升压斩波电路（boost变换）（simulink仿真）电力电子技术（六）

降压斩波电路（buck变换）（simulink仿真）电力电子技术（五）

基于MATLAB的单相交流调压电路设计与仿真 【摘要】本文主要探讨了如何使用MATLAB的Simulink工具进行单相交流调压电路的设计与仿真。交流调压电路通常采用相位控制方式，通过调节晶闸管的导通角来改变输出电压的有效值。该电路能适应不同性质的负载，如电阻性和电感性负载。在MATLAB环境中，Simulink提供了一个图形化的建模和仿真平台，允许设计者直观地构建和分析电路模型。 【主电路设计】设计目标是掌握交流调压电路的工作原理及MATLAB仿真技术。确定设计任务，包括理解电路设计要求，明确电路功能，以及利用MATLAB搭建和仿真电路。设计内容涉及电阻性负载和电感性负载的仿真，以观察不同负载条件下的输出波形。 【闭环仿真】在闭环控制下，电路的性能更稳定。实现步骤包括设定控制策略，构建仿真电路图，分析输出波形，并进行谐波分析。闭环控制能改善系统的响应速度，但可能会引入谐波问题，需要通过仿真来评估和优化。 【设计体会】通过本次课程设计，作者深刻体会到MATLAB的Simulink在电路仿真中的强大功能，能够方便地创建、修改和验证模型，同时验证了理论计算与仿真的一致性，证明了该工具在工程实践中的实用性。 【关键词】交流调压、晶闸管、闭环控制、仿真、MATLAB、Simulink 【详细说明】单相交流调压电路是一种通过控制晶闸管的导通角来调整输出电压的电路。在MATLAB的Simulink环境中，可以构建包含电阻性、电感性负载的电路模型。电阻性负载仿真展示了电压的简单变化，而电感性负载则引入了更复杂的波形，可能需要考虑电流的相位延迟。在闭环控制中，通过反馈机制可以稳定输出，提高系统的动态响应，但可能导致谐波的产生，需要通过仿真进行谐波分析以评估系统性能。 MATLAB的Simulink工具箱，如SimPowerSystems，为电力系统仿真提供了丰富的元件库，使得用户可以方便地构建电路模型并进行实时仿真。Simulink的图形化界面使得建模过程直观易懂，且能够兼容多种编程语言，增强了模型的扩展性。通过本次设计，不仅加深了对交流调压电路原理的理解，还掌握了MATLAB在电气工程领域的应用技能。

### 串并联谐振电路知识点详解 #### 一、实验背景与目的 **实验目的：** 1. **深入理解串并联谐振电路的工作原理：** 通过实验加深对串并联谐振电路条件及特性的理解，并掌握谐振频率的测量方法。 2. **品质因数Q与通频带的物理意义：** 学习如何理解电路品质因数Q和通频带的物理意义及其测定方法。 3. **频率特性曲线的测定：** 掌握测定RLC串并联谐振电路的频率特性曲线的方法，深刻理解和掌握串联谐振电路的意义及作用。 4. **Multisim软件的应用：** 掌握Multisim软件中的Function Generator、Voltmeter、Bode Plotter等仪表的使用以及AC Analysis等SPICE仿真分析方法。 #### 二、串联谐振电路 **实验原理：** 1. **回路阻抗** \(Z=R+j(\omega L-\frac{1}{\omega C})\)，其中 \(\omega\) 为角频率，\(L\) 为电感，\(C\) 为电容。 2. 当 \(\omega L-\frac{1}{\omega C}=0\) 时，电路中的电流与激励电压同相，电路处于**谐振状态**。 3. 谐振角频率 \(\omega_0=\frac{1}{\sqrt{LC}}\)，谐振频率 \(f_0=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\)。 **电路处于谐振状态时的特性：** 1. 回路阻抗 \(Z=R\)，整个回路相当于一个纯电阻电路。 2. 回路电流 \(I_0\) 数值最大，\(I_0=\frac{U_s}{R}\)，其中 \(U_s\) 为激励电压。 3. 电阻电压 \(U_R\) 的数值最大，\(U_R=U_s\)。 **电路的品质因数Q和通频带B：** 1. 品质因素 \(Q=\frac{\omega L}{R}=\frac{\sqrt{L/C}}{R}\)。 2. 截止频率定义为回路电流下降到峰值的 \(0.707\) 倍时所对应的频率，介于两截止频率之间的频率范围称为**通频带** \(B\)，即 \(B=\frac{f_0}{Q}\)。 **实验步骤：** 1. 使用Multisim软件创建RLC串联电路。 2. 分别使用AC仿真、波特表、交流电压表等工具测量串联谐振电路的谐振曲线、谐振频率、-3dB带宽。 3. 随频率变化，测量电阻电压、电感电压、电容电压、电流的值，并记录所测数据。 4. 根据获取的数据绘制电流、电阻电压、电感电压等关于频率的谐振曲线。 **实验结果说明及结论：** 1. 谐振频率仅与元件 \(L\) 和 \(C\) 的数值有关，与电阻 \(R\) 和激励电源的频率无关。 2. Q值越大，曲线尖峰值越尖锐，选择性越好，但通频带越窄。 3. 计算品质因数时，电阻值需考虑电感的直流阻值。 4. 在实际测量时，由于电感存在直流电阻，电阻两端的电压在谐振点并不等于电源电压。 #### 三、并联谐振电路 **实验原理：** 当RLC回路并联谐振时，电感及电容上的电流大小为激励电流的Q倍，称为“电流谐振”。电感与电容上的电流大小相等但符号相反，相互抵消，使得电源电流实际上是全部流过电阻R。 **实验步骤：** 1. 使用Multisim软件创建RLC并联电路。 2. 测量并绘制I-f谐振频率。 **实验结果说明及结论：** 1. 并联谐振电路的特点在于，电感和电容上的电流远大于电源电流，且相位相反，能够实现电流的放大。 2. 并联谐振电路适用于信号电流的放大场景。 #### 四、误差来源 1. **系统误差：** 系统本身存在的固有误差，不可避免。 2. **读数误差：** 调节信号源的同时读数，可能导致测量数据与理论值存在一定差距。 3. **图像识别误差：** 示波器上的图像未完全达到预期形状，导致数据不够精确。 4. **仪器内阻的影响：** 实际测量时，仪器如万用表、信号源的内阻不可忽略，会影响最终结果。 #### 五、实验总结 通过本实验的学习，我们深入了解了RLC串并联谐振电路的工作原理和特性。特别是对于谐振频率的测量方法、品质因数Q和通频带的概念有了更深刻的认识。此外，掌握了使用Multisim软件进行仿真分析的方法，包括Function Generator、Voltmeter、Bode Plotter等工具的应用，这对于后续的电路设计与分析具有重要意义。同时，实验中出现的误差来源也提醒我们在实际操作中需要注意的问题。

基于TSMC.18工艺的LDO电路与低压差线性稳压器设计，模拟集成电路的cadence仿真与测试电路模块,基于TSMC.18工艺的LDO电路与低压差线性稳压器设计，模拟集成电路的cadence仿真与测试电路探究,LDO电路，低压差线性稳压器电路，模拟集成电路设计，使用的TSMC.18工艺，可以直接导入到cadence中查看，内置了带息基准模块，环路中的各个子模块都有配套的测试电路，可以直接导入仿真 ,LDO电路; 低压差线性稳压器电路; 模拟集成电路设计; TSMC.18工艺; 环路子模块测试电路; 仿真导入。,TSMC.18工艺下的LDO线性稳压器设计：内含基准模块与测试电路

西门子S7-200SMART PLC与RS485通讯实现恒压供水一拖二程序案例详解：含PLC+触摸屏与ABB变频器通讯、PID控制、动作说明、参数设置及电路图纸,西门子S7-200SMART_PLC基于RS485通讯恒压供水一拖二程序样例，采样PLC+smart700触摸屏与ABB变频器MdbusRTU_rs485通讯，执行变频器PID实现恒压供水,程序为实际项目案例，程序带有注释说明，恒压供水动作说明，ABB变频器参数设置说明，施工用电路图纸。 ,关键词：西门子S7-200SMART_PLC；RS485通讯；恒压供水；一拖二程序样例；PLC+smart700触摸屏；ABB变频器MdbusRTU；MdbusRTU_rs485通讯；变频器PID；程序注释说明；动作说明；参数设置；施工电路图纸。,"西门子S7-200SMART PLC恒压供水一拖二程序样例：RS485通讯与ABB变频器PID控制详解"

单片机蓄电池智能充电保护系统设计与Proteus仿真实现：过压、过流、过温保护及实时数据监控,51单片机蓄电池充电保护设计Proteus仿真 功能描述如下：本设计由STC89C52单片机电路+LCD1602液晶显示电路+ACS712电流检测电路+分压电路+PCF8591 AD检测设计+继电器电路+DS18B20温度传感器。 系统具有过压保护、过流保护和过温保护。 即如果蓄电池的电压超过14 V或充电电流高于0.7A或温度高于40℃，则继电器断开,否则继电器闭合。 液晶LCD1602实时显示温度、电压和电流。 1、DS18B20检测温湿度； 2、PCF8591检测电压； 3、ACS712检测电流 4、将测得的温度和电压、电流显示于LCD1602上，同时显示继电器状态ON OFF； 5、根据温湿度、电压、电流控制继电器开关，保证在过温、过压、过流情况下及时断开电源； 6、电路上的模块使用标号进行连接，看起来像没有连在一起，实际已经连了，不然怎么可能实现上述功能。 ,核心关键词： 1. 51单片机 2. 蓄电池充电保护设计 3. Proteus仿真 4. STC89C52单片机电路 5.

反激式变压器开关电源电路参数计算pdf,

MOSFET栅极驱动电路应用说明MOSFET-Gate-Drive-Circuit-Application-Notes

MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）和IGBT（绝缘栅双极晶体管）是电力电子转换领域中非常关键的器件，它们广泛应用于各种开关模式电源和电机驱动等高频、高效开关应用。栅极驱动器电路作为MOSFET和IGBT正常工作的核心组成部分，负责提供精确的控制信号，以确保这两个器件能够快速、有效地开关。 MOSFET是一种电压控制器件，其输出电流由控制极（栅极）施加的电压决定。MOSFET技术的关键点在于，它具有较高的输入阻抗和较快的开关速度，从而使得它在不需要大量驱动电流的情况下就可以实现高速开关。MOSFET的开关速度非常快，因为它依赖于电场效应来控制导电通道，而不是双极晶体管中的电荷载流子注入。然而，在实际应用中，由于寄生电感和寄生电容的存在，MOSFET在快速开关时会产生额外的损耗和电气应力。 为了优化MOSFET的性能，栅极驱动电路必须设计得当，以便在高速开关过程中为MOSFET提供足够的驱动电流，并限制栅极电压的上升和下降速度，从而降低开关损耗。具体来说，栅极驱动电路包括几个关键要素，如驱动电源、控制逻辑、隔离和保护电路等。驱动电源需要能够提供稳定且适宜的栅极电压，控制逻辑负责根据需要调整MOSFET的开关状态，而隔离和保护电路则是为了确保安全可靠地隔离驱动信号，并在异常情况下保护MOSFET。 针对MOSFET栅极驱动的应用，报告中提到了多种驱动电路解决方案，包括直接栅极驱动、交流耦合驱动以及变压器耦合驱动等。直接栅极驱动是将驱动信号直接连接到MOSFET的栅极上，这种方法结构简单、成本低，但要求驱动电路的输出阻抗足够低以提供足够的驱动电流。交流耦合驱动则是在驱动信号和MOSFET栅极之间加入一个耦合电容器，以确保驱动信号的交流分量可以加到栅极上，适用于需要隔离驱动信号的场景。变压器耦合驱动是通过变压器传递驱动能量的方式，既实现了电气隔离又传递了控制信号，适用于高电压和隔离要求较高的场合。 报告还提及了同步整流器驱动，这是在直流/直流转换器中，使用MOSFET替代传统二极管以提高转换效率的技术。由于MOSFET的正向压降较小，因此可以有效减少整流过程中的能量损耗。在设计同步整流器驱动电路时，要特别注意控制延迟、驱动信号的隔离和同步性，以确保整流器的高效和稳定工作。 此外，高侧栅极驱动设计是MOSFET和IGBT驱动设计中的一个难点，因为高侧开关器件的驱动电压高于输入电压，这就要求驱动电路能够在高侧电压的基础上进行驱动。高侧非隔离栅极驱动、容性耦合驱动和变压器耦合驱动是实现高侧驱动的一些方法。这些方法各有特点，包括成本、复杂度、隔离性及效率等因素，需要根据具体应用场景和要求来选择合适的驱动方案。 对于IGBT而言，尽管其原理与MOSFET类似，但IGBT作为电力电子领域中另一个重要的半导体器件，它结合了MOSFET的高输入阻抗特性和双极晶体管的低导通电阻特性，在高压、大电流应用中拥有优势。IGBT的栅极驱动和保护同样重要，它们可以确保IGBT在承受高电压和大电流时的安全和高效工作。 报告中所提及的各类驱动电路设计的逐步示例，无疑为工程师提供了实际应用中的宝贵经验。通过这些示例，工程师可以更深入地理解不同驱动技术的原理和实现方式，并将其应用于自己的产品设计之中，从而提升产品的性能和可靠性。 总而言之，MOSFET和IGBT的栅极驱动器电路设计是电力电子技术中一个非常关键的环节，涉及到电路设计的多个方面。一个高效的栅极驱动器不仅需要具备快速响应能力、良好的隔离特性和足够的驱动电流，还应具有防护措施以应对异常情况，以确保MOSFET或IGBT能够安全、稳定、高效地运行。通过上述的深入分析，我们不仅可以了解到栅极驱动技术的复杂性，同时也能够体会到它在电力电子系统中的重要地位。