电力电子仿真

电气（电气（5）班鲜龙 第#页 2013-7-8电气(电气(5)班鲜龙 第39页 2013-7-8当触发角为60°时的波形图如图3-11所示:图3-11触发角为6(r时的仿真波形图当触发角为90°时的波形图如图3-12所示:图3T2触发角为9(T时的仿真波形图参数说明：在该题目也没有给定确切的参数，为了简单分析起见，选取电路中的各参数如下：交流电源为100V频率为50HZ;负载的电阻值为50Q;所用晶闸管的一些参数为其默认值。仿真结果分析：首先该电路时由两个晶闸管反向并联并与负载串联所组成的电路，两个管子分别工作于前半周期与后半周期。在交流电源电压为正向时，晶闸管VT1已经做好了导通的准备。但是当VT1未导通之前，电路始终处于断路状态，流过电路中的电流始终为零，且其负载端的电压值也一直保持为零；当VT1的触发脉冲到来时，VT1立即导通，此时负载端的电压立刻变为交流电源电压的值，其电流也由原来的零值变为相应电压下的值。直到交流电源电压过零时，由于该电路是纯阻性负载的电路，并没有储能元器件存在，故而加在VT1两端的电压值也立刻变为零值，VT1退出其工作状态，使得负载端的电压与电流重新回到零值。在交流电源电压为反向时，晶闸管VT1始终承受反向电压而处在关断状态，但是此时VT2两端所承受的电压为正向电压，也就是说VT2已经为导通做好了准备。当VT2的触发脉冲到来时，VT2也立即导通，负载端的电压又一次与交流电源电压的值相等， 电流也为其相应的值。直到交流电源电压再一次过零时，其电流与电压又变为零值，从而完成一个工作周期，如此重复下去。3.3降压斩波电路的分析直流斩波电路的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，也成为直接直流-直流变换器。根据对输出电压平均值调制的方式不同，斩波电路可有三种控制方式：保持开关周期T不变，调节开关导通时间t，成为脉冲宽度调制或脉冲调宽型。保持开关的导通时间不变，改变开关周期T,成为频率调制或调频型。T与t都可调，使占空比改变，成为混合型。在大多数的直流斩波调压电路中，一般均采用第一种方法，尤其是可控器件的飞速发展，使得其开关频率变得很高，这就使得用这种方法变得更加方便。由于在上一章中，介绍全控器件IGBT时所用电路为直流升压斩波电路，故在本节中将选取一道有关降压斩波的习题来更深层次地认识直流斩波电路。所选习题的题目为：试设计一个直流降压斩波电路，负载为纯阻性负载，其它参数自定，并画出负载两端的电压，流过负载的电流，及IGBT两端的电压波形图。首先根据题目的要求做出其电路图。其电路原理图如图3-13所示：其仿真电路连接图如图3-14所示:1GBTI-DCVoltageSource-&Current!其仿真电路连接图如图3-14所示:1GBTI-DCVoltageSource-&Current!團3-M降压斩诙电路仿真连接图为了对比观察，做出了占空比在 20%与40%情况下的仿真波形图进行分析。占空比在20%时的仿真波形图如图3-15所示:图3-15占空比在20%时的仿真波形图占空比在40%时的仿真波形图如图3-16所示：图3-16占空比在40%时的仿真波形图仿真结果分析:该降压斩波电路为最简单的一种电路，在该电路中IGBT就像是一个模拟的高频开关，它以一定的频率导通与关断，其导通与关断所对应的时间与占空比的设置有关。当IGBT导通时，该电路就将电源电压加在了负载两端，并且这时二极管由于承受反压而处于截止状态。当IGBT关断时，负载与电源的通路被阻断，若负载时阻感负载的话，将会使二极管承受正向电压而导通，进行续流，但