• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      仿真軟件在降壓斬波電路教學(xué)中的應(yīng)用

      2017-10-13 06:49:33湛騰西嚴(yán)太山伍健輝
      關(guān)鍵詞:波形圖等效電路波形

      榮 軍,湛騰西,嚴(yán)太山,萬(wàn) 力,伍健輝

      (湖南理工學(xué)院 信息與通信工程學(xué)院,湖南 岳陽(yáng) 414006)

      仿真軟件在降壓斬波電路教學(xué)中的應(yīng)用

      榮 軍,湛騰西,嚴(yán)太山,萬(wàn) 力,伍健輝

      (湖南理工學(xué)院 信息與通信工程學(xué)院,湖南 岳陽(yáng) 414006)

      在電力電子技術(shù)課堂教學(xué)中,以降壓斬波電路教學(xué)為例,首先利用開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)得到的等效電路和工作波形向?qū)W生講解,在弄懂其工作原理后,然后利用計(jì)算機(jī)仿真軟件驗(yàn)證其理論分析.通過(guò)這樣的授課方式,能夠吸引學(xué)生聽(tīng)課,提高課堂學(xué)習(xí)效率.

      電力電子技術(shù); 課堂教學(xué); 降壓斬波電路; 建模與仿真

      Abstract: In the classroom teaching of power electronic technology,we use buck chopper circuit as a teaching example.Firstly,we get the equivalent circuits and the working waveform of switch by turning on and turning off to explain to the students,then,make use of the computer simulation software to test the theory analysis.Through the way of teaching,it can attract the students to attend a lecture and improve the efficiency of classroom learning.

      Key words: power electronic technology,classroom teaching,buck chopper circuit,modeling and simulation

      0 引言

      學(xué)生學(xué)習(xí)電力電子技術(shù)這門課程,主要是了解四種變換電路(AC/DC、DCDC、DCAC、ACAC)的工作原理,并熟練掌握四種變換電路中二十多種電路的工作原理.如何學(xué)習(xí)好多種電力變換器的工作原理,是擺在教師和學(xué)生面前的一道難題[1,2].筆者結(jié)合多年的課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn),采用波形分析法進(jìn)行教學(xué),具體做法就是將各種電路每個(gè)工作過(guò)程及每一個(gè)階段利用圖形表現(xiàn)出來(lái),然后對(duì)電路的工作波形進(jìn)行詳細(xì)分析,使學(xué)生了解到器件和電路在各階段的工作狀態(tài).最后通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真軟件對(duì)其工作原理進(jìn)行仿真驗(yàn)證,證明其理論分析的正確性.與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比,加入計(jì)算機(jī)仿真軟件的演示,不僅是對(duì)教師課堂所講理論知識(shí)的當(dāng)場(chǎng)驗(yàn)證,也是對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的具體應(yīng)用,課堂教學(xué)效果明顯好于常規(guī)教學(xué)方法.

      1 電力電子技術(shù)課堂教學(xué)知識(shí)點(diǎn)舉例

      本文以整流電路當(dāng)中的降壓斬波電路為例[3],通過(guò)課堂教學(xué)將整個(gè)教學(xué)過(guò)程展現(xiàn)出來(lái).降壓斬波電路(Buck電路)電路圖及工作波形圖分別如圖1(a)和(b)所示.其工作原理描述如下: 當(dāng)開(kāi)關(guān)V有驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí),V導(dǎo)通,其等效電路和工作波形圖分別如圖2(a)和(b)所示,其中圖2(b)中陰影部分表示工作波形部分.此時(shí),開(kāi)關(guān)管V開(kāi)通,二極管VD截止,L儲(chǔ)存能量,電源E向負(fù)載供電,負(fù)載電壓uo=E,負(fù)載電流io按指數(shù)曲線上升.當(dāng)開(kāi)關(guān)V沒(méi)有驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí),V關(guān)斷,其等效電路和工作波形圖分別如圖3(a)和(b)所示,其中圖3(b)中陰影部分表示工作波形部分[4].此時(shí),開(kāi)關(guān)管V關(guān)斷,二極管VD導(dǎo)通續(xù)流.uo近似為零,負(fù)載電流呈指數(shù)曲線下降,通常串接較大電感L,使負(fù)載電流連續(xù)且脈動(dòng)小.

      圖1 降壓斬波電路工作電路及工作波形圖

      圖2 降壓斬波電路V開(kāi)通時(shí)等效電路及工作波形圖

      圖3 降壓斬波電路V關(guān)斷時(shí)等效電路及工作波形圖

      電路數(shù)量關(guān)系的推導(dǎo)如下: 通常串接較大電感L使負(fù)載電流連續(xù)且脈動(dòng)小.電感足夠大,電流連續(xù).則電路穩(wěn)態(tài)時(shí),負(fù)載電流在一個(gè)周期的初值和終值相等,所以負(fù)載電壓平均值

      其中ton為V通的時(shí)間;T為工作周期;為導(dǎo)通占空比.

      顯然α<1,輸出電壓低于電源電壓,故為降壓斬波電路,其工作波形如圖3所示.

      2 MATLAB/Simulink在直流斬波電路中的應(yīng)用

      當(dāng)教師通過(guò)圖表將降壓斬波電路的工作原理介紹清楚后,就可以通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真軟件MATALB來(lái)驗(yàn)證課堂所學(xué)理論知識(shí)的正確性.在MATLAB/Simulink中搭建降壓斬波電路的仿真模型如圖4所示[5,6].在圖4所示的仿真模型中,輸入直流電壓E=200V ,開(kāi)關(guān)頻率K=5000Hz.當(dāng)占空比分別取80%和20%時(shí),其輸出電壓的仿真波形分別如圖5(a)和(b)所示.從圖5(a)可以看出,當(dāng)占空比為80%時(shí),其輸出電壓為160V,按照前面的理論計(jì)算其輸出電壓Uo=80%×200=160V ,理論計(jì)算與仿真結(jié)果完全一致.另外從圖5(b)可以看出,當(dāng)占空比等于20%時(shí),其輸出電壓為40V,按照前面的理論計(jì)算其輸出電壓Uo=20%×200=40V,理論計(jì)算與仿真結(jié)果完全一致.這樣通過(guò)MATLAB仿真軟件對(duì)課堂上所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行了驗(yàn)證,替代了實(shí)驗(yàn)課的功能,省時(shí)省力,同時(shí)還激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

      圖4 降壓斬波電路在MATLAB中的仿真模型

      圖5 降壓斬波電路輸出電壓仿真波形

      3 結(jié)語(yǔ)

      本文介紹了對(duì)降壓斬波電路課堂教學(xué)進(jìn)行的改革,首先給出了開(kāi)關(guān)管處于開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)的兩個(gè)等效電路和工作波形圖,然后推導(dǎo)其輸出電壓的理論計(jì)算公式,最后通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真軟件對(duì)理論分析進(jìn)行了驗(yàn)證.整個(gè)教學(xué)過(guò)程相比較傳統(tǒng)的授課方式,教師授課更加輕松,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣更濃,而且學(xué)習(xí)效率更高.

      [1]榮 軍,李一鳴,李宏民,等.科研項(xiàng)目在“電力電子技術(shù)”課程中的應(yīng)用[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2013,35(2): 74~75,107

      [2]榮 軍,丁躍澆,張 敏,等.“案例教學(xué)法”在電力電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)教育,2012(4): 74~75

      [3]王兆安,劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù)[M].第5版.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2009

      [4]王秀琴,榮 軍,段 丹,等.基于MATLAB的Buck DC/DC變換器的仿真研究[J].電子技術(shù),2014(5): 5~7

      [5]張志華,榮 軍,劉祥松,等.直流升降壓變換系統(tǒng)的建模與仿真[J].電子技術(shù),2014(2): 5~7

      [6]洪乃剛.電力電子和電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)的MATLAB仿真[M].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2006

      Application of Simulation Software in Buck Chopper Circuit Teaching

      RONG Jun,ZHAN Tengxi,YAN Taishan,WAN Li,WU Jianhui
      (College of Information and Communication Engineering,Hunan Institute of Science and Technology,Yueyang 414006,China)

      G642

      A

      1672-5298(2017)03-0088-03

      2017-01-16

      湖南省普通高校教學(xué)項(xiàng)目(湘教通[2016]400號(hào)); 岳陽(yáng)市社會(huì)科學(xué)課題(2017y26)

      榮 軍(1978? ),男,湖南岳陽(yáng)人,碩士,湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院講師.主要研究方向: 電機(jī)控制技術(shù)

      猜你喜歡
      波形圖等效電路波形
      交流接觸器典型通斷過(guò)程分析
      磁致伸縮振動(dòng)能量收集器的全耦合非線性等效電路模型
      基于撕裂法的變壓器繞組集總參數(shù)等效電路頻率響應(yīng)計(jì)算方法
      由波形圖領(lǐng)悟聲音特性
      淺析CH-γ方程中解的求法
      對(duì)《壓力容器波形膨脹節(jié)》2018版新標(biāo)準(zhǔn)的理解及分析
      用DIS數(shù)字化信息系統(tǒng)測(cè)量金屬棒中聲速的有效方法
      基于LFM波形的靈巧干擾效能分析
      基于ARM的任意波形電源設(shè)計(jì)
      大連臺(tái)使用CTS-1記錄波形特點(diǎn)
      鄂尔多斯市| 余江县| 方山县| 和平县| 平塘县| 格尔木市| 岳阳市| 甘德县| 玛沁县| 保康县| 儋州市| 共和县| 皋兰县| 义马市| 清流县| 慈溪市| 武清区| 靖远县| 枣庄市| 融水| 瑞金市| 钟祥市| 黄冈市| 城市| 南充市| 逊克县| 越西县| 客服| 江西省| 浪卡子县| 盘锦市| 茶陵县| 兰州市| 郓城县| 加查县| 女性| 阿图什市| 腾冲县| 大连市| 汉沽区| 西充县|