)，一般不包括功率半导体器件的型号。它模拟了 软件 的 SC 模型。目前电力电子电路的仿真主要是通过SPICEⅡ软件实现的，因此本文采用另一台MC3软件对电力电子电路进行仿真。1、可控硅准开关模型及其电路仿真 在可控硅的众多模型中，可控硅双三极管模型（见图1）是比较实用的一种。R，R在这个模型中。

用于限制门的触发电流。对于两个晶体管Q和Q，要选择的参数是：①两个晶体管an和a的电流放大系数。：②Q、发射体电阻和接触电阻R；③两个三极管的反向饱和电流I，和12： ④双三极管模型中的正向传输时间t⑤Q，集电极结电容C2·R 在此基础上，作如下两个假设：①静态时，导通取电阻R。为0，所以对应的模型参数R,=0： ②动态时，假设off-time和on-time足够小，dVd:足够大，所以对应的模型参数t。， 和T。2、K C2 可以足够小。仿真结果表明，双三极管模型只需要选择I和I2B的组合，p，因此，准开关模型在双三极管模型的基础上进行了简化。获取参数的公式为：1=12=10至+07910；a,=a2=0.9 ; 6,=B2=a1/1-a)=9;R. =0.=0.4,d)Vom·(dV1d-;C= 1995-03-25 获得第一作者 男 57岁副教授

北京科技大学学报。一种新的电力电子电路仿真方法电力电子电路的仿真关键词电力电子电路、开关、建模、仿真，电力电子电路中有功率半导体器件等。然而，在常见的通用电子电路分析中< @软件，比如，一般不包括功率半导体器件的模型，为了使用这些软件实现电力电子电路的仿真首先要建立适合其仿真软件的模型目前，电力电子电路的仿真大多是通过软件完成的，因此本文使用另一个软件来研究电力电子电路的仿真。准开关模型及其电路仿真是众多模型中的一种，图中的双三极管模型是比较实用的一种。在模型中，用于限制门极触发电流的参数有：①两个三极管的电流放大倍数和要选择的参数。

②、发射极体电阻和接触电阻标尺，③两个三极管的反向饱和电流电力仿真软件下载，以及总'④正向渡越时间，'⑤集电极结电容。在双三极管模型的基础上，作如下两个假设： ①静态时取导通电阻。因此，当对应的模型参数为动态时，假设关断时间和导通时间足够小，也足够大，因此对应的模型参数α和α可以足够小。仿真结果表明，双三极管模型只需要选择一组合适的参数，和参数，和参数，其他参数取准开关模型的默认值如图，和则可以实现切换功能。在此基础上，可以增加砚台和结的潜在积累。电容即发射结电容的选择可以使该开关模型适用于感性负载电路的仿真。作用是当结在反向电压下关断时，结由正向偏压变为反向偏压，其结电容主要是由于势垒电容的增加，形成一个回路来储存能量未达到反向峰值电压时的电感转换。除了反射的集电极结电容外，它实际上变成了一个准开关模型，使其适用于具有感性和容性负载的电路。因此，准开关模型在双三极管模型的基础上进行了简化。1111.几个，. 还是 1., ，是的。. . , 1. 11 获得第一作者，男，岁，副教授 DOI：10.13374/j.-053x.1996.06.015

Vol.18 No.6 钟家珍等：一种新的电力电子电路仿真方法 565 3C2/4（因为0.5Ca2≤Ce!≤Ce）。公式的推导可参考文献[2]。以KP50可控硅为例，使用MC3软件模拟可控硅准开关模型的特性及其整流特性。根据KP50可控硅的参数，得到可控硅准开关模型的参数。KP50可控硅参数值：，=1V，I=80mA，L=140mA，T=2μs，dy/dt=30V/μs，d/dt=30A/μs。可控硅准开关型号参数值：L1=I2=10-16A,B,=B2=9,R.=9Q,R,=28Q,Ce2=14.46×10-3μF,C1=1 0.84×10-3μF。对KP50可控硅及其电路的特性进行了仿真研究：①仿真可控硅导通时的压降；② 模拟保持电流；③ 模拟门极触发电流；④ 瞬态特性仿真；⑤ 单相半波可控整流电路仿真（阻性负载和感性负载）；⑥ 三相零型可控整流电路（阻性负载和感性负载）仿真。上述仿真结果与理论分析一致。限于篇幅，这里只给出三相零型L型负载。仿真电路及波形，三相零型感性负载电路如图2所示，导通角为30°时，仿真结果如图3所示。纵坐标“5V”表示1路电压。 5节点到地面，其他纵坐标相同。在实际电路中，为了限制可控硅关断 40 Q928 40 Q2 9 对 10 928 处的反向电流冲击，阳极主电路必须接 QQQ”限流电感和两端并联的过压保护电路晶闸管。因此，在图2中考虑了限流电流2×105 2×102。×10 10T感，20μH和RC吸收支路（电阻为16 2 17 18 2 402，电容为1F）。

钟家珍等。一种新的电力电子电路仿真方法高清逼真手势图片，由于公式'，'的推导，可以参考文献。现在以魏模型为例，用软件来模拟开关模型的特性及其整流特性。准开关模型的参数得到准开关模型的参数值。· 一' 。， ， 全部' 。·该型及其电路特性的仿真研究包括①导通压降仿真②保持电流仿真③门极触发电流仿真④暂态特性仿真⑤单相半波可控整流电路阻性负载感性负载与仿真 ⑥ 三相零控整流电路阻性负载和感性负载仿真 以上仿真结果与理论分析一致。限于篇幅，这里只给出三相零型双B负载。导通角为 时，可控整流仿真电路和波形三相零感负载电路如图所示。仿真结果如图所示时，纵坐标“表示1号电功率”。

在实际电路中，为了限制关断时的反向电流冲击，必须在阳极主电路上接一个限流电感，并在晶闸管两端并联过压保护电路。因此，图中考虑限流电感，“取吸收支路电阻，取电容”。开关模型不能模拟瞬态特性。②这种电路模型的用途不同。月展柳牙‘雅依里’图的三相电路模型”在计算新电路时需要重新计算模型参数。提取，非常方便电路设计人员使用，可以满足工程设计的精度要求。③由于电路窗口分配的内存有限，电路的复杂度受到限制。两个Valuo和一个Linhu，图2中的曲线俪影 2046， ， ， ， ， ，图中的三相电路模型的仿真。”分别是节点之间的关系， ， ， ， ， 。

·566· 北京科技大学学报，1996年第6期 如果用该模型构成三相桥式整流器仿真电路，由于元件过多，无法实现。22个功率开关模型的仿真可控硅及其整流电路可以看作是一个可控的开关元件电力仿真软件下载Contenta ARW ，因此也可以用功率开关模型进行仿真。完成仿真的关键是准确实现电源开关的“开”和“关”控制。文献[4,5]用SPICEⅡ软件仿真时，其“开”和“关”控制是通过逻辑判断来完成的，而MC3软件本身就包含了电压控制、流量的受控开关元件。控制和时间控制，因此模拟的实现更容易。第一款可控硅开关型号：接10-6Q电阻，电流流过节点6和7之间的负载，当电流≤<​​@0.1A（即维持电流值）时，5和4节点的开关分别为闭合，10+6Ω电阻接通，可控硅关断。两种电源开关模型都可以通过外部电路获得元件的耐压、电流容量和关断时间。，该方法类似于“可控硅准开关模型”的特性仿真。(a) (b) 1+ 106 106 6 1+ V3/5/0) I0.1/0/0 2- 2-● d 图4(a)和b)是模拟分别对由可控硅功率开关模型组成的可控硅单相和三相电路进行了第一和第二可控硅开关模型的分析，结果与理论一致。为幅度为5V的矩形波，即图5中纵坐标“6V”所描述的波形；V为外部正弦电压源，即图10 (a) (b) 350m 106 R10 2 -3501 -10 350[ T0.5/0/0 -350 30 -50 t/ms 图5单相半波可控整流电路及电路波形（RL负载，α=30°）（图5b中的曲线1、2、3、4为节点5、6、1、4处的Vt关系） (a) 分别) 为幅度为5V的矩形波，即图5中纵坐标“6V”所描述的波形；V为外部正弦电压源，即图10 (a) (b) 350m 106 R10 2 -3501 -10 350[ T0.5/0/0 -350 30 -50 t/ms 图5单相半波可控整流电路及电路波形（RL负载，α=30°）（图5b中的曲线1、2、3、4为节点5、6、1、4处的Vt关系） (a) 分别)

如果用该模型组成三相桥式整流仿真电路，由于元器件过多，无法实现功率开关模型和整流电路仿真。因此，它也可以看作是一种受控开关元件。可以使用电源开关模型对其进行仿真。完成仿真的关键是准确实现电源开关的“开”和“关”控制。在文献中，使用软件进行模拟时，其“开”和“关”控制是通过逻辑判断来完成的，而软件包含了电压控制、流量控制和时间控制的受控开关元件，因此更容易实现仿真。第一个开关模型使用元件库中的压控开关仿真，如图所示。通过去除控制电压，可以关闭和打开节点之间的受控开关。因此，受控开关和相应的控制信号可以用来模拟元件。第二个开关模型是这个模型和前者的区别。“on”状态和“off”状态各由一个受控开关控制，以一个电阻来控制on状态，通过十个电阻来模拟off状态，如图所示，间接触发两个节点的信号，，，两个节点之间的开关闭合，导通，一个“电阻器连接到人，，负载电流在两个节点之间流动，当电流保持时，电流的值维持， ，两个节点的开关闭合，第10个电阻接人，通过外接两个电源开关模型可以关断电路，得到元件的耐压、电流容量和关断时间，方法类似于特性仿真“准开关模型”。由功率开关模型和二次开关模型组成的单相和三相电路的仿真结果与理论一致。这里只给出第二种功率开关模型及其控制信号组成的单相半波可控整流电路图。它是一个有幅值的矩形波，即图中纵坐标“ ”所描述的波形是外加的正弦电压源，即图中︸、Dan、、︶、'︶、一弓两胄飞镶嵌其中石十墩粗糙，飞光厂、经三司、博司九人、彩益厂枯燥。《》-山-111-11单相半波可控整流电路及电路波形少女B负载，。图中曲线, , , 分别为中间节点, , , , 位于第一级

卷。18 No. 6 钟家珍等：一种新的电力电子电路仿真方法567. 5 在纵坐标为“5V”描述的波形中，可控硅两端有RC吸收支路和感性负载R和L。图1中纵坐标为“1V”和“4A”的波形。图 5 为负载上电压和电流的仿真波形。从图中可以看出，SC°F关断后，负载两端的电压会出现欠阻尼振荡。这是因为可控硅关断后，阻容吸收保护支路、负载和电源组成一个RLC二阶电路，整个二阶电路可以满足R2(1亿/C©° 5.但在实际电路中，为了满足快速性的要求，动态过程往往处于欠阻尼状态，因此图 5 的仿真结果与实际相符。3 结论 本文讨论了两种适用于软件MC3的可控硅模型，并用MC3软件的电子电路进行了仿真，仿真结果与理论分析基本一致。两种模型都具有良好的仿真速度。对于比较复杂的电力电子电路，在精度要求不高的情况下，功率开关模型比较适合：当电路不太复杂，并且对精度有一定要求时，可以考虑采用可控硅准开关模型。使用MC3软件进行电路分析时，必须选择步长和温度。本文中的仿真波形基于适当的分析。步长和一定的温度，因为步长或温度不同，对分析结果有很大影响。参考文献 I Lee FC, Chen DY. 一种用于辅助交流充电的 SCR 模型。

in: IEEE Power, 1981. 232~243 2 艾然, 邹朝忠, 欧阳长联。晶闸管模型及其电路的计算机仿真。南京航空航天大学学报, 1981, 23(4): 91~97 3 高勇, 赵旭东, 陈志明. 电力电子电路计算机辅助设计中的器件模型. 电力电子技术, 1991(< @2): 52~ 56 4 Taib SB, LN, Wu ZL, W. Model for Power in Spice 2. IEEE on Power, 1992, 7(3):568 5 邢水权, 吴兆林. 模拟电力电子电路方法. 电力电子技术, 1992 (4): 6~11 New for Power 中革 of and .

中国USTB 在MC3 包的基础上，“SCR 准女巫模型”和“电源模型”是。的力量是。关键词 功率 , SCR ,,

钟家珍等。一种新的电力电子电路仿真方法。中间纵坐标表示的波形为“ ”，两端有吸收支路和感性负载，图中纵坐标“ ”和“ ”的波形为负载上的电压。从图中可以看出，关机后，负载两端的电压会出现欠阻尼振荡。这是因为关断后，吸收保护支路，负载和电源组成二阶电路，整个二阶电路满足条件”，因为要消除振荡，只需要修改支路条件使“”，但在实际电路中，出于对快速性的要求，动态过程往往处于欠阻尼状态，所以图中的模拟结果与实际结论是一致的。本文讨论的结论是开发了两个适用于软件的模型并利用软件分别对电力电子电路进行了仿真，仿真结果与理论分析基本一致。两种模型都具有良好的仿真速度。对于比较复杂的电力电子电路，在精度要求不高的情况下，功率开关模型比较适合。当电路不太复杂，对精度有一定要求时，可以考虑使用准开关模型软件进行电路分析，必须选择步长和温度。本文中的仿真波形处于适当的分析步长和一定的温度。分析结果明显受到步长或温度差异的影响。参考文献，·，艾然，邹朝忠，欧阳长连，晶闸管模型及其电路的计算机仿真，南京航空航天大学，易高勇，赵旭东，陈志明，电力电子电路计算机辅助设计中的器件模型电力电子技术, 1, , , , , 邢水权, 吴兆林, 一种电力电子电路的仿真方法 电力电子技术, 1, , , "一", ,