electronic Information Electrical Engineering &Automation No: 060544076 Tutor: Wu yan Abstract: the article introduces a design of Matlab Simulation and Trouble Analysis of the Three-Phase Full-Bridge Controlled Rectifier. using the three-phase full-bridge controlled rectifier circuit for analysis, the output waveform in each kind of fault can be simulated through the circuit with the SimPower Systems under the Matlab/Simulink surroundings, for sure the SCR of having troubles in order to fulfill further trouble diagnoses. it can finish Matlab Simulation ahout electrical system1quickly and fulfill further trouble diagnoses. it will play an important role in the field of electric power & electron on equipment exploration and maintenance.. key words: Matlab; three-phase rectifier bridge; power electronics trouble 目录 1 引言 (3)

三相全控桥式整流电路Matlab仿真

引言 (1) 1三相桥式全控整流电路工作原理 (2) 三相桥式全控整流电路特性分析 (2) 带电阻负载时的工作情况 (3) 晶闸管及输出整流电压的情况 (5) 三相桥式全控整流电路定量分析 (6) 2仿真实验 (6) 电阻负载仿真 (7) 阻感负载仿真 (9) 带反电动势阻感负载仿真 (11) 3仿真结果分析 (12) @ 4小结 (13) 5参考文献 (14)

引言 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。

基于simulink的单相桥式整流电路的仿真

基于simulink 的单相桥式整流电路的仿真 11电牵3班8号xx 关键字：单相桥 全控 整流 simulink 本次实验主要为利用simulink 中的块原件来构建电力电子中的一种基本整流电路——单相桥式全控整流电路，整流电路是出现最早的电力电子电路，电路的功能是将交流电变为直流电在整流电路的设计过程中，需要对设计电路及有关参数选择是否合理、效果好坏进行验证。如果通过实验来验证， 需要经过反复多次的元件安装、调试、重新设计等步骤， 这样使得设计耗资大，效率低， 周期长。现代计算机仿真技术为电力电子电路的设计和分析提供了崭新的方法， 可以使复杂的电力电子电路、系统的分析和设计变得更加容易和有效。 Matlab 是一种计算机仿真软件， 它是以矩阵为基础的交互式程序计算语言。Simulink 是基于框图的仿真平台， 它挂接在Matlab 环境上，以Matlab 的强大计算功能为基础， 用直观的模块框图进行仿真和计算。其中的电力系统（Power System ）工具箱是专用于RLC 电路、电力电子电路、电机传动控制系统和电力系统仿真用的模型库。以Matlab7.0 为设计平台， 利用Simulink 中的Pow er System 工具箱来搭建整流电路仿真模型，设置参数进行仿真。 一、 单相桥式全控整流电路工作原理 1、阻感负载的工作情况 电路分析 在u 2正半周期 触发角α处给晶闸管VT 1 和VT 4加触发脉冲使其开通，u d =u 2。负载 电感很大，i d 不能突变且波形近似为一条水平 线。u 2过零变负时，由于电感的作用晶闸管 VT 1和VT 4中仍流过电流i d ，并不关断。 ωt=π+α时刻，触发VT 2和VT 3，VT 2和VT 3 导通，u 2通过VT 2和VT 3分 别向VT 1和VT 4 施加反压使VT 1和VT 4关断，流过VT 1和VT 4 的电流迅速转移到VT 2和VT 3上，此过程称为 换相，亦称换流。 假设负载电感很大，负载电流i d 连续且 波形近似为一水平线。 2、基本数量关系 晶闸管移相范围为90?，因为当α ＝ 90? 时， Ud ＝0。整流电路输出平均电流I d 和SCR 的 电流平均值I dT 变压器二次侧电流i 2的波形为正负各180?的 矩形波，其相位由α角决定，有效值I 2=I d 。 整流电路输出平均电压 T L u 1u i i ?+===απαα απ ωωπcos 9.0cos 22)(d sin 21222d U U t t U U R U I d =d d dT 21I I =

三相桥式整流电路及其MATLAB仿真..

目录 摘要....................................................................................... - 2 - Abstract .................................................................................. - 3 - 第一章引言 .......................................................................... - 4 - 1.1 设计背景....................................................................... - 4 - 1.2 设计任务....................................................................... - 4 - 第二章方案选择论证 .......................................................... - 6 - 2.1方案分析........................................................................ - 6 - 2.2方案选择........................................................................ - 6 - 第三章电路设计 ................................................................ - 7 - 3.1 主电路原理分析............................................................ - 7 - 第四章仿真分析 ................................................................ - 9 - 4.1 建立仿真模型 ............................................................... - 9 - 4.2仿真参数的设置 .......................................................... - 10 - 4.3 仿真结果及波形分析................................................... - 11 - 第五章设计总结 ................................................................ - 26 - 致谢................................................................................. - 27 - 参考文献............................................................................... - 28 -

电力电子课程设计-三相桥式整流电路的MATLAB仿真

五邑大学 电力电子技术课程设计报告题目：三相桥式整流电路的MATLAB仿真 院系信息工程学院 专业轨道交通电气化 班级 学号 学生姓名 指导教师 完成时间2016年11 月17 日

三相桥式整流电路的MATLAB仿真 一、题目的要求和意义 利用MATLAB软件中的SIMULINK对三相桥式整流电路进行建模、仿真，设置参数，采集波形。具体要求如下：输入三相电压源，线电压取380V，50Hz，内阻0.004欧姆。利用六个晶闸管搭建三相桥式整流电路的模型。当负载分别为纯电阻负载和阻感负载时设置相关参数利用示波器查看仿真波形，并将ud、id、uVT1波形记录下来。 整流电路是电力电子技术中最为重要，也是应用得最为广泛的电路，不仅应用于一般工业领域，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他领域。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。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。利用matlab对三相桥式全控整流电路仿真，可以让我们进一步深入了解三相整流电路工作的每一个步骤，充分掌握三相整流电路，而对故障波形的采集与分析，锻炼我们解决电路出现问题时的能力，以使我们在实际工作中也能足够的理论知识去排除及解决各种电路故障，具有十分重要的意义。二、基本原理 三相桥式整流电路习惯将其阴极连接在一起的三个晶闸管（VT1、VT3、VT5）称为阴极组；阳极连接在一起的三个晶闸管（VT2、VT6、VT2）称为阳极组，如图1所示、 图1 三相桥式整流电路原理图 图1中a相电源的初相角是0，c相电源初相角是120度，b相电源的初相角是-120度。三相半波整流时，在一个周期内，相电压最高值会交换三次，而三相全桥时，负载相当于接在两相的线电压上，而线电压的最高值每个周期会交换六次，线电压波峰的交点叫自然交换点，这就意味，当触发角α=0时，就能整流出一个周期内有六个波峰的直流电，它们的电压波形如图2

三相逆变器Matlab仿真

三相无源电压型SPWM逆变器的构建及其MATLAB仿真 09 电气工程及其自动化邱迪 摘要：本文简要介绍了三相无源电压型SPWM输出的逆变器的构建和工作方式及其MATLAB仿真。 关键词：三相逆变器正弦脉宽调制(SPWM)技术 MATLAB仿真 Abstract: This paper introduces briefly the construction of 3-phase inverter which output SPWM wave and the MATLAB-based simulation. Key word:Three-phase inverter Sinusoidal Pulse Width Modulation Power electronic technology 1逆变器 逆变器的概念 逆变器也称逆变电源，是一种可将直流电变换为一定频率下交流电的装置。相对于整流器将交流电转换为固定电压下的直流电而言，逆变器可把直流电变换成频率、电压固定或可调的交流电，称为DC-AC变换。这是与整流相反的变换，因而称为逆变。错误!未找到引用源。 逆变器涉及的技术 逆变器的构建应用了电力电子学科中的很多关键技术。电路中电流的可控流通断开的过程中应用了多种可控硅类型的电力电子器件；开关的控制过程应用了基于微处理器的现代控制技术；对于正弦波形的仿制过程应用了正弦波脉宽调制（SPWM）技术等等。 逆变器的分类 现代逆变技术的种类很多，可以按照不同的形式进行分类。其主要的分类方式如下： 1)按逆变器输出的相数，可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。

2)按逆变器输出能量的去向，可分为有源逆变和无源逆变。 3)按逆变主电路的形式，可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。 4)按逆变主开关器件的类型，可分为晶闸管逆变、晶体管逆变、场效应管逆变等等。 5)按输出稳定的参量，可分为电压型逆变和电流型逆变。 6)按输出电压或电流的波形，可分为正弦波输出逆变和非正弦波输出逆变。 7)按控制方式，可分为调频式(PFM)逆变和调脉宽式(PWM)逆变。错误!未找到引用源。 2 三相逆变电路 三相逆变电路，是将直流电转换为频率相同、振幅相等、相位依次互差为120°交流电的一种逆变网络。 图 1 三相逆变电路 日常生活中使用的电源大都为单相交流电，而在工业生产中，由于诸多电力能量特殊要求的电气设备均需要使用三相交流电，例如三相电动机。随着科技的日新月异，很多设备业已小型化，许多原来工厂中使用的大型三相电气设备都被改进为体积小、耗能低且便于携带的小型设备。尽管这些设备外形发生了很大的变化，其使用的电源类型——三相交流电却始终无法被取代。在一些条件苛刻的环境下，电力的储能形式可能只有直流电，如若在这样的环境下使用三相交流电设备，就要求将直流电转变为特定要求的三相交流电以供使用。这就催生了三相逆变器的产生。

三相全控桥式整流电路仿真实验

三相全控桥式整流电路仿真实验 学院：交通院 专业:交通设备与控制工程 班级：1402 姓名：刘喜文 学号：1109140206 日期：2017.4.25

一、实验目的 （1）加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理； （2）了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。 （3）了解三相桥式全控整流电路 MATLAB的仿真方法，会设置各模块的参数。 （4）掌握SIMULINK模型库的调用，构成电力电子系统并利用MATLAB 对系统进行仿真。 二、实验说明 本实验利用MATLAB软件对电力电子系统进行仿真实验。我们是现场在实验室里建立好模型，然后仿真好，截图。中间只有两天就要交报告，所以时间上还是非常紧的。 MATLAB/SIMULINK/Power System Blockset模型库中包含了常用的电力电子器件模型和整流、逆变电路模块以及相应的驱动模块，使用这些模块构建和编辑电力电子电路并仿真很方便的。MATLAB电力电子器件模型使用的是简化的宏模型，它只要求器件的外特性与实际器件特性基本相符，而没有考虑器件内部的细微结构，属于系统级模型。 MATLAB的电力电子器件必须连接在电路中使用，也就是要有电流的回路，但是器件的驱动仅仅是取决于门极信号的有无，没有电压型和电流型驱动的区别。电力电子器件在使用时一般都并联有缓冲电路，因此，在MATLAB中电力电子器件模型中也已经并联了简单的RC串联缓冲电路，简单缓冲电路的RC值可以在参数表中设置。 三、实验原理 三相桥式全控整流电路是应用最广泛的整流电路，完整的三相桥式全控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（见下图）。6个晶闸管依次相隔60°触发，将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，以保证在每一瞬间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/星型联结是为了减少3的整倍数次谐波电流对电源的影响。

matlab器件整流桥仿真

实验二：Simulink整流桥仿真注意事项 1、仿真环境设置 Simulaiton—>Configuration Parameters Slover： Simulaiton Time： Start Time：0；Stop Time：0.1 Simulation option： Slover：ode23t Data Import/Expror： Save options： Limit data points to last：勾掉

2、仿真参数 (1) 晶闸管半波整流 Continuous v +- Voltage Measurement g m a k Thyristor Series RLC Branch Scope4 Scope3 Scope2 Scope1 Scope Pulse Generator Diode i + - Current Measurement AC Voltage Source 观察并记录： 晶闸管模块的电流和电压 current of the thyristor

v oltage of the thyristor 负载的电流和电压 DC current DC voltage

●控制信号（脉冲）的波形。 trigger pulse 观察并记录： ●晶闸管模块的电流和电压 current of the thyristor

v oltage of the thyristor 负载的电流和电压 DC current DC v oltage

控制信号（脉冲）的波形。 trigger pulse (2) GTO 半波整流 Continuous v +- Voltage Measurement Series RLC Branch Scope4 Scope3 Scope2 Scope1 Scope Pulse Generator g m a k Gto Diode i + - Current Measurement AC Voltage Source

matlab在电力电子技术仿真中的应用

m a t l a b在电力电子技术仿 真中的应用 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

信息与电子工程学院 本科学年论文 论文题目： MATLAB在电力电子技术仿真中的应用 论文作者姓名： 班级： 指导教师姓名：_ _ __

Matlab在电力电子技术仿真中的应用 xxx （xxxxxx 信息与电子工程学院xxx山东烟台 264005） 摘要：随着电力电子技术的发展，产生了现代各种高效、节能的新型电源和交直流调速装置。电力电子技术仿真的所有元件模型都包含在MATLAB的电力系统模块环境中。本篇文章详细描述了三相全桥整流仿真，验证了matlab的现实价值。 关键词：电力电子技术；Matlab；三相全桥整流；仿真 Matlab applications in power electronic technology simulation xxxx (School of Information and Electronics Engineering xxxxx， Shandong Yantai , 264005， China) Abstract：with the development of power electronic tecnology,various modern high efficiency and energy saving new power and ac/dc speed device have been produced. All components models of Power electronic technology simulation are included in the power system module environment of MATLAB.This article describes the three-phase bridge rectifying simulation in detail,which proves the real value of matlab. Keyword：power electronic tecnology Matlab three-phase bridge rectifying simulation 1 引言 20世纪60年代发展起来的电力电子技术，使电能可以变换和控制，产生了现代各种高效、节能的新型电源和交直流调速装置，为工业生产、交通运输、楼宇、办公、家庭自动化提供了现代化的高新技术。为了更高效的利用电能，不断的有新控制技术和算法出现。那么如何验证这些算法的好坏呢？建立模型仿真是最有效，最经济的一种形式。在实际的工程应用中，我们要经常需要改善系统的运行性能，提高系统的效益。而系统又通常是复杂的非线性的，在仿真的基础上加以实现就比较容易。电力电子技术仿真的所有元件模型都包含在MATLAB的电力系统模块环境中。在MATLAB提示符下键入powerlib命令。这个命令将打开simulink窗口。同时展示了电力系统模块工具箱中的不同子模块工具箱。在psb 中几乎提供了组成电力系统的所有元件，元件模型丰富，包括：同步机，异步机，变压器，直流机，线性和非线性，有名的和标么值系统的，不同仿真精度的设备模型库，单相，三相的分布和集中参数的传输线，单相，三相断路器及各种电力系统的负荷模型，电力半导体器件库以及控制测量环节，信号显示和模块连接等一般可以在simulink工具箱中找到。

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 -