单相桥式半控毕业论文

.引言电力电子技术横跨电力，电子和控制三个领域，是现代电子技术的基础之一，是弱电子对强电子实现控制的桥梁和纽带，已被广泛应用于农业生产，国防，交通，能源和人民生活等国计民生的各个领域，有着极其广泛的应用前景，成为电气工程中的基础电子技术。电力电子技术在电力系统中的应用也有了长足的发展，电力电子装置与传统的机械式开关操作设备相比有动态响应快，控制方便，灵活的特点，能够显著地改善电力系统的特性，在提高系统稳定，降低运行风险，节约运行成本方面有很大潜力。在电力电子电路中能实现电能的变换的开关电子器件称为电力电子器件，从广义上讲，电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类。电力电子器件是电力电子技术及其应用系统的基础。正是大功率晶闸管的发明，使得半导体变流技术从电子学中分离出来，发展成为电力电子技术这一专门的学科。而二十世纪九十年代各种全控型大功率半导体器件的发明，进一步拓展了电力电子技术应用和覆盖的领域和范围。单相桥式整流电路的优点：输出电压高，变压器利用率高，脉动小。单相桥式整流电路的缺点：二极管的数量多，二极管的正向电阻不为零，整流电路内阻大，损耗也较大。目前有不同性能指标的集成电路作为桥式整流电路，称之为“整流桥堆”。MATLAB是由MathWorks公司出版发行的数学计算软件，为了准确建立系统模型和进行仿真分析，MathWorks在MATLAB中提供了系统模型图形输入与仿真工具一SIMULINK。其有两个明显功能：仿真与连接，即通过鼠标在模型窗口画出所系统的模型，然后可直接对系统仿真。这种做法使一个复杂系统模型建立和仿真变得十分容易。

在1998年，MathWoIks推出了电力系统仿真的电力系统工具箱－PowerSystemBlockset（PSB）。其中包括了电路仿真所需的各种元件模型，包括有电源模块、基础电路模块、电力电子模块、电机模块、连线器模块、检测模块以及附加功率模块等七种模块库。每个模块库中包含各种基本元件模型，如电源模块中有直流电压、电流源，交流电压源、电流源，受控电压源、电流源等五种电源模型。电力电子模块库包含了理想开关元件、晶闸管、功率场效应管、可关断晶闸管等多种功率开关元件模型；电机模块库中包含了各种电机模型。如异步电动机、同步电动机、永磁同步电动机等。只需将模块中的元件拖到SIMULINK窗口中，通过参数设置对话框设置参数就可以实现电路和电力系统的仿真了。系统总体设计方案2.1系统流程电力电子器件在实际应用中，一般是由控制电路、驱动电路和以电力电子器件作为核心的主电路组成一个系统。由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断，来完成整个系统的功能。广义上人们往往将主电路以外的电路都归为控制电路。从而粗略的说，电力电子系统是由主电路和控制电路组成的。另外，主电路中的电压和电流一般都比较大，而控制电路的元器件只能承受较小的电压和电流。在单相桥式半控晶闸管整流电路中，系统由主电路和控制电路组成。单相桥式半控整流电路的设计，我们首先对电路原理进行分析，通过分析，结合具体的性能指标求出相应的参数，然后选取元器件，再利用MATLAB软件仿真，仿真模型采用交流输入电源，使用晶闸管和二极管作为整流器件，通过仿真调试，得到符合要求的电压输出波形。图1系统原理框图2.2设计的主要参数及要求设计要求：1)电源电压：交流220v/50hz2)输出电压范围：20v--50v3)最大输出电流：10A4)具有过流保护功能，动作电流：12A5)具有稳压功能6)电源效率不低于70%设计要求:1)熟悉整流和触发电路的基本原理，能够运用所学的理论知识分析设计的内容。2)掌握基本电路的数据分析、处理，能够正确的描绘波形并加以判断。3)能正确设计电路，画出线路图，分析电路原理。4)按时参加课程设计指导，定期汇报课程设计进展情况。5)广泛搜集相关技术资料。6)独立思考，刻苦钻研。7)按时完成课程设计任务，认真、正确地书写课程设计报告。8)培养实事求是、严谨的工作态度和认真的工作作风。3.系统总体设计3.1主电路选型单相桥式半控整流电路（含续流二极管）单相桥式半控整流电路虽然具有电路简单、调整方便、使用元件少等优点，而且不会导致失控显现，续流期间导电回路中只有一个管压降，少了一个管压降，有利于降低损耗。单相桥式半控整流二极管（不含续流二极管）不含续流二极管的电路具有自续流能力，但一旦出现异常，会导致：一只晶闸管与两只二极管之间轮流导电，其输出电压失去控制，这种情况称之为“失控”。失控时的输出电压相当于单相半波不可控整流时的电压波形。在失控情况下工作的晶闸管由于连续导通很容易因过载而损坏。因为半导体本身具有续流作用，半控电路只能将交流电能转变为直流电能，而直流电能不能返回到交流电能中去，即能量只能单方向传递。经过比较含续流二极管的单相桥式半控整流电路更好。单相桥式半控整流电路负载为电阻性负载图2单相桥式半控整流电路带电阻性负载电路单相桥式半控整流电路带电阻性负载时，两只晶闸管是共阳极连接，即使同时触发两只管子，也只能是阳极电位高的晶闸管导通。而两只二极管是共阳极连接，总是阴极电位低的二极管导通，因此，在电源正半周D2正偏，在电源负半周D1正偏。所以，在电源正半周时，触发晶闸管VT1导通，二极管VD4正偏导通，电流由电源端经u1和负载R1及D2，回到电源另一端，若忽略两管的正向导通压降，则负载上得到的直流输出电压就是电源电压。在电源负半周时，触发D1导通，电流由电源正极端经u2和负载R1及D1，回到电源另一端，输出仍是电源电压，只不过在负载上的方向没变。单相桥式半控整流电路负载为感性图3单相桥式半控整流电路带感性负载电路单相桥式半控整流电路带感性负载时，在交流电源的正半周区间内，二极管D2处于正偏状态，在相当于控制角的时刻给晶闸管加脉冲，则电流经U1和D2向负载供电，负载上得到的电压为电源电压，方向为上正下负。至电源U2过零变负时，由于电感自感电动势的作用，会使晶闸管继续导通，但此时二极管D1的阴极电位变的比D2的要低，所以电流由D2换流到了D1。此时，负载电流上得到的电压为U1和D1的正向压降，接近为零，这就是单相桥式半控整流电路的自然续流现象。在电源负半周相同a角处，触发管子U2，由于U2的阳极电位高于U1的阳极电位，所以，U1换流给了U2，电流经U2和D1向负载供电，直流输出电压也为电源电压，方向上正下负。同样，当电源电压由负变正时，又改为U2和D2续流，输出又为零。带感性负载的电路输出的电压波形与带电阻性负载时输出的电压波形一样，但是直流输出电流的波形由于电感的平波作用而变为一条直线。所以，带感性负载的电路比带电阻性负载的电路相对较好。综合以上电路的特点，主电路为带感性负载且带续流二极管。3.2主电路设计及其工作原理图4主电路是带续流二极管且为感性负载的电路图单相桥式半控整流电路具有电路简单，调整方便，使用元件少的优点。在单相桥式半控整流电路中，T是整流变压器，VT1，VT2是晶闸管，VD3，VD4是整流二极管。VT1和VD4组成一对桥臂，VT2和VD3组成另一对桥臂。VDR是续流二极管，不含续流二极管的电路具有自续流能力，一旦出现异常，会导致：一只晶闸管与两只二极管之间轮流导电，其输出电压失去控制，这种情况称之为“失控”。失控时的输出电压相当于单相半波不可控整流时的电压波形。在失控情况下工作的晶闸管由于连续导通很容易因过载而损坏。因为半导体本身具有续流作用，半控电路只能将交流电能转变为直流电能，而直流电能不能返回到交流电能中去。主电路中在输出电压两端加上续流二极管,可以防止失控现象的发生。主电路的工作原理及波形主电路的工作原理在交流输入电压的正半周，触发晶闸管VT1和二极管VD4承受正向电压，这时对晶闸管VT1引入触发信号，则此时的电流通路为电源正极→VT1→R→L→VD4→电源负极这时VT2和VD3因承受反向电压而截止。当电源电压下降至零并开始变负时，由于电感的作用，它将产生一感应电动势使VT1继续导通，但此时VD3已承受正向电压正偏导通，而VD4反偏截止，负载电流id经VD3,VT1流通。此时整流桥输出电压为VT1和VD3正向压降，接近于零，所以负载输出电压没有负半轴。在交流输入电压的负半周，触发晶闸管VT2和二极管VD3承受正向电压，这时对晶闸管VT2引入触发信号，则此时的电流通路为电源正极→VD3→L→R→VT2→电源负极这时VT1和VD4因承受反向电压而截止。当电源电压上升至零并开始变正时，由于电感的作用，它将产生一感应电动势使VD4继续导通，但此时VD4已承受正向电压正偏导通，而VD3反偏截止，负载电流id经VD4，VT2流通。主电路参数计算输出电压平均值：输出电压有效值：输出负载电流：流过晶闸管的电流：3.3保护电路设计在电力电子电路中，除了电力电子器件参数选择合适、驱动电路设计采用合适的过电压、过电流、du/dt保护和di/dt保护也是必要的。保护电路主要是晶闸管保护电流有过流保护和过压保护。过电压保护电力电子装置中可能发生的过电压分为外因过电压和内因过电压两类。外因过电压主要来自雷击和系统中的操作过程等外部因素，包括：（1）操作过电压：由分闸、合闸等开关等操作引起的过电压，快速直流开关的切断等经常性操作中的电磁过程引起的过压。（2）雷击过电压：由雷击引起的过电压内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程，包括：换相过电压：由于晶闸管或者全控器件反并联的续流二极管在换相结束后不能立即恢复阻断能力，因而有较大的反向电流流过，使残存的截流子恢复，当其恢复了阻断能力时，反向电流急剧减小，这样的电流突变会因线路电感而在晶闸管阴阳极之间或与续流二极管反并联的全控型器件两端产生过电压。关断过电压：全控型器件在较高的频率下工作，当器件关断时，因正向电流的迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。过压保护要根据电路中过压产生的不同部位，加入不同的保护电路，当达到一定电压值时，自动开通保护电路，使过压通过保护电路形成通路，消耗过压储存的电磁能量从而使过压的能量不会加到主开关器件上，保护了电力电子器件。为了达到保护效果，可以使用阻容保护电路来实现。将电容并联在回路中，当电路中出现电压尖峰时，电容两端电压不能突变的特性，可以有效地抑制电路中的过压。与电容串联的电阻能消耗掉部分过压能量，同时抑制电路中的电感与电容产生的振荡。图5过电压保护电路过电流保护过流保护：当电力电子变流装置内部某些器件被击穿或短路；驱动触发电路或控制电路发生故障；外部出现负载过载;直流侧短路；可逆传动系统产生逆变失败；以及交流电源电压过高或过低；均能引起装置或其它元件的电流超过正常的工作电流。因此，必须对电力电子装置进行适当的过电流保护。晶闸管承受过电流的能力很低，若过电流数值较大且时间较长，则晶闸管会因热容量较小而产生热击穿损坏。为了使晶闸管不受损坏，必须设置过流保护，使交流侧自动开关或直流侧接触器跳闸。其动作时间约为100~200ms，因此只能保护因机械过负载而引起的过电流，或在短路电流不大时，对晶闸管起保护作用。快速熔断器晶闸管在被损坏之前就迅速切断电流，并断开桥臂中的故障元件，以保护其它元件。晶闸管过流保护措施有以下几种。（1）直流快速开关对于大容量高功率经常容易短路的场合，可采用动作时间只有2ms的直流快速开关。它的断弧时间仅有25~30ms，装在直流侧可有效的用于直流侧的过载保护与短路保护。它经特殊的设计，可以先于快速熔断器熔断而保护晶闸管。但此开关昂贵复杂，使用不多。（2）交流短路器交流短路器的作用是当过电流超过其整定值时动作，切断变压器一次侧交流电路，使变压器退出运行。短路器动作时间较长，约为100~200ms。晶闸管不能在这样长的时间里承受过电流，故它只能作为变流装置的后备保护。（3）进线电抗器进线短路器串接在变流装置的交流进线侧，以限制过电流。其缺点是有负载时会产生较大的压降，增加了线路损坏。（4）过电流继电器（5）多电流继电器可安装在直流侧或交流侧，在发生过电流时动作，熔断器是最简单有效的且应用普遍的过流保护器件。针对晶闸管的特点，专门设计了快速熔断器，简称快熔。其熔断时间小于20ms，能快速的熔断，达到保护晶闸管的目的。快熔的选择：快熔的额定电压不小于线路正常工作电压的均方根值；快熔的额定电流应按它所保护的原件实际流过的电流的均方根值来选择，而不是根据元件型号上标出的额定电流来选择，一般小于被保护晶闸管的额定有效值1.57倍。其中交流侧接快速熔断器能对晶闸管元件短路及直流侧短路起保护作用，但要求正常工作时，快速熔断器额定电流要大于晶闸管的额定电流，这样对元件的短路故障所起的保护作用较差。直流侧接快速熔断器只对负载短路起保护作用，对元件无保护作用。只有晶闸管直接串接快速熔断器才对元件的保护作用最好，因为它们流过同一个电流。因而被广泛使用。电子电路作为第一保护措施，快熔仅作为短路时的部分区段的保护，直流快速熔断器整定在电子电路动作之后实现保护，过电流继电器整定在过载时动作。3.4不同导通角下波形图图6单相桥式半控整流电路带电感负载接续流二极管控制角时的波形图7单相桥式半控整流电路带电感负载接续流二极管控制角时的波形图8单相桥式半控整流电路带电感负载接续流二极管控制角时的波形图9单相桥式半控整流电路带电感负载接续流二极管控制角时的波形图10单相桥式半控整流电路带电感负载接续流二极管控制角时的波形图11单相桥式半控整流电路带电感负载接续流二极管控制角时的波形4.触发电路设计4.1对触发电路的要求在晶闸管阳极加上正向电压后，还必须在阳极与阴极之间加上触发电压，晶闸管才能从阻断变为导通。提供触发电压的电路称为晶闸管的触发电路，它决定每个晶闸管的触发导通时刻，是晶闸管装置中不可缺少的一个重要组成部分。晶闸管的型号很多，其应用电路种类也很多，不同的晶闸管型号，不同的晶闸管应用电路对触发电路信号都会有不同的具体要求。触发电路对它产生的触发脉冲有如下要求：（1）触发信号可为直流，交流或脉冲电压。由于晶闸管触发导通后，门极触发信号即失去控制作用，为了减小门极的损耗，一般不采用直流或交流信号触发晶闸管，而是采用脉冲触发信号。（2）触发脉冲应有足够的功率。触发脉冲的电压和电流应大于晶闸管要求的数值，并留有一定的裕量。触发功率的大小是决定晶闸管元件能否可靠触发的一个关键指标。由于晶闸管元件门极参数的分散性很大，随为温度的变化也大，为使所有合格的元件钧能可靠触发，可参考元件出厂的试验数据或产品目录来设计触发电路的输出电压和电流值。（3）触发脉冲应有一定的宽度，脉冲的前沿尽可能陡，以使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。普通晶闸管的导通时间约为6us，故触发脉冲的宽度至少应有6us以上。对于电感性负载，由于电感会抵制电流上升，因而触发脉冲的宽度应更大一些，通常为0.5~1ms。此外，某些具体的电路对触发脉冲的宽度会有一定的要求。（4）触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范围必须满足电路要求。为保证控制的规律性，要求晶闸管在每个阳极电压周期都必须在相同的控制角触发导通，这就要求触发脉冲的频率与阳极电压的一致，且触发脉冲的前沿与阳极电压应保持固定的相位关系，这叫做触发脉冲与阳极电压同步。不同的电路或者相同的电路在不同负载、不同用途时，要求控制角的变化范围即触发脉冲前沿与阳极电压的相位变化范围不同，所用触发电路的脉冲移相范围必须能满足实际的需要。4.2单结晶闸管触发电路单结晶体管触发电路由同步电源、移相控制和脉冲输出三部分组成。1）同步电源同步电压由变压器T获得，而同步变压器与主电路接至同一电源，故同步电压与主电压同相位，同频率。同步电压经桥式整流再经稳压管VDw削波为梯形波Uvdw，它的最大值是Uw,Uvdw既是同步信号，又是触发电路的电源。当Uvdw过零时，单结晶体管的电压Ubb=Uvdw=0,Ua=0,故电容C经单结晶体管的发射结极E、第一基极B1、电阻R1迅速放电。也就是说，每半周期开始，电容C都基本上从零时刻开始充电，进而保证每周期触发电路送出一个距离过零时刻一致的脉冲。距离过零时刻一致即控制角在每个周期相同，这样就实现了同步。2）移相控制当调节电阻Rp增大时，单结晶体管充电到峰点电压Up的时间增大，第一个脉冲出现的时刻后移，即控制角增大，实现了移相。3）脉冲输出触发脉冲由R1直接取出，这种方法简单、经济，但触发电路与主电路有直接的电联系，不安全。可以采用脉冲变压器输出来改进这一触发电路。图12单结晶体管触发电路5.整流元器件选择由于单相桥式半控整流桥电路的主要器件是晶闸管，所以选取元件是主要考虑晶闸管的参数及其选取原则。晶闸管是大功率的导体器件，从结构上看，可区分为管芯及散热器两大部分。管芯是晶闸管的本体部分，由半导体材料构成，具有三个与外电路可以连接的电极：阳极A，阴极K和门极G。晶闸管管芯的内部结构是一个四层（P1-N1-P2-N2-）三端（A、K、G）的功率半导体器件。它是在N型的硅基片（N1）的两边扩散P型半导体杂质层（P1、P2），形成两个PN结J1、J2。再在P2层内扩散N型半导体杂质层N2又形成另一个PN结J3。然后在相应的位置放置钼片作电极，引出阳极A，阴极K和门极G，形成了一个四层三段的大功率电子元件。这个四层半导体器件由于有三个PN结的存在，决定了它的可控导通特性。5.1晶闸管的基本特性（1）静态特性静态特性又称伏安特性，指的是器件端电压与电流的关系。这里阳极伏安特性和门极伏安特性。阳极伏安特性晶闸管的阳极伏安特性表示晶闸管阳极与阴极之间的电压与阳极之间的电流之间的关系曲线。正向阻断高阻区；②负阻区；③正向导通低阻区；④反向阻断高阻区阳极伏安特性可以划分为两个区域：第I象限为正向特性区，第III象限为反向特性区，第I象限的正向特性又可分为正向阻断状态及正向导通状态。门极伏安特性晶闸管的门极与阴极间存在着一个PN结J3，门极伏安特性就是指这个PN结上正向的门极电压与门极电流之间的关系。由于这个结的伏安特性很分散，无法找到一条典型的代表曲线，只能用一条极限高阻门极特性和一条极限低阻门极特性之间的一片区域来电表所有元件的门极伏安特性。（2）动态特性晶闸管常用于低频的相控电力电子电路中，有时也在高频电力电子电路中得到应用，如逆变器等。在高频电路应用时，需要严格的考虑晶闸管的开关特效，即开通特性和关断特性。开通特性晶闸管由截止转为导通的过程为开通过程。在晶闸管处于正向阻断的条件下突加门极触发电流，由于内部正反馈过程及外电路电感的影响，阳极电流的增长需要一定的时间。延时时间与上升时间之和为晶闸管的开通时间，延时时间随门极电流的增大而减少，延时时间和上升时间随阳极电压上升而下降。关断特性通过采用外加反压的方法将已导通的晶闸管关断。反压可利用电源、负载和辅助换流电路来提供。要关断已导通的晶闸管，通常给晶闸管加反向阳极电压。晶闸管的关断，就是要使各层区内载流子消失，使元件对正向阳极电压恢复阻断能力。突加反向阳极电压后，由于外加了电感的存在，晶闸管阳极电流的下降会有一个过程，当阳极电流过零，也会出现反向恢复电流，反向电流达到最大值后，在朝反方向快速衰减接近于零，此时晶闸管恢复对反向电压的阻断能力。5.2晶闸管的工作原理晶闸管导通及关断条件如下：（1）只有当晶闸管同时承受正向阳极电压和正向门极电压时晶闸管才能导通，两者缺一不可。（2）晶闸管一旦导通后门极将失去控制作用，门极电压对管子随后的导通或关断均不起作用，故使晶闸管导通的门极电压不必是一个持续的直流电压，只要是一个具有一定宽度的正向脉冲电压即可。脉冲的宽度与晶闸管的开通特性及负载性质有关。这个脉冲常称为触发脉冲。（3）要使已导通的晶闸管关断，必须使阳极电流降到一数值之下（约几十毫安）。这可以通过增大负载电阻，降低阳极电压至接近于零或施加反向阳极电压来实现。这个能保持晶闸管导通的最小电流称为维持电流，是晶闸管的一个重要参数。6.matlab软件介绍采用计算机进行仿真试验，则可大大地提高设计效率，但是用其它计算机高级语言(如C语言，BASIC语言或仿真语言)编程实现，对电力变流电路来说，由于大功率开关器件开关转换电流换相动态过程十分复杂，过渡过程一个接一个，一个未完，新的一个又开始了要分析输出电压、电流(带感性负载时)波形，特别是如大功率开关管关断时承受的尖峰电压大小形状，即阻容保护电路的保护效果如何，就要建立等效电路的数学模型。而这样的数学模型是很复杂的，即使建立起来了，用计算机编程实现得到真实的仿真结果也需要花大量的时间精力来编程和调试。然而采MATLAB/SIMULINK可视化图形化仿真环境来对电力电子电路进行建模仿真则可使之变得直观，简单易行，效率高，真实准Matlab(MatrixLaboratory)是美国MathWorks公司开发的一套高性能的数值分析和计算软件，用于概念设计,算法开发,建模仿真,实时实现的理想的集成环境，是目前最好的科学计算类软件之一。Matlab基础介绍MATLAB将矩阵运算、数值分析、图形处理、编程技术结合在一起，为用户提供了一个强有力的科学及工程问题的分析计算和程序设计工具，它还提供了专业水平的符号计算、文字处理、可视化建模仿真和实时控制等功能，是具有全部语言功能和特征的新一代软件开发平台。MATLAB已发展成为适合众多学科，多种工作平台、功能强大的大型软件。在欧美等国家的高校，MATLAB已成为线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具。成为攻读学位的本科、硕士、博士生必须掌握的基本技能。在设计研究单位和工业开发部门，MATLAB被广泛的应用于研究和解决各种具体问题。在中国，MATLAB也已日益受到重视，短时间内就将盛行起来，因为无论哪个学科或工程领域都可以从MATLAB中找到合适的功能确。SIMULINK仿真基础SIMULINK是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，它与MATLAB语言的主要区别在于，其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入，其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语言的编程上。1）所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模块，用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能，而不必考察模块内部是如何实现的，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型（以.mdl文件进行存取），进而进行仿真与分析。2）Simulink可将系统分为从高级到低级的几个层次，每层又可以细分为几个部分，每层系统构建完成后，将各层连接起来构成一个完整系统。模型创建完成后，可以启动系统的仿真功能分析系统的动态特性，其内置的分析工具包括各种仿真算法、系统线性化、寻求平衡点等。仿真结果可以以图形方式在示波器窗口显示，也可将输出结果以变量形式保存起来，并输入到MATLAB中以完成进一步的分析。3）Simulink可以仿真线性和非线性系统，并能创建连续时间、离散时间或二者混合的系统。支持多采样频率系统。SIMULINK启动在MATLAB命令窗口中输入simulink，结果是在桌面上出现一个称为SimulinkLibraryBrowser的窗口，在这个窗口中列出了按功能分类的各种模块的名称。也可以通过MATLAB主窗口的快捷按钮来打开SimulinkLibraryBrowser窗口。SIMULINK简单模型的建立（1）简单模型的建立1）建立模型窗口。2）将功能模块由模块库窗口复制到模型窗口。3）对模块进行连接，从而构成需要的系统模型。（2）模型的特点1）在SIMULINK里提供了许多如Scope的接收器模块，这使得用SIMULNK进行仿真具有像做实验一般的图形化显示效果。2）IMULINK的模型具有层次性，通过底层子系统可以构建上层母系统。3）SIMULINK提供了对子系统进行封装的功能，用户可以自定义子系统的图标和设置参数对话框。7.MATLAB软件仿真7.1仿真模型单相整流电路建立其Simulink仿真模型，对其电感负载在不同触发角度时进行仿真，分析其仿真波形，并与理论波形对比分析。可以通过改变方针参数就可观察各种现象，加深了对其电路原理的理解。通过对本课题的研究最终能够熟悉并掌握Matlab/Simulink的应用环境，熟练应用Simulink模块库中模块建立电力电子电路的系统仿真模型，设定系统仿真参数，进行系统仿真。（１）启动simulink模块库浏览窗口。（２）新建一个空白模型，即点击库浏览器工具栏上的空白按钮。在simulink里，模型是保存在模型文件里的，新建一个空白模型，也就是新建了一个空白的模型文件，模型文件的后缀名为.mdl。也可以在模型窗口新建一个空白模型，其操作是使用File菜单下的newamodel命令。（３）在模块库浏览窗口中找到所需的模块。在整摘要：通过仿真软件Matlab/Simulink，建立单相桥式半控整流电路的动态仿真模型。图13单相桥式半控整流电路仿真模型电路7.2仿真波形启动仿真设置仿真参数和选择解法器之后，就可以启动仿真而运行。选择Simulink菜单下的start选项来启动仿真，如果模型中有些参数没有定义，则会出现错误信息提示框。如果一切设置无误，则开始仿真运行，结束时系统会发出一鸣叫声。下面所用到的所有的仿真波形中第一行：变压器二次侧电源电压u第二行：变压器二次侧电源通过的电流i第三列：负载电压ud第四列：负载电流id图14当控制角时的仿真波形图15当控制角时的仿真波形图16当控制角时的仿真波形图17当控制角时的仿真波形图18当控制角是时的仿真波形图19当控制角时的仿真波形图20当控制角时的仿真波形当电感的参数设置较大时，由于大电感有平波作用其波形无论控制角如何变化其中的电源电流和负载电流始终是零，控制角只是改变了负载电压的波形。图21电感参数设置较大图22当电感较大时无论控制角无论怎样变化电源电流与负载电流始终接近于零结束语通过这次的课程设计让我不仅对电力电子的理论知识有了很深的认识也对我的实践动手能力有了很大的培养。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会，从事职业工作前的一个必不可少的过程。在这次设计中我收获很多，从方案构思到方案的确定，电路的制作以及论文的撰写和整理，我抓住了每一个提高自己的机会，每一个环节都是提高我专业和综合能力的机会。我明白了许多关于电力电子技术方面的知识，尤其是在书本上介绍不完全的。要完成这次课程设计，仅仅靠书本知识是远远不够的，所以我查阅了很多关于电力电子的书籍，并且也通过网络查到了很多有关电力电子的知识。对于课程设计的内容，首先要做的应是对设计内容的理论理解，在理论的基础上，才能做好课程设计，才能设计性能良好的电路。设计过程中我明白了整流电路，尤其是单相桥式半控整流电路的重要性以及整流电路设计方案的多样性。在设计的过程中遇到了许多的困难，如仿真时晶闸管、触发脉冲和示波器的参数设置，整流电路中的开关器件的选择和触发电路的选择是重要的，开关器件和触发电路的选择的好，对整流电路的性能指标影响很大。这次课程设计使我明白了理论与实践之间的遥远。我掌握了matlab仿真软件的基础知识并能正确的仿真。虽然在利用matlab仿真的过程中出现了错误，但在查阅资料和老师的帮助下都一一解决了。看似简单的电路，要动手把它设计出来，是很难的一件事，主要原因是我们没有经常动手设计过电路，还有资料的查找，我们要学会把从书本中学到的知识和实际的电路联系起来，这不论是对我们以后的就业还是学习，都会起到很大的促进和帮助。当然遇到问题的过程，也是解决问题的过程，通过查阅和搜集资料，在这个过程中我慢慢的学会了如何独立的去完成任务，同时也付出了很多的努力和辛苦，力求把每一个环节做到最完美。同时，通过本次课程设计，巩固了我们学习过的专业知识，也使我们把理论与实践从真正意义上结合了起来。在课程设计的过程中，当问题解决后，我会很满足，很有成就感。我们应该正视课程设计，好好的利用设计提升自己本身的知识水平。参考文献[1]周克华.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2004[2]陈坚.电力电子学[M].北京:高等教育出版社,2010[3]贺益康,潘再平.电力电子技术[M].北京:科学出版社,2004[4]刘雨隶.电力电子技术及应用[M].西安:电子科技大学出版社,2006[5]马宏骞.电力电子技术及应用项目教程[M].北京:电子工业出版社,2011[6]浣喜明,姚为正.电力电子技术[M].北京:高等教育出版社,2010[7]曾方.电力电子技术[M].西安:电子科技大学出版社,2004[8]李传琦.电力电子技术计算机仿真实验[M].电子工业出版社,2005[9]洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的matlab仿真[M].机械工业出版社,2006[10]贾周.基于matlab的单相桥式整流电路的研究[M].内江科技,2009[11]张德丰.matlab通讯工程仿真[M].机械工业出版社,2010[12]洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的matlab仿真[M].机械工业出版社,2006[13]钟炎平.电力电子电路设计[M].华中科技大学出版社,2010[14]周民权.电力电子技术计算机仿真实验[M].电子工业出版社,2005致谢走的最快的是时间，来不及感叹，大学生活已经接近尾声了，三年的付出与努力，随着本次的论文的完成就要划下完美的句号。本次设计在薛弘晔老师的帮助和悉心的指导下已顺利完成，从课题的选择到具体的实践过程，写作、修改、论文定初稿存在着各种各样的问题，有些自己能发现，有些是同学在阅读后发现告诉我的，但薛老师为我们提供了种种的专业知识上的指导和一些建议，是一针见血的指出来问题的根本性，薛老师一丝不苟的教学作风，严谨求实的态度使我深受感动，要是没有薛老师的帮助我不会这么顺利的完成毕业设计。在此我向薛老师表示深深的感谢和崇高的敬意！在临近毕业之际，我还要借此机会向在这三年中给予我很多教诲和帮助的各位老师表示由衷的感谢，感谢他们三年来的辛勤栽培。还要感谢各位同学以及我的各位室友，在三年的相处中给的温暖。从薛老师那学到了很多，对待工作的严谨态度与对同学的循循善诱和耐心的指导，遇到问题的时候，薛老师总是告诉我们慢慢来，总是会有答案的，老师的耐心和处事的镇静，像我遇到事就沉不住气，说白点就很爱着急上火，但往往这样做的结果是事倍功半，感谢老师教诲我们“慢慢来”，我会牢牢记在心间，也会应用到以后的工作和学习中。我的同学室友，在这里我也要感谢你们的帮助，和你们相处的三年里，我也学到了很多做人的道理，让我变的更加乐观、积极、自信、我们共同进步着，谱写我们美丽的未来。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现\t"_blank