电力电子电路通用仿真方法的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com《电力电子技术》1980年第8期电力电子电路通用仿真方法的研究Study011theGeneralSimulationMethodforPowerElectronicGircuits浙江大学程肇基绦键洪蕾量t分析了电力电子电路的特点和采用的理想断开模型，提出了一种利用矩阵处理技术的周分离算法以及决定开关转移的迭代算法。文中舟绍了状态方程的自动建立和一种计算输出方程的方法，并例举出仿真实例。AbstractIThepaperanalyzesthefeaturesofpowerelectroniccircuits，s

2、uggestsadesiredclose—openmodelandpresentsthemethodfor“removings0mebranchesfromthegraphbasedonmatrixtechniqueandtheiterationatgorithmfordecidingswitchStatetransforofsereicondUetorS．AutomaticformulatiOnofstareequationandalgorithmofoutputequationarealsodiscussed．Finally，allexampleigive

3、n．关一词t电力电子电路仿真法态转移的迭代法。文中还介绍了状态方程的自一、电力电子电路仿真概况动建立和一种计算输出方程的方法。电力电子电路的数字仿真已引起许多学者=、电力电子电路的特点重视，二十年来有了很大发展，人们提出了许多仿真方法例如“查表法”，理论上可用于电路在工作过程中，由于某些开关的闭合任何电路的分析，但当开关组合数较大时，由或断开，使电路拓扑结构经常改变。由N个开人工很难列出这些状态方程。“变换法”对电关元件组成的电路，其全部拓扑结构的组合有路元件有一定的限制，只能是R—L型的阻M=2N种，可表为：抗。“可调电源法”由于对电路有很强的限G={G，G

4、，⋯⋯，GM}制，经常要在电路中引入辅助电路，还带来了选择适当的电路结构开关种类和控制信数值稳定性差的问题。“有限电阻模型”中，号，可使电路工作在G的一个子集G模拟开关的断开状态会引起极小的时间常数环G=(G⋯G⋯⋯，G；}节，迫使积分生长要选得很小。“R—L开关式中Gk(k=1、2、⋯⋯、Ⅲ)G；kEG断开模型虽避免了电阳斯开模型引起的小时通常电路一睦周期重复工作的，所电路拓间常数问题，但是使状态方程的阶数大大提扑的变化过程可以表示成无穷周期序列；高，尤其在电路中包含的开关较多时。⋯·--G“，Gi2，⋯⋯，Gim，Gil，Gi￡，，本文提出了电力电子开关的

5、理想断开模⋯⋯Gim，⋯⋯．，型，即把断开的电力电子器件从电路中移出。如果原电路属于分段线性电路，则任何这种方法既避免了有限电阻模型引起的寄生小Gk∈G，且Gk为线性定常电路。由于某些时闻常数环节，也克服了R—L模型引起的状开关从原电路中穆去，有可能使电路Gk不连态方程阶数升高的问题。由于采用理想断开模通。设Gk由若干个分离的连通电路组成，则型，造成电路拓扑随时问而变，有时电路变成Gik=GiklUGjk￡UGibU不连通为了求解这类电路，需将不连通电路⋯⋯UGikl分解成若干连通的子电路，因而提出了一种用为下面叙述方便，令g=Gik'gj=Glkj矩阵处理技

6、术的图分离算法和一种决定开关状(j=1、2、⋯⋯、1)，因此维普资讯http://www.cqvip.com《电力电子技木》1989年第8搠g=glUg±UgsU⋯⋯Ugl感、电容和互感组成的电路，我们采用了一种简单的状态方程建立方案。状i方程为兰、戡奋方程的建立LT1．状志方程0利用多端口技术建立状态方程[LI，通用性Ur●强但算法复杂。针对其需考蕊由线性电阻、电CL1IAB式中)：CT+FL·o．f-=．=LLLL—一Fjj2LTL一一LLTF,．·+F：j，LnLF,．·]JF—F—F二一F；F”】G一，，O2_．FFGP-F{’1U1r．●C一{2—3

7、I‘f1●。喵FLF：·B，t。：【一·-C一FFf

8、LTTF4I+LLTF‘l】。GG可以证明M。非奇异F，将F方程左边乘以将电路中各电容用串联小电阻电压源代[M。]～，得下面的方程¨：k替，电感用理想电流源代替，用节点法直接建立节点导纳矩阵Yw和J，得方程：AX+Bu+B，(1)YNUN=式中A=[M‘。]A‘当电路中有L—J割集时，矩阵Y奇异，B：[M‘]Bt。)C=[Mf。)]一。Bs‘。啉需补充一组反映L—J割集中各支路电压关系再经+过X=X～B。u变换，得标准形式卜B的方程式td—d丈=AX+(B+AB1)u[Ft]【：：：：]一[Ant]uw2．

9、输出方程的建立输出方程一般形式为Y：C