电子技术论文（精品多篇）
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电子技术论文 篇一
本文介绍了 MATLAB 在电力电子技术教学中的应用，并给出了
三相电压型 SPWM 逆变电路仿真实例。引入 MATLAB 仿真技术作为
课堂教学的辅助手段，对电力电子电路进行交互式动态波形分
析、谐波分析及电量计算，结果直观、形象，有助于学生理解抽
象的理论知识，提高学生学习的兴趣和主动性，改善教学效果，
提高教学质量。
电力电子技术课程主要研究各种电力半导体器件及其组成的
各种变流装置的工作原理及应用，主要涉及整流、逆变、直流斩
波、交-交变换等电能变换及 PWM 控制和软开关技术等内容。在该
课程的教学中，需要对相关电路进行波形分析及电量计算，不仅
需要画出大量的电压、电流信号波形图，而且需要作相关电量的
数学公式推导及谐波分析。在传统教学中主要采用 PPT 动画及课
堂板书等教学方式，存在着波形绘制工作量大、所画波形不规
范、电路的工作过程及波形的动态变化表现不足、交互性差、理
论分析及公式推导繁琐抽象等问题，使得授课课时紧张，课堂教
学信息量不够大，授课方式单调枯燥，学生容易产生疲倦感，难
于达到理想的教学效果。在课堂教学中引入 MATLAB 计算机仿真技
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术作为传统课堂教学手段的补充，有助于克服传统课堂教学的缺
点，提高学生的学习兴趣，提高教学质量。本文以三相电压型
SPWM 逆变电路为例，介绍了 MATLAB/SIMULINK 在电力电子技术教
学中的应用，建立了相应的仿真电路模型并给出了相关的仿真波
形。
一、MATLAB/SIMULINK 介绍
MATLAB 是由美国 mathworks 公司发布的商业数学软件，它将
数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建
模和仿真等功能集成在一个视窗环境中，为科学研究、工程设计
以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解
决方案。利用其中的 SIMULINK 软件包提供的图形化交互环境，可
快速建立电力电子电路的仿真模型，利用 MATLAB 提供的各种数学
计算及功能分析工具，可方便地对电路进行波形分析及数值计
算，并可调用丰富的测量仪器工具对相应电压、电流进行波形观
测及数值读取。
在建立电力电子电路仿真模型时主要用到了 SIMULINK 软件包
中的以下模块库：电力系统模型库(SimPower Systems)中的电源
模块库(Electrical Sources)、电器元件模块库(Elements)、电
力电子元件模块库(Power Electronics)、测量仪器模块库
(Measurements)、其他电器模块库(Extra library)等子模块库，
以及 Simulink 模型库中的仪器仪表库(Sinks)、连接模块库
(Connectors)等子模块库。建立电路仿真模型时，不用书写任何
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代码，只要使用鼠标调出相应的元器件功能模型并将它们连接起
来，设置好各元器件的模型参数，即可对电路进行动态仿真。
二、基于 MATLAB 的三相电压型 SPWM 逆变电路仿真
三相电压型 SPWM 逆变电路结构广泛用于通用变频器中，其作
用是通过控制开关功率器件的通断将直流电逆变为 SPWM 交流电。
该部分教学内容是电力电子技术课程的重要知识点。在教学中不
仅要分析电路的工作原理，而且还涉及电压和电流的波形分析和
数值计算。尤其在作输出电压的谐波分析时，需要推导繁杂的公
式，教学内容复杂、抽象、枯燥且不易理解。利用 MATLAB/
SIMULINK 建立三相电压型 SPWM 逆变电路仿真模型，可借助
MATLAB 强大的波形分析及数值计算功能对 SPWM 逆变电路进行动态
分析，作为传统课堂教学的辅助手段，提高教学效率和教学质
量。
（一）建立仿真模型
打开 MATLAB/SIMULINK 仿真平台，从电力系统 SimPower
Systems 模型库中选取直流电源模块、多功能桥(Universal
Bridge)模块、PWM 脉冲发生器(PWM Generator)模块及三相 RLC 串
联负载模块，将以上电路元器件模块按三相电压型 SPWM 逆变的原
理连接起来组成仿真电路。从测量仪器(Measurements)模块库中
调用多路测量仪(Multimeter)，配合仪器仪表(Sinks)库中的
Scope 示波器，可同时观察多个节点及支路的电压电流波形。从
其他电气模块库(Extra Library)中调用傅里叶分析(Fourier)模
块以便对输出电压信号 ua 进行谐波分析，调用有效值测量(RMS)
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标签： #技术
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作者：honghon...
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