基于Matlab的整流电路仿真研究

摘要： 电力电子电路设计时参数的选择、计算，往往比较复杂，利用Matlab中的电力系统工具箱，不用进行编程，也无需推导电路、系统的数学模型，就可以很快得到系统的仿真结果。本文就单相半波可控整流电路和三相桥式全控整流电路做了仿真。

Abstract： In the power electronic circuit design， parameter selection and calculation tends to be complex. Using the power system toolbox in the Matlab can quickly get the simulation result， without programming and deducting mathematical model of circuit and system， you can quickly get the simulation results of the system. In this paper， the single phase half wave controlled rectifier circuit and three-phase bridge type all control rectifier circuit are simulated.

关键词： Matlab；仿真；整流电路

Key words： Matlab；simulation；rectifier circuit

中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）23-0065-02

0 引言

电力电子技术是20世纪后半叶诞生与发展的一门崭新技术，也是自动化、电气工程类专业的一门重要专业基础课。它日新月异的发展，使得该门课程处于不断充实、更新之中。目前的电力电子技术实现了从以半控的晶闸管电路为主体向以全控型器件电路为主体的转变。随着电路越来越复杂，在实际中应用就越来越来越难，因此在验证一种电路的可行性时，如果可以通过一种计算机软件来模拟它的可行性，这样既可以节省时间，又可以节省大量的财力和物力。因此，MATLAB软件中的Simulink可以在电力电子技术中找到它的用武之地。可以看出Matlab作为一种新型的高性能的语言，为电力电子技术的研究与应用实现提供了理想的工具。

1 Matlab电力电子仿真简介

在Matlab环境下进行仿真，可基于Simulink图形界面建立模块化交互式的仿真模型。而有关电力电子的仿真研究主要基于PSB（Power System Bloksets）进行，仿真模型依据元件模型来建立，其中包括：电源模型库、连接模型库、元件模型库、电机模型库、测量模型库及附加模型库等。

在具体的仿真中建立模型是基础，参数设置是关键。建立仿真，一般采取以下步骤：

①按自己习惯的方式（有三种方式）进入Matlab/Simulink界面建立模型（Model）文件；

②依据要仿真的电路在模型库中选择相应元件模型，然后布局连接；

③设置元件模型参数及控制算法；

④仿真分析，参数微调。

2 仿真实例

本文以电力电子中典型单相半波可控整流电路及三相桥式全控整流电路为例，从仿真模型建立、参数设置及结果分析进行研究。

2.1 仿真模型

2.2 参数设置及结果

参数设置是仿真的关键也是仿真的难点。本次仿真中选择ade23b算法，设置脉冲幅值为100V，脉冲占比为30%，周期为0.02S，采用单一参数负载。相误差设置为1e-5，开始时间为0，停止时间为0.1S，改变触发角，得到仿真结果如图3所示。

3 结论

本文通过Matlab对两种整流电路，首先用模块搭建仿真模型，进而设置参数，最后进行仿真，突破了传统的仿真方法需要大量繁琐的编程调试工作，使用户不必对计算机系统本身赋予更多的注意，而将主要的精力集中在课题本身。基于图形界面的仿真建模方式的仿真软件———Matlab适用范围极广，值得大力推广。

参考文献：

[1]陆治国.电源的计算机仿真技术[M].北京：科学出版社，2001.

[2]李传奇.电力电子技术计算机仿真实验[M].北京.电子工业出版社，2007.

[3]李一鸣.Matlab在电力电子技术中的仿真研究[J].湖南理工学院学报，2009（12）：47-50.