电力电子课程设计---运用MATLAB的simulink仿真功能进行电路仿真设计

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1、 课程设计课程设计 题题 目目 学学 院院 专专 业业 班班 级级 姓姓 名名 指导教师指导教师 2012 年 12 月 29 日 I 课程设计任务书课程设计任务书 学生姓名：学生姓名： 专业班级：专业班级： 指导教师：指导教师： 工作单位：工作单位： 题题 目目: : 初始条件：初始条件： （ 四 ） 单 相 全 控 桥 式 晶 闸 管 整 流 电 路 的 设 计 （ 纯 电 阻 负 载 ） 设计条件：1、电源电压：交流220V/50Hz 2、输出功率：1000W 3、移相范围 0180 要求要求完成的主要任务完成的主要任务: : （包括课程设计工作量及其技术要求， 以及说明书撰写等具体要求

2、） 1、根据课程设计题目，收集相关资料、设计主电路、控制电路； 2、用MATLAB/Simulink对设计的电路进行仿真； 3、撰写课程设计报告画出主电路、控制电路原理图，说明主电路的工作原理、选 择元器件参数，说明控制电路的工作原理、绘出主电路典型波形，绘出触发信号（驱 动信号）波形，并给出仿真波形，说明仿真过程中遇到的问题和解决问题的方法，附 参考资料； 4、通过答辩。 时间安排：时间安排：2012.12.242012.12.24- -12.2912.29 指导教师指导教师签名：签名： 年年 月月 日日 系主任（或责任教师）签名：系主任（或责任教师）签名： 年年 月月 日日 II 摘要摘要

3、 此次电力电子课程设计，主要是运用 MATLAB 的 simulink 仿真功能进行电路仿真设 计。 首先，通过查阅资料，找到解决办法。由于所选的电路，在课堂上老师已经对其进行 过讲解，所以，实践也还是比较顺利。依据课本中学过的理论知识，根据题目所给的设计 要求，进行参数计算。由于课本上有关于参数计算的公式，因此参数设计的过程还算比较 容易。理论计算完毕，接下来就是仿真过程了，通过调用 simulink 库中已有元件，连接 成仿真电路，由于 simulink 中有触发脉冲，因此免去了触发电路的设计，这使得课程设 计大大简化。 关键词：电力电子课设，参数设计，simulink，仿真 III 目录

4、 课程设计任务书 I 摘要 .II 1 单相桥式全控整流电路带电阻负载理论简介 1 1.1 单相桥式全控整流电路带电阻负载工作过程简介 1 1.2 单相桥式全控整流电路带电阻负载工作原理 2 1.3 与此次课设相关的部分计算公式 3 2 电路设计 3 2.1 主电路设计 3 2.2 驱动电路设计 4 2.2.1 触发电路 TCA785 简介 5 2.2.2 TCA785 的设计特点 . 7 2.2.3 TCA785 的极限参数 . 7 2.2.4 TCA785 锯齿波移相触发电路 . 7 2.3 保护电路设计 8 2.3.1 过电流保护 8 2.3.2 电流上升率 di/dt 的抑制. 8 2

5、.3.3 电压上升率 du/dt 的抑制 9 3 运用 simulink 对电路进行仿真 9 3.1 单相桥式全控整流仿真电路图设计 9 3.2 仿真模块参数设置 10 3.3 仿真输出图形 13 4 小结与体会 16 5 参考文献 17 1 单相全控桥式晶闸管整流电路的设计 （纯电阻负载） 1 单相桥式全控整流电路带电阻负载理论简介单相桥式全控整流电路带电阻负载理论简介 1.1 单相桥式全控整流电路带电阻负载工作过程简介单相桥式全控整流电路带电阻负载工作过程简介 单相全控桥式整流带电阻负载电路如图 1 所示。 图 1 单相全控桥式整流电路 在单项桥式全控整流电路中，晶闸管 VT1 和 VT4

6、 组成一对桥臂，VT2 和 VT3 组成另一对桥 臂。在 u2 正半周（即 a 点电位高于 b 点电位） ，若 4 个晶闸管均不导通，负载电流 id 为 零，ud 也为零，VT1、VT4 串联承受电压 u2，设 VT1 和 VT4 的漏电阻相等，则各承受 u2 的 一半。若在触发角处给 VT1 和 VT4 加触发脉冲，VT1、VT4 即导通，电流从 a 端经 VT1、 R、VT4 流回电源 b 端。当 u2 为零时，流经晶闸管的电流也降到零，VT1 和 VT4 关断。 在 u2 负半周，仍在触发延迟角处触发 VT2 和 VT3（VT2 和 VT3 的=0 处为t=） ，VT2 和 VT3 导通，电流从电源的 b 端流出，经 VT3、R、VT2 流回电源 a 端。到 u2 过零时，电流又 降为零，VT2 和 VT3 关断。此后又是 VT1 和