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基于MatlabSimulink的电力电子仿真——

以单相全桥整流电路为例

作者：risen百宝箱（智能算法电力电子分享）

0前言

Matlab软件中包含一个动态系统仿真工具Simulink，它提供了一

GUI

个图形化的用户界面（）和信号源、线性和非线性器件、连接件

以及各种工具箱组成的模型库；在电力电子技术仿真建模中使用最多

的模型仿真软件就是本文介绍的Matlab/Simulink。本文将详细介绍

Simulink的基本操作、元器件库及电力电子模型搭建的一般步骤，并

以单相全桥整流仿真电路为例进行示例讲解，便于读者加深理解，为

接下来的电力电子电路建模仿真奠定基础。

01Matlab/Simulink电力电子仿真流程

1.启动Simulink，进入Matlab界面，后点击如下图标即可启动

Simulink（此方法最简便）。也可采用其他方法如在命令行输入

“simulink”或者在工具栏新建--simulink模型等都可启动Simulink。

2.创建模型，点击创建空白模型即可进入工作区。

3.“”

打开元器件库，点击工作区上方库浏览器即可进入元器件库，如

下图所示。

4.可在元器件库中查找我们所需的元器件，其中电力电子仿真常用的

“Simulink”“Simscpae”

模块库为和可在里面分别查找弱电元器件和强

电元器件，也可采用搜索工具对元器件进行针对性搜索。

5.对选中的元器件可以采用拖动的形式放入工作区（也可采用鼠标右

击添加模块的形式）。

6.对选中的元器件可以根据模型仿真需要对参数进行设置。

7.5-6

根据电路原理图，按的步骤完成仿真模型搭建，并根据需要进

行系统仿真设置，并保存模型。

8.7

对模型进行仿真，对步骤搭建的电路进行仿真，观察并记录仿

真数据和图形进行相关仿真实验。

02Matlab/Simulink电力电子示例

单相桥式整流电路是单相整流电路中应用最广泛的一种电路

拓扑，在整流电路中占有重要地位。本文将首先对其电路结构和工作

原理进行简要介绍，便于读者进行学习和系统回顾。然后，将对其进

行仿真电路搭建，并对其关键元器件参数设置进行讲解。最后，将对

单相桥式全控整流电路的仿真实验效果进行展示。

2-1电路工作原理

单相桥式全控整流电路如图所示，其主要由变压器、晶闸管、负

载和触发电路构成。

工作原理（以纯阻性负载为例进行讲解）：

1ωωtαTT

时刻，即，同时给和施加触发脉冲，两晶体管承受

t114

正压导通。

uu0uu

T1T4；d2

TT

②和承受反压依然处于反向阻断状态。

23

uu-u

T2T32

ωtπuiTT

③时，降到零，也降到零，和关断

2d14

ωt2ωtπ+αTT

④时刻，即，同时给和施加触发脉冲，两晶体管同

23

时导通。