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1、1,专题二 之 常用电路设计法,2,在Matlab6.X以上版本中,在simulink里面的“SimPowerSystems”的模块库中,包含有线路元件库(Elements)。在Elements元件库中,它基本上涵盖了绝大多数电路所需元器件,如电阻器、电容器、电感器、输电线、变压器、断路器等重要器件,其符号、名称和封装形式如图5-46所示。下面以一些典型电路的设计为例,将它们中的最常用器件的使用方法逐一进行分析和讲解。,认识Element模块库,3,元件库Elements中的功能模块的符号、名称和封装形式,4,Breaker功能模块简介,举例6:构建图5-47所示的利用Breaker功能模块设
2、计的控制电路,保存为exm_6.mdl。需要观察:(1)控制信号;(2)负载电流波形;(3)负载电压波形。,5,利用Breaker功能模块设计的控制电路仿真模型,6,交流电压源(AC Voltage Source):在SimPowerSystems的模块库中的Electrical Sources模块库中调用,按照图5-47中所示参数进行设置; Voltage Measurement和Current Measurement模块:在SimPowerSystems的模块库中的measurements模块中连续调用两次,并按照图5-47中所示名称进行命名为Iload和U_T; 串联性分支模块serie
3、s RLC Branch:在SimPowerSystems的模块库中的Elements模块中连续调用,构建负载ZL(包括电阻10和电感器100mH);,所需功能模块,7,Breaker模块:在SimPowerSystems的模块库中的Elements模块库中调用; Timer模块:用于设计Breaker模块的控制波形参数,在SimPowerSystems的模块库中的Extra library里面的Control Blocks中调用; Mux模块:调用方法同前; Scope模块:在Simulink模块库中的sinks模块库中连续调用三次,并按照图5-47中所示名称分别命名; To Workspa
4、ce模块:在Simulink 模块库中的Sinks 模块库中调用,将其Variable name命名为:U_I,save format设置为Array。,接前,8,设置Timer模块的参数,9,负载电流I/A与控制信号UC/V波形,10,负载电压波形,11,举例7:构建图5-51所示的利用Linear Transformer功能模块设计的电路保存为exm_7.mdl。需要观察:(1)变压器原方电流和副方电流波形;(2)变压器副方电压波形。,Linear Transformer功能模块简介,12,利用Linear Transformer设计的仿真模型,13,交流电压源(AC Voltage So
5、urce):调用方法同前,按照图5-51所示参数进行设置; Voltage Measurement和Current Measurement模块:调用方法同前,按照图5-51所示名称命名; 并联负载模块Paralell RLC Load:在SimPowerSystems的模块库中的Elements模块中连续调用三次;,所需功能模块,14,Linear Transformer模块:在SimPowerSystems的模块库中的Elements模块库中调用; Mux模块:调用方法同前; Scope模块:调用方法同前,并按照图5-51所示名称分别命名; To Workspace模块:调用方法同前,将Va
6、riable name命名为:U_1_2,save format设置为Array; Neutral 模块:在SimPowerSystems的模块库中的Connectors”里面连续调用三次,并按照图5-51所示参数设置,接前,15,设置Linear Transformer模块参数,16,Paralell RLC Load模块(1)-(3),17,变压器副方电压,18,变压器原方电流I1,19,变压器副方电流I2,20,在Matlab6.X以上版本中,在simulink里面的“SimPowerSystems”的模块库中,包含有电力电子元件库(Power Electronics)。在Power E
7、lectronics元件库中,它基本上涵盖了绝大多数电路所需的开关元器件,如晶体二极管、GTO、IGBT、MOSFET、Thyristor、理想开关、Three-Level Bridge和Universal Bridge等重要器件,其符号、名称和封装形式如图5-57所示。下面以一些典型电路的设计为例,将它们中的最常用器件的使用方法逐一进行分析和讲解。,认识Power Electronics模块库,21,Power Electronics库中功能模块的符号、名称和封装形式,22,举例8:构建图5-58所示的利用Ideal Switch功能模块设计的电路,保存为exm_8.mdl。需要观察:(1)
8、流过Ideal Switch模块的电流和端电压波形;(2)负载电流和端电压波形。,Ideal Switch功能模块简介,23,利用Ideal Switch功能模块设计的电路的仿真模型,24,交流电压源(AC Voltage Source):调用方法同前,按照图5-58中所示参数进行设置; Voltage Measurement和Current Measurement模块:调用方法同前,按照图5-58所示名称进行命名; 串联分支模块Serias RLC Branch:在SimPowerSystems的模块库中的Elements模块中连续调用两次,按照图5-58中所示参数进行设置;,所需功能模块,
9、25,Timer模块:用于设计Ideal Switch模块的控制波形参数,在SimPowerSystems的模块库中的“Extra library”里面的Control Blocks中调用; Ideal Switch模块:在SimPowerSystems的模块库中的Power Electronics模块库中调用; Demux模块:调用方法同前; Scope模块:调用方法同前,并按照图5-58所示名称分别命名; To Workspace模块:调用方法同前,将Variable name命名为U_I,save format置为Array。,接前,26,设置Ideal Switch模块参数,27,设置
10、Timer模块参数,28,流过Ideal Switch功能模块的电流及其端电压,29,负载电流和端电压,30,举例9:构建图5-63所示的利用IGBT功能模块设计的电路,并保存为exm_9.mdl。需要观察:(1)流过二极管电流Id的波形;(2)流过电感器L1的电流IL的波形;(3)IGBT集电极电流Ic的波形;(4)集电极与发射极之间电压Uce的波形;(5)负载端电压U_load的波形;(6)PulseGenerator模块输出的控制波形。电容器C1端电压波形;(2)电容器C2端电压波形。,IGBT功能模块简介,31,利用IGBT功能模块设计的电路的仿真模型,32,直流源(DC Voltag
11、e Source):调用方法同前,按照图5-63中所示参数进行设置; 串联分支模块Serias RLC Branch:在SimPowerSystems的模块库中的Elements模块库中调用,按照图5-63中所示参数进行设置并命名为L1; Voltage Measurement和Current Measurement模块:调用方法同前,按照图5-63所示名称进行命名; Diode模块:在“SimPowerSystems”的模块库中的Power Electronics模块库中调用,命名为D1;,所需功能模块,33,IGBT模块:在“SimPowerSystems”的模块库中的Power Electronics模块库中调用; Mux模块:调用方法同前; Scope模块:调用方法同前,并按照图5-63中所示名称分别命名; 并联分支模块Paralell RLC Branch:在SimPowerSystems的模块库中的Elements模块库中调用,命名为R1和C1; Pulse Generator模块:在Simulink模块库中的Sources模块库中调用。,接前,34,设置IGBT模块参数,35,设置Pulse Generator模块参数,36,Pulse Generator模块输出波形,37,输出的仿真波形,38,谢谢!,
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