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MATLAB应用技术 清华大学出版社 * MATLAB应用技术 * 王忠礼 段慧达 高玉峰编著 3电力电子与MATLAB应用技术 3. 电力二极管元件的仿真举例 单相半波整流器 3.1.2晶闸管 1.晶闸管工作原理 阳极、阴极、门极分别表示为A、K、g 2．晶闸管伏安特性 3．晶闸管在MATLAB中的实现 由一个电阻Ron、一个电感Lon、一个直流电压源Vf和一个开关串联组成。 开关受逻辑信号控制，该逻辑信号由电压Vak、电流Iak和门极触发信号g决定。 晶闸管仿真模型原理 晶闸管模块的图标 晶闸管元件参数设置 Resistance Ron：晶闸管元件内电阻Ron Inductance Lon ：晶闸管元件内电感Lon Forward voltage Vf（V）： 晶闸管元件的正向管压降Vf Initial current Ic（A）：初始电流Ic Snubber resistance Rs（ohms）：缓冲电阻Rs Snubber capacitance Cs（F）：缓冲电容Cs 4.晶闸管仿真举例 单相半波整流器模型 Pulse的参数设置对话框 晶闸管模块设置： Ron=0.001Ω；Lon=0H；Vf=0.8V； Rs=20Ω；Cs=4e—6F； 串联RLC元件模块和接地模块到Thyristor模型 R=1Ω；L=0.01H 仿真参数： 选择ode23tb算法，将相对误差设置为1e-3 开始仿真时间设置为0，停止仿真时间设置为0.1 α=0°单相半波整流桥仿真结果 反并联续流二极管 3.1.3 可关断晶闸管 1 .可关断晶闸管工作原理 2. GTO的静态伏安特性 3. GTO在MATLAB中的实现 GTO模型由电阻Ron电感Lon、直流电压源Vf和开关串联组成， 该开关受一个逻辑信号控制，该逻辑信号又由GTO的电压Vak、电流Iak和门极触发信号（g）决定 参数设置 Resistance Ron（ohms）：元件内电阻Ron Inductance Lon（H）：元件内电感Lon Forward voltage Vf（v）:元件的正向管压降Vf Current 10% fall time（s）： 电流下降到10%的时间 Current tail time(s):电流拖尾时间Tt Initial current Ic(A):初始电流Ic Snubber resistance Rs(ohms):缓冲电阻Rs Snubber capacitance Cs(F):缓冲电容Cs， 5.可关断晶闸管元件的建模和仿真应用实例 单相半波整流器 仿真模型参数设置： 交流电压源幅值5V，频率为50HZ， LRC分支参数R=1Ω，L=0.01H，C＝inf 仿真算法:ode23tb算法，相对误差1e-3 仿真开始时间为0，停止时间设置为0.1。 α=30°GTO单相半波整流器仿真结果 3.1.4 绝缘栅双极型晶体管 1．绝缘栅双极型晶体管工作原理 2.IGBT的伏安特性 3．IGBT在MATLAB中的实现 由电阻Ron、电感Lon和直流电压源Vf与逻辑信号（g0或g=0）控制的开关串联电路组成 输入C和输出E对应于绝缘栅双极型晶体管的集电极C和发射极E 输入g为加在门极上的逻辑控制信g 输出m用于测量输出向量[Iak,Vak] IGBT的参数设置 绝缘栅双极型晶体管: 内电阻Ron 电感Lon 正向管压降Vf 电流下降到10%的时间Tf 电流拖尾时间Tt 初始电流Ic 缓冲电阻Rs 缓冲电容Cs 4.IGBT构成的升压变换器建模与仿真 主要参数设置： 电压源模块Vdc＝ 100v； 并联RLC分支参数R=50Ω,C=3e-6F; 脉冲发生器模块周期:1e-4s； 仿真算法:ode23tb算法,相对误差1e-3, 开始仿真时间为0,停止时间为0.0015, Boost变换器仿真结果 3.2晶闸管三相桥式整流器及其仿真 3.2.1 晶闸管三相桥式整流器构成 3.2.2晶闸管三相桥式整流器的仿真模型 （1）整流桥模型 通用桥臂模块（Universal Bridge） A、B、C端子：分别为三相交流电源的相电压输入端子； Pulses端子：为触发脉冲输入端子，如果选择为电力二极管，无此端子； ＋、－端子：分别为整流器的输出和输入