电力电子仿真全家桶:一次打包,尽情探索
电力电子仿真全家桶打包带走 1. 单相半波可控整流电路电阻负载(Single_phase_hw_R.mdl) 3-1 2. 单相半波可控整流电路电阻电感负载(Single_phase_hw_LR.mdl) 3-2 3. 单相半波可控整流电路电阻电感负载带续流二极管(Single_phase_hw_DLR.mdl) 3-4 4. 单相桥式全控整流电路电阻负载(Single_phase_bridge_R.mdl) 3-5 5. 单相桥式全控整流电路电阻电感负载(Single_phase_bridge_LR.mdl) 3-6 6. 单相桥式全控整流电路反电势负载(Single_phase_bridge_ER.mdl) 3-7 7. 单相全波可控整流电路(Single_phase_fw.mdl) 3-10 8. 单相桥式半控整流电路(Single_phase_bridge_hc.mdl) 3-11 9. 三相半波可控整流电路电阻负载(Three_phase_hw_R.mdl) 3-13 10.三相半波可控整流电路电阻电感负载(Three_phase_hw_lr.mdl) 3-17 11.三相桥式全控整流电路电阻负载 (Three_phase_bridge_R.mdl) 3-18 12.三相桥式全控整流电路电阻电感负载(Three_phase_bridge_LR1.mdl) 3-23 Three_phase_bridge_LR2.mdl 单独条件控制角 3-23a 13.三相半波可控整流电路含变压器漏抗(Three_phase_hw_X.mdl) 3-26 14.单相桥式二极管整流电路电容滤波(Single_phase_bridge_CR.mdl) 3-28 15.单相桥式二极管整流电路LC滤波(Single_phase_bridge_LCR.mdl) 3-31 16.三相桥式二极管整流电路电容滤波(Three_phase_bridge_CR.mdl) 3-32 17.三相桥式二极管整流电路LC滤波(Three_phase_bridge_LCR.mdl) 3-34 18.双反星型整流电路(Double_star_controlled_rectifier.mdl) 3-37 19.12脉波整流电路(Twelvepulses.mdl) 3-43 20.三相桥式全控整流电路逆变工作状态(Three_phase_bridge_inversion.mdl) 3-48 21.三相半波可控整流电路逆变失败 (Three_phase_hw_inversion.mdl) 3-49 第4章 逆变电路 1电压型单相半桥逆变电路(HB_inverter.mdl) 4-6 2电压型单相全桥逆变电路(FB_inverter1.mdl) 4-7 3电压型单相全桥逆变电路移相控制(FB_inverter2.mdl) 4-7 4电压型三相全桥逆变电路 (Three_phase_fb_inverter.mdl) 4-9 5电流型单相并联谐振式逆变电路 (Single_phase_CSI.mdl) 4-12 6电流型三相逆变电路 (Three_phase_CSI.mdl) 4-14 7单相二重化逆变电路(Multiple_inverter.mdl) 4-20 第5章 直流-直流变流电路 1. 直流降压斩波电路(Buck.mdl) 5-1 2. 直流升压斩波电路(Boost.mdl) 5-2 3. 直流升降压斩波电路(Buck_boost.mdl) 5-4 4. 电流可逆斩波电路(Current_reversible_chopper.mdl) 5-7 5. 多相多重斩波电路(Multiphase_Buck.mdl) 5-9 6. 正激电路(Forword.mdl) 5-11 7. 反激电路(Flyback.mdl) 5-14 8. 半桥电路(DC_DC_HB.mdl) 5-16 9. 全桥电路(DC_DC_FB.mdl) 5-18 第6章 交流-交流变流电路 1. 单相交流调压电路电阻性负载(Single_phase_AC_Regulator_R.mdl) 6-1 2. 单相交流调压电路电阻电感负载(Single_phase_AC_Regulator_RL.mdl) 6-2 3. 三相交流调压电路电阻负载(Three_phase_AC_Regulator.mdl) 6-9a 4. 单相交-交变频电路(Single_phase_cycloconverter.mdl) 6-13 第7章 PWM逆变电路 1. 单相桥式单极性调制PWM型逆变电路(FB_inverter_PWM1.mdl) 7-5 2. 单相桥式双极性调制PWM型逆变电路(FB_inverter_PWM2.mdl) 7-6 3. 三相桥式PWM型逆变电路(Three_phase_inverter_PWM.mdl) 7-7 4. 滞环比较方式PWM型逆变电路(Hysteretic_control.mdl) 7-24 5. 单相PWM整流电路(PWM_rectifier.mdl) 7-30 1 2 第8章 软开关电路 1. 零电压开关准谐振电路(ZVS_QRC_Buck.mdl) 8-3 2. 谐振直流环电路(Resonant_DC_link.mdl) 8-13 3. 移相全桥零电压开关电路(DC_DC_FB_FSZVS.mdl) 8-15 4. 升压型零电压转换电路(ZVT_Boost.mdl) 8-19 可直接在示波器中观察波形嘿电力电子爱好者们今天给大家带来一份超全的电力电子仿真全家桶涵盖了整流、逆变、直流 - 直流变流、交流 - 交流变流、PWM逆变以及软开关电路等众多领域让你一站式体验电力电子世界的奇妙。整流电路单相半波可控整流电路电阻负载Singlephasehw_R.mdl这是最基础的单相半波可控整流电路搭配电阻负载。在这个模型里晶闸管根据触发角的不同控制着整流输出电压。例如在Matlab/Simulink搭建的模型中晶闸管模块可以这样设置% 晶闸管参数设置示例 thyristor thyristor(Peak Reverse Voltage, 1000,... Peak Forward Current, 100,... Forward Voltage Drop, 1);这里设置了晶闸管的反向耐压、正向电流和正向压降等关键参数。当触发角改变时输出电压波形会相应变化通过示波器就能直观看到。电阻电感负载Singlephasehw_LR.mdl加入电感后电流不会像电阻负载那样突变。电感的储能特性使得电流在晶闸管关断后仍能维持一段时间这对输出电压和电流的波形都有显著影响。电阻电感负载带续流二极管Singlephasehw_DLR.mdl续流二极管的作用可不小它为电感电流提供了续流通道避免了晶闸管承受过高的反向电压改善了输出波形的质量。单相桥式可控整流电路电阻负载Singlephasebridge_R.mdl相比半波桥式整流能更有效地利用交流电源的正负半周输出电压的平均值更高。模型搭建时四个晶闸管的触发逻辑是关键要保证它们按照正确的顺序导通和关断。电阻电感负载Singlephasebridge_LR.mdl同样电感的存在让电路的动态特性变得复杂起来。在Simulink里可以通过调整电感值观察电流和电压波形的变化感受电感对整流过程的影响。反电势负载Singlephasebridge_ER.mdl当负载是反电势类型时比如蓄电池充电电路的工作情况又不一样了。要让晶闸管可靠导通触发角需要满足一定条件这在模型调试中需要特别注意。其他整流电路像单相全波、单相桥式半控、三相半波、三相桥式等整流电路各有各的特点和应用场景。比如三相桥式全控整流电路电阻电感负载ThreephasebridgeLR1.mdl 和 ThreephasebridgeLR2.mdl后者能单独控制角在不同的工业应用中有着独特的优势。逆变电路电压型逆变电路单相半桥逆变电路HB_inverter.mdl由两个桥臂组成结构相对简单。它通过控制开关管的通断将直流转换为交流。在代码实现上可以通过PWM信号来控制开关管% 生成PWM信号示例 fs 10000; % 采样频率 f 50; % 输出交流频率 t 0:1/fs:1-1/fs; m 0.8; % 调制比 pwm_signal m * sin(2*pi*f*t);这里生成了一个PWM信号用于控制半桥逆变电路的开关管。单相全桥逆变电路FBinverter1.mdl 和 FBinverter2.mdl全桥逆变能输出更大的功率其中FB_inverter2.mdl采用移相控制通过调整移相角可以灵活地控制输出电压的幅值和相位。三相全桥逆变电路Threephasefb_inverter.mdl常用于三相交流电机的驱动等场合。它需要精确的控制算法来保证三相输出的对称性和稳定性。电流型逆变电路单相并联谐振式逆变电路SinglephaseCSI.mdl利用并联谐振的特性实现直流到交流的转换。谐振电路的参数设置对输出性能影响很大比如谐振电感和电容的值。三相逆变电路ThreephaseCSI.mdl在工业中常用于中大功率的交流传动系统它的控制策略相对复杂要同时考虑电流和电压的控制。直流 - 直流变流电路斩波电路Buck电路Buck.mdl降压斩波电路通过控制开关管的占空比实现直流电压的降低。代码实现时可以这样简单模拟% Buck电路占空比控制示例 Vin 100; % 输入直流电压 D 0.5; % 占空比 Vout D * Vin;这里根据输入电压和占空比计算出输出电压。Boost电路Boost.mdl升压斩波能将较低的直流电压升高。它的工作原理和Buck相反通过合理控制开关管让电感储能再释放来提升电压。Buck - boost电路Buck_boost.mdl既能升压又能降压是一种比较灵活的变流电路。但它的输出电压极性与输入相反在应用中要注意这一点。其他直流 - 直流变流电路像正激、反激、半桥、全桥等电路在开关电源等领域有着广泛应用。例如正激电路Forword.mdl变压器在开关管导通时储能关断时向负载传递能量。交流 - 交流变流电路交流调压电路单相交流调压电路电阻性负载 SinglephaseACRegulatorR.mdl 和电阻电感负载 SinglephaseACRegulatorRL.mdl通过控制晶闸管的导通角来调节交流输出电压。电阻负载时输出电压波形与导通角直接相关而电阻电感负载时由于电感的影响电流波形会有滞后。三相交流调压电路电阻负载 ThreephaseAC_Regulator.mdl常用于三相交流电机的软启动等场合通过控制三相晶闸管的导通角实现三相交流电压的调节。交 - 交变频电路单相交 - 交变频电路Singlephasecycloconverter.mdl能直接将一种频率的交流电转换为另一种频率的交流电无需中间直流环节。它的控制算法较为复杂需要精确控制晶闸管的导通和关断。PWM逆变电路单相桥式PWM逆变电路单极性调制FBinverterPWM1.mdl在一个周期内输出电压只有一种极性通过调制波和载波的比较来控制开关管的通断。双极性调制FBinverterPWM2.mdl输出电压在一个周期内有正有负相比单极性调制它的谐波特性有所不同。三相桥式PWM逆变电路Three_phase_inverter_PWM.mdl**是目前应用最广泛的逆变电路之一通过PWM控制实现三相交流电的输出。滞环比较方式PWM逆变电路Hysteretic_control.mdl**它的控制方式简单直接通过设置滞环宽度让输出电流在一定范围内波动实现对逆变过程的控制。软开关电路零电压开关准谐振电路ZVS_QRC_Buck.mdl**通过引入谐振元件让开关管在零电压条件下导通减少了开关损耗。在模型中合理设置谐振电感和电容的值是关键。谐振直流环电路Resonant_DC_link.mdl**在直流环节引入谐振电路使得开关管在零电压或零电流条件下动作提高了电路的效率。移相全桥零电压开关电路DC_DC_FB_FSZVS.mdl**常用于大功率开关电源通过移相控制实现开关管的零电压开通降低了开关损耗提高了电源的可靠性。升压型零电压转换电路ZVT_Boost.mdl**在Boost电路的基础上实现了零电压转换进一步提升了电路的性能。总之这份电力电子仿真全家桶为大家提供了一个全面学习和研究电力电子电路的好机会大家可以在示波器中观察各种波形深入理解电路的工作原理动手试试吧电力电子仿真全家桶打包带走 1. 单相半波可控整流电路电阻负载(Single_phase_hw_R.mdl) 3-1 2. 单相半波可控整流电路电阻电感负载(Single_phase_hw_LR.mdl) 3-2 3. 单相半波可控整流电路电阻电感负载带续流二极管(Single_phase_hw_DLR.mdl) 3-4 4. 单相桥式全控整流电路电阻负载(Single_phase_bridge_R.mdl) 3-5 5. 单相桥式全控整流电路电阻电感负载(Single_phase_bridge_LR.mdl) 3-6 6. 单相桥式全控整流电路反电势负载(Single_phase_bridge_ER.mdl) 3-7 7. 单相全波可控整流电路(Single_phase_fw.mdl) 3-10 8. 单相桥式半控整流电路(Single_phase_bridge_hc.mdl) 3-11 9. 三相半波可控整流电路电阻负载(Three_phase_hw_R.mdl) 3-13 10.三相半波可控整流电路电阻电感负载(Three_phase_hw_lr.mdl) 3-17 11.三相桥式全控整流电路电阻负载 (Three_phase_bridge_R.mdl) 3-18 12.三相桥式全控整流电路电阻电感负载(Three_phase_bridge_LR1.mdl) 3-23 Three_phase_bridge_LR2.mdl 单独条件控制角 3-23a 13.三相半波可控整流电路含变压器漏抗(Three_phase_hw_X.mdl) 3-26 14.单相桥式二极管整流电路电容滤波(Single_phase_bridge_CR.mdl) 3-28 15.单相桥式二极管整流电路LC滤波(Single_phase_bridge_LCR.mdl) 3-31 16.三相桥式二极管整流电路电容滤波(Three_phase_bridge_CR.mdl) 3-32 17.三相桥式二极管整流电路LC滤波(Three_phase_bridge_LCR.mdl) 3-34 18.双反星型整流电路(Double_star_controlled_rectifier.mdl) 3-37 19.12脉波整流电路(Twelvepulses.mdl) 3-43 20.三相桥式全控整流电路逆变工作状态(Three_phase_bridge_inversion.mdl) 3-48 21.三相半波可控整流电路逆变失败 (Three_phase_hw_inversion.mdl) 3-49 第4章 逆变电路 1电压型单相半桥逆变电路(HB_inverter.mdl) 4-6 2电压型单相全桥逆变电路(FB_inverter1.mdl) 4-7 3电压型单相全桥逆变电路移相控制(FB_inverter2.mdl) 4-7 4电压型三相全桥逆变电路 (Three_phase_fb_inverter.mdl) 4-9 5电流型单相并联谐振式逆变电路 (Single_phase_CSI.mdl) 4-12 6电流型三相逆变电路 (Three_phase_CSI.mdl) 4-14 7单相二重化逆变电路(Multiple_inverter.mdl) 4-20 第5章 直流-直流变流电路 1. 直流降压斩波电路(Buck.mdl) 5-1 2. 直流升压斩波电路(Boost.mdl) 5-2 3. 直流升降压斩波电路(Buck_boost.mdl) 5-4 4. 电流可逆斩波电路(Current_reversible_chopper.mdl) 5-7 5. 多相多重斩波电路(Multiphase_Buck.mdl) 5-9 6. 正激电路(Forword.mdl) 5-11 7. 反激电路(Flyback.mdl) 5-14 8. 半桥电路(DC_DC_HB.mdl) 5-16 9. 全桥电路(DC_DC_FB.mdl) 5-18 第6章 交流-交流变流电路 1. 单相交流调压电路电阻性负载(Single_phase_AC_Regulator_R.mdl) 6-1 2. 单相交流调压电路电阻电感负载(Single_phase_AC_Regulator_RL.mdl) 6-2 3. 三相交流调压电路电阻负载(Three_phase_AC_Regulator.mdl) 6-9a 4. 单相交-交变频电路(Single_phase_cycloconverter.mdl) 6-13 第7章 PWM逆变电路 1. 单相桥式单极性调制PWM型逆变电路(FB_inverter_PWM1.mdl) 7-5 2. 单相桥式双极性调制PWM型逆变电路(FB_inverter_PWM2.mdl) 7-6 3. 三相桥式PWM型逆变电路(Three_phase_inverter_PWM.mdl) 7-7 4. 滞环比较方式PWM型逆变电路(Hysteretic_control.mdl) 7-24 5. 单相PWM整流电路(PWM_rectifier.mdl) 7-30 1 2 第8章 软开关电路 1. 零电压开关准谐振电路(ZVS_QRC_Buck.mdl) 8-3 2. 谐振直流环电路(Resonant_DC_link.mdl) 8-13 3. 移相全桥零电压开关电路(DC_DC_FB_FSZVS.mdl) 8-15 4. 升压型零电压转换电路(ZVT_Boost.mdl) 8-19 可直接在示波器中观察波形