matlab仿真放入直流电源,用Matlab/Simulink软件包建模电容滤波直流电源
第 23 卷第 2 期 武 汉 科 技 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Vol. 23,No. 2 2000 年 6 月 J. ofW uhan U ni. of Sci. & Tech. (N atural Science Edition) June 2000 收稿日期: 1999- 09- 27 作者简介: 甘朝晖(1969- ) , 男, 武汉科技大学信息科学与工程学院, 讲师, 硕士 . 文章编号: 1001- 4985(2000) 01- 0177- 04 用M atlabgSim ulink 软件包建模电容滤波直流电源 甘朝晖, 莫建民, 王志芳 (武汉科技大学信息科学与工程学院, 武汉, 430081) 摘要: 介绍电容滤波的直流电源的建模方法, 给出了单相、三相半波、桥式整流电容滤波的直流电源的 Simulink 模型, 以及四种电路的仿真曲线。结果表明, 仿真模型正确, 与理论分析结果相符。 关键词: 单相; 三相半波; 桥式整流电路; 电容滤波; Simulink 模型中图分类号: TM 133 文献标识码:A 1 电容滤波的直流电源的建模 1. 1 单相整流电容滤波电路的建模 1. 1. 1 单相半波整流电容滤波电路的 Sim ulink 模型 单相半波整流电容滤波电路图如图 1 所示。 R S 为单相整流电路的内阻。 图 1 单相半波整流电容滤波电路图该电路实际上分为两个过程: (1)当V S > V O 时, 二极管D 受正向电压作用而导通,V S 经二极管D 一方面向负载 R 提供电流, 另一方面对电容 器 C 充 电。 此 时, 根 据 Kirchhoff 电流定律可得: CdV Odt = IS - V OR (1)而 IS = (V S - V O )R S (2)(2)当 V S < V O 时, 二极管D 受反向电压而截止, 电容器C 又经负载R 放电, 此时有: CdV Odt = - V OgR (3) IS = 0 (4) 因此, 从整个电路的工作过程中, 可以归纳得到二极管D 的开关函数为: r = 1 V S > V O 0 V S ≤V O 其 Sim ulink 模型如图 2 所示。 图 2 二极管的 Simulink 模型 选取电容电压V O 作为状态空间变量, 这样我们就可以得到整个电路过程中的状态变量方程: V O = 1 C∫[ (V S - V O ) rgR S -V OgR ]dt + V O (0) (5)相应的 Sim ulink 模型如图 3 所示。 图 3 单相半波电容滤波电路的 Simulink 模型 1. 1. 2 单相全波整流电容滤波电路的 Sim ulink 模型单相全波整流电容滤波电路如图 4 所示。 单相全波整流电容滤波电路可以看成由两个单相半波共阴极组和共阳极组整流电容滤波电路 图 4 单相全波整流电容滤波电路图串联组成。等效电路见图 5。这样, 根据单相半波整流电容滤波电路的 Sim ulink 模型, 就可以得到 图 5 单相全波整流电容滤波等效电路图单相全波整流电容滤波电路的 Sim ulink 模型, 见图 6。 图 6 单相全波整流电容滤波电路的 Simulink 模型 1. 2 三相整流电容滤波电路的建模 1. 2. 1 三相半波整流电容滤波电路的 Sim ulink 模型 三相半波整流电容滤波电路见图 7。 其电路工作原理与单相半波整流电容滤波电 图 7 三相半波整流电容滤波电路图 路相同, 只不过这是由三相交流电源供电
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