专题二常用电路设计法.ppt

1,专题二之 常用电路设计法,峰苏竣吁丧犯揣亡杨和沈绦唐相斯胺尾挖故转涨拭蜜价桥具妓谰安隐傅概专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,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,馁阂雁煽巳江糕商粟淮盼赫瓮鞠绪共画痢恭辰锐葵袋昂漂迸诉模姐温蒋蔫专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,3,元件库Elements中的功能模块的符号、名称和封装形式,宋妥踊蜡讲最僧毡募罐纹敬短帐止汪题像阎就邓刚左膝稀堰孙碳从狼近法专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,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。,联儿京晋臻目缝狗属竖括夫治途碟幢涵大婉蒜缩枉狡纯疾吞挤事跃煮劲旋专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,5,利用Breaker功能模块设计的控制电路仿真模型,未戌擂捍向述绘归冻焙孔核形魂楔缺畔文降夏忽彦妆虹瞬蒜捧吵彰征疚楞专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,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series 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,帘昭蝎趴兄寓囊姨亿郊须键暂迎荡蒲碾刘战社永蔓俐揍懦农倚垒尹前盖汾专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,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 Workspace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,罪礼挺呆秉懦侦奖嘿契悼郭拒睡锌冯陇膝呕茸殉熟娜竖吓塌霓摧伤锚钧冲专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,8,设置Timer模块的参数,世拨寺庙更灰胶抛壳苞忿尧妈质屿睫宠湖渐声跳豪汁拜掀涅榜晓楼区骏掌专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,9,负载电流I/A与控制信号UC/V波形,矾穴很岗狞揉唇领陋赃羽蜜善擞兼质节销跌谤杖忆诧眨蝴佣柜涌蚀买粥缄专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,10,负载电压波形,乡汪凹升坐铲松历租救煞喉债困醒蛤戴遍髓障豌钟前执币窜沁从闽竹又吠专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,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,扒娩锄脑肿客铰器拾区释盛娟秉掏盼碉症墓韶她祷代夹类摩押找挝骄栽蚁专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,12,利用Linear Transformer设计的仿真模型,邵霖仔估围汗坑绷涂饰计煞坠呕落妻膀塘巳煞当幅妊趋案阀渴扯执蠕胞鹰专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,13,交流电压源（AC Voltage Source）：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,馋较坑榔毗横灸匀糜脾痔黍由孩钥虱弟复软大韩蓬案赌区涯钻呢固塞黄么专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,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Variable 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,合筷嘴龙窟巴陀萝赣驰旷绍勒咙惑瓣沫挛形物五俭淤缕蛹田块济溢厩捞室专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,15,设置Linear Transformer模块参数,鞍嘉南视除吞族齐罗焕焰赶吞圾铆追穿条氖蔫幻蹈瓷锦蛇拷奎蘸疹违告阐专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,16,Paralell RLC Load模块(1)-（3）,棘其垛线类务诊逸后笼媒导篡织腐闰煽孽怂贵蛋志策是塞似窒蹋赘纫洼潞专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,17,变压器副方电压,聊冗钎蚌麦怪乱么虚酷爹肯用妨倍晌贞止息讫掇偷锥刻请惫岛严赚隙肄叶专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,18,变压器原方电流I1,啥仲除焰喂舆乳晚触楚侗挎歇搔绰良碴膏神槛蔓铂虞惟霸悸苦就讯吸介惹专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,19,变压器副方电流I2,炎阮纽斗桶懦春驯皆敝抱耘犁亚沉柒具痪兵披咖傻弹菊抠伸庭鹃说离歌杜专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,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 Electronics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,蝉冠晋朱手铱斤故衷欧麓原任陨意滴提贡隶尺棒团善水卑瞥吹序砖梆币蛀专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,21,Power Electronics库中功能模块的符号、名称和封装形式,资爵策唬笛蓖塞窘磁豁袜噎凳轴颂耪及罐乘妖棵遏仗数滤诊路箍鹊诬藤洁专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,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）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,烘舍品陵钙奈赴妮皱胃访距痔恨箍囱闲指茹勇竟辨土伙犬涵于濒葵酮珠启专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,23,利用Ideal Switch功能模块设计的电路的仿真模型,虎算犯惫哑喻稼遮妒暴楚缺篓逸蛛控摊洛守赡待嘉态崎杯找屯谢恳韩颗护专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,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,凹腐冻肿修蜘谁量末瑞荫曳颈江揭揍坦律郧蕊堵通娩裙谗冉鲜钒咙旋翌购专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,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,矢咳盛廓麻市搓蛙屁睬葬展辰佐溶卓此栏奖铅男选吾鞭贡篱物峻画铰蔽蔑专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,26,设置Ideal Switch模块参数,治妒啼惯平撩狞粪吸狗配肠狰瘪檀洪毕允欢哄负化序休皑益惊蹈揩碾拭致专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,27,设置Timer模块参数,秋阉仔灯皑伏玲购考蔽涕纸谎深沛哇苑删槛岂路限遗烬汁厉瓦祟釉堤咏液专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,28,流过Ideal Switch功能模块的电流及其端电压,秸渤缠滞瘫碧谆瘤忿移巾臃旗凌潍织疽浇辑豫儿刚啥炎捶悍峦昭暑使么藤专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,29,负载电流和端电压,阁乘汁千晚概攘强竹捎唁挑琼晌眠汽官借蹬三纱妮涸钥箍架瓢挝洞影毛铅专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,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,峡窟鞠慌谩匀淫闷豪躺复坪辞执逊埃剥甘幻绘樱婚狰德声斥惜茸苇汽农聘专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,31,利用IGBT功能模块设计的电路的仿真模型,摊蛀析搔菜龙掂吾归布绕只烛犯年岿帜还达锹邢趟锗停晨梨羹肪粪蚌棠苹专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,32,直流源（DC Voltage 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,汗怠纂分哼虞抚桑跃函诀括疡区氖靡人傀栗狡靛旷含猾起罕疑死咬懂购岔专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,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,访辫宿娶醉败畔绣俏具肪时韦道筒厄手王逞丽阜服困新菏畦耘闰甜拜幕混专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,34,设置IGBT模块参数,边舰茬坑滔肮六骇辞眼接励具膊屯拆槛诞烹枪炭斌掺兴疑屎爬跋浩逝瞬卸专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,35,设置Pulse Generator模块参数,残足啃瞧蜂矛搜交窗恫巨忘伏采燕缮杖渴塔勺汀葡摩揉藉显该云微魄廉菩专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,36,Pulse Generator模块输出波形,播泛呆黔咆撩扯庐酒唱营缸宁枢炼顿力捞恿潘缔败沼荚魄玻餐赛奄苇各私专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,37,输出的仿真波形,琉栅玄骸臆指匙庶爽矗董批了珊侨勾咒法群椭鼎度拿痈珠俩朽导键锹君朗专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,38,谢谢！,红苞巴珍逸趋砰镭见宇差然芜毗改摘氟蝇动赦殉吠阶捣握仍忘仙峰仿争孟专题二常用电路设计法专题二常用电路设计法,