电力电子技术范文10篇

摘要：自改革开放至今，已经经历了40个年头，在这40年的发展历程当中，我国的电力电子技术得到了很大的发展，供电网路也有了显著的提高，智能化程度也越来越高，并且电力电子技术在智能电网当中逐渐得到了越来越广泛的应用，发挥出了很大的作用。在我国电力电子技术的发展过程当中，应当与当前所面临的实际情况相结合，同时也要融入先进的技术手段，从根本上提高电力电子技术的应用效果和质量，同时也能够有效地提高故障解决的效率。该文将以电力电子技术在智能电网中的实际应用为主线，进行简要地分析和描述。

关键词：电力电子技术；智能电网；实际应用

随着我国电子信息技术的不断发展和进步，使我国的电力电子技术在智能化电网当中得到了越来越广泛的应用，同时也取得了显著的效果，有效地促进了我国电力电子技术和智能化电网的共同发展。为了能够充分满足当今时代人们的实际需求，进而提高人们的生活条件和质量。在进行智能电网的建设过程当中，要想使智能化程度有所体现，应该对电力电子技术进行大力的应用。下文将对此展开一系列的讨论。

1我国智能电网发展现状和技术要点

就智能电网而言，其实质上指的是多种不同的信息技术所组合而成的综合技术，并且在原有的电网基础之上对其进行更新和优化。与此同时，还需要对电网系统的实际建设需求进行充分考虑，并且要以此作为宗旨，从而能够最大程度地达到保护环境和节约能源的目的，从根本上保障和提高整个电网系统运行的安全性和稳定性。另外，在技术要点方面，应该以我国的实际发展情况作为基础，全面提高智能电网当中的电力电子技术，同时也需要符合相应的建设标准。首先应当将污染降到最低，无论是哪种技术的应用，一定不能给自然环境造成负担和污染。不仅如此，在进行智能电网建设工作的过程当中，相关工作人员应该对实际的技术指标进行全面仔细地考虑，最大程度地保障建设工作能够完全符合环境要求，同时也应该对各类自然调节和气候所带来的影响进行控制。其次，智能电网应该全面实现智能化，无论是技术指标还是在技术诊断方面，都应该全面进行智能化的建设，保证智能电网系统能够实现对运行参数的自动化调整，同时也可以对一些比较常见的电网故障进行自动修复。就智能电网自身而言，要想切实有效地保障和提高运行的效率和质量，就必须要保证具有高度的互动性。所谓互动性，不光只是体现在智能电网当中的各个组成技术知识，同时也需要系统在客户端以及服务端之间实现紧密结合，从根本上提高服务质量。除了上述的情况之外，在进行智能电网的建设工作过程当中，相关工作人员还需要对经济性指标有一个高度的重视。在技术的应用方面，还需要对双面交互式自动控制技术、可再生资源的网络连接运行技术等有一个高度的重视和充分的应用。

2电力电子技术在智能电网中实际应用的重要性

一、电力电子技术的发展

现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

1、整流器时代

大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。

2、逆变器时代

七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。

摘要：将课堂理论教学与软件仿真、实验教学相结合是改善教学效果的有效途径之一。设计了一款基于RT-LAB的电力电子系统半实物仿真平台，以此将虚拟仿真教学和实物实验手段有机融入课程教学进程，并以三相四线制逆变器电路为例，介绍了教学的过程与步骤。教学实践表明，电力电子系统半实物仿真平台的使用有效地提高了学生学习的积极性，对教学质量以及学习效果的提高起到了积极的促进作用。

关键词：RT-LAB；半实物仿真系统；三相四线制逆变器；MatLab/Simulink

1研究背景

电力电子技术被广泛应用于电力行业的各个领域，而我国电力电子相关技术人员却一直较为缺乏，如何通过高效的电力电子技术课程教学培养高素质研发人员已成为当前高校亟待解决的现实问题。在电力电子技术课程教学过程中，目前主要是采用模态分析、波形分析以及理论分析法对学生进行讲授，很多学生从未接触过电力电子变换器实物，因此在整个教学过程中，学生处于被动学习的状态，学习过程比较枯燥，最终导致学生学习效果不理想[1-2]。近年来，不少高校将MatLab/Simulink引入电力电子课程，采取了在传统教学模式中加入仿真软件的内容，提升学生对课堂知识的掌握程度。但鉴于学生需要对产品工作过程和构建过程的感官了解，所以仅依靠上述理论教学和软件仿真的教学手段仍然很难达到理想的教学效果。部分高校采购了相关电力电子实验设备进行教学[3-5]，但其实验内容相对落后，基本都是以晶闸管等半控型设备的实验内容为主，很难满足当前电力电子技术课程教学的要求。此外，由于电力电子设备的控制算法以及主电路均已固化到实验设备中，实验内容固定且难以扩展，学生参与度低，不利于调动学生的学习积极性。因此，若能让学生在接触到电力电子变换器实物的同时，又能针对具体的电力电子变换器主电路对控制算法进行灵活设计，则可以调动学生的学习积极性，从而得到较好的教学效果[6-8]。因此，本文利用MatLab/Simulink虚拟实验教学思想，设计了一款基于RT-LAB仿真机的电力电子变换器半实物仿真平台，并基于该仿真平台对电力电子技术课程教学过程进行了重新规划、设计，以期能为电力电子技术的教学提供一种新的方法与思路。

2半实物仿真系统及其仿真原理

一个完整的电力电子系统应当包含两部分功能模块：一是电力电子变换器主电路；二是对主电路进行控制的控制器模块。半实物仿真系统是指系统中某功能模块由计算机虚拟仿真实现，而另一功能模块则由具体的实物电路实现。就电力电子系统的半实物仿真系统而言又分为以下两种情况。2.1快速控制原型(RapidControlPrototype，RCP)RCP采用“虚拟控制器+实际被控对象”的模式，即电力电子变换器主电路由实物电路实现，而控制算法在MatLab/Simulink等仿真软件中进行仿真调试，调试通过后将相关算法下载至仿真主机运行，由仿真主机代替单片机或DSP等控制器对主电路进行控制。2.2硬件在环仿真(HardwareintheLoop，HIL)HIL采用“实际控制器+虚拟被控对象”的模式，即电力电子变换器主电路在MatLab/Simulink等仿真软件中建模、调试，调试通过后将数学模型下载至仿真机，由仿真机虚拟实际电路，而控制器由单片机系统、DSP系统等实现，最终单片机或DSP系统与仿真主机进行联合仿真。对于控制器而言，其效果等同于控制一个实际的变换器主电路。硬件在环(HIL)技术在工业电力电子与电力传动领域越来越受到重视，广泛应用于智能微网、MMC模块变频器以及电力储能等大功率场合，实现了先进控制算法快速验证和产品控制器的快速研发。RT-LAB是由加拿大Opal-RT公司推出的一套专门针对电力系统、电力电子以及电力拖动系统的实时仿真平台。该平台可与MatLab/Simulink无缝对接，运行过程中可在上位机MatLab/Simulink中对仿真参数进行在线调整并实时监控。同时，实验时可通过转接板观察仿真机与实物电路之间的实际物理信号，从而对电力电子系统的工作原理与运行特性有更直观、深刻的理解。该特点十分适合于电力电子系统工作原理与相关控制算法的仿真、测试以及演示，因此基于RT-LAB仿真平台实现电力电子技术课程的教学与实践具有较强的可行性。应用RT-LAB进行半实物仿真教学，主要有三种模式。一是全数字实时仿真模式。该模式直接在MatLab/Simulink中对电力电子变换器主电路以及对应控制算法进行建模并调试，调试通过后将相关模型进行编译并下载至RT-LAB主机中进行仿真。在仿真步长不大于10μs时，RT-LAB可实现实时仿真，从而使得学生对电力电子系统的响应特性具有较直观的认识。二是功率硬件在环仿真模式(PowerHardwareintheLoop，PHIL)。PHIL在国际上已经有了广泛的研究和应用。该模式下，RT-LAB仿真机根据所收到的控制器信号对Simulink中的虚拟电力电子器件进行开关控制并将主电路的电压电流等信号反馈至外部真实控制器。其缺点是，针对不同拓扑电路需要设计不同控制算法，而DSP/FPGA的算法实现过程较复杂，因此该模式主要适用于智能电网、多电平变换器等大功率应用场景。三是功率级的快速控制原型开发模式(PowerRapidControlPrototype，PRCP)。该模式下，电力电子变换器主电路为实物电路，而对应的控制逻辑则可在MatLab/Simulink中实现并下载到RT-LAB仿真机，随后RT-LAB仿真机运行对应控制算法以此控制实物电路。由于控制算法是在MatLab/Simulink中实现，该种模式适用于需要对控制算法频繁修改、调试，而主电路拓扑保持不变的情况。电力电子课程教学过程中所涉及的主电路拓扑不多，学习重点在于电路拓扑的工作原理和控制方式，选择PRCP模式既可以让学生直接接触到电力电子变换器主电路，又可以在学生所熟悉的MatLab/Simulink环境中进行算法验证，因此本文选用该模式进行电力电子技术课程的教学与实验。

摘要：在当今的社会经济发展中，电力已经成为最主要的一项能源，在日常生活中为人们的生产和生活提供着巨大的便利，因此也就受到社会各界极为广泛的关注。因此，使电力的效能以及安全性得到有效的保障是当今社会所普遍关注的一个话题。在我国的机械化实现不断的提高的过程中，电力设备也在机械生产中发挥着至关重要的作用。因此，对电力系统的安全进行有效的保障，对于当今社会的生产、生活以及社会经济的持续发展都是一项至关重要的内容。而在电力系统中对电子技术进行广泛应用，十分有利于维护系统的安全运行。本文就是对电力电子技术在电力系统中的应用进行的分析。

关键词：电力；电子技术；电力系统；应用；探讨

在当今社会人们的生产以及生活中，电力都起到了至关重要的保障作用。因此对电力系统的有效保障就是进一步保障人们生产生活质量的重要条件。但是就我国目前的电力系统而言，依然有很多的问题存在，从而对电力系统的维护带来极大的困难和挑战。在当今的供电设备中，经常会有很多的故障出现，并且很难进行问题以及故障的诊断，进而就使得这些故障很难得到及时的维修，给供电造成极大的阻碍，对人们的生产生活也造成了极大的不利影响。因此，就需要电力电子技术来对电力系统进行有效的维护。因此，电力电子技术在当今的供电中就得到了及其广泛的应用。

1电力电子技术的发展简述

在电力电子技术中，电力电子的插件制造的技术以及电力电子的电路变流的技术是最主要的两项技术。就电力电子插件的制造技术而言，它的发展经历了三个主要的阶段：半控型是其发展的第一个阶段，这一阶段中主要的代表就是晶闸管以及二极管，这些设备都有着较小的体积以及较低的耗能这些优点，使电路的性能实现了相应的完善，有效使耗能得到降低，使使用的效率得到提高；控制型是其发展的第二个阶段，此时它已经实现了自动关断这一功能，在电路的开关中的到了及其广泛的应用，实现了电路的进一步完善；复合型使=是其发展的第三个阶段，其发展的标志就是集成电路，实现了功率器件、控制、动力以及保护电路的有效集成，它有着更小的体积以及更紧凑的结构，使电力电子的器件实现了集成化、高频化、模块化以及智能化、并且更加的节能和环保[1]。

2当前电力系统在运行中存在的问题

1大容量电力电子技术的特点分析

（1）全控化。随着电子信息技术的高速发展，电力电子器件也获得了很大的完善，其功能越来越强大，不同类型的自关断功率器件逐渐取代了传统的半控型器件。全新的大容量电力自关断功率器件具有全控化的作用，电路更加简单。（2）集成化。从分立形式的角度来看，原有电子器件同集成化器件具有很大的差异，单元器能够对大量的全控型器件进行整合，使之于基片中形成整体。（3）高频化。在电子器件集成化程度逐渐提高的过程中，高频化发展方向使工作效率大大提升，能够在短时间内快速完成相应的处理工作，GTR、IGBT及功率MOSFET对应的工作频率分别为10、几十和百千赫兹。（4）高效率化。大容量电力电子应用系统中的变换技术、器件是高效率化特征的主要表现，因为逐渐变小的器件导通压降，导致产生的导通损耗也明显降低，再加上器件控制元件的切断和连接速度较快，使得开关器件的消耗大大变小。在正常工作过程中，充分发挥了变换器软开关技术的优势，电力电子器件的工作效率大大提升。（5）变换器小型化。变换器规模及体积逐渐变小也是大容量电力电子技术的关键特点之一，控制元件及滤波电路由于器件工作频率的不断提高，电路也逐渐向着微小化、集成化的方向发展，致使其占有的空间变小，主电路体积越来越小型化。变换器因为现代先进技术别的应用和其他集成化器件的应用，体积也更小。

2电力电子技术的应用

2.1电气节能介绍

有源滤波、电能质量及变频调速等内容都属于电气节能的范畴，其中电机节能最为重要，主要是采用变频调整方式，改善风机、泵类电机系统，而电气节能方面中的变频调速系统的电力来源主要是变频器，在社会经济发展和科学技术不断进步的过程中，变频调速方面的相关技术获得了很大的完善，具有非常广阔的应用，相关设备的更新频率大大降低。如果我们使用变频技术，使电机根据我们需要的速度进行运行，对原有的系统进么智能改造和控制，仅电机这一项消费我国一天就可以节约大约30%的电能，工业领域的节能效果更大。由此可见，这是我们不容忽视的一个重要作用，关系到了国民经济高效的发展。

2.2风力、太阳能等新能源发电

电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学，是介于电气工程三大主要领域——电力、电子和控制之间的交叉学科，在电力、工业、交通、航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面，成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术，可以有效地节约能源。

一、电力电子技术的发展

现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

1、整流器时代

大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。

2、逆变器时代

摘要：电力电子技术作为电力领域内的新兴技术，服务于实用性非常强的服务行业。在当今这个科技产品大行其道的社会，电力电子技术的发展也从专业性非常强的工业领域发展到我们的日常生活的方方面面中来。同时该技术在使用的过程中也在不断地完善自身，使其性能更加匹配人们逐渐扩大的需求。因此，面对电力电子技术的飞速发展，成为了当今社会科技领域内的热点话题，本篇文章通过概述电力电子技术的重要性，向读者介绍其发展现状和应用的领域，帮助读者了解该项技术在我国所起到的重要作用。

关键词：电力；电子技术；应用电力

电子技术自出现以来，就在我国各个领域内发挥着重要的作用。无论是交通运输方面还是电力系统和家用电器，都能看到该技术的身影。而随着市场需求的急速增加和多元化，电子电力技术的应用范围，也逐渐从传统的工业领域向节能化和信息化领域过度。由此可见，电力电子技术在我国的发展前景仍然是非常广阔的，其自身的不断完善和发展也打开了广阔的市场大门。而就当今社会的总体发展趋势来看，电力电子技术在今后的主要应用方向应该向着更加智能、更加环保的方向发展，才能走得更加地长久。

1电力电子技术的重要性

电力电子技术虽然是在电子学、电工学和自动控制这三门学科的基础上创办的新兴学科，但是由于其实用性非常强，使其能够迅速从众多新兴学科中脱颖而出，成为一门独立的热门课程。但同时由于其所涵盖的知识范围非常广，知识的交叉性也决定了学习的深度和难度，这就导致我国对电力电子科技人才的需求非常大。电力电子技术不仅能够对现有用电设备进行使用效率的优化，实现电能的合理使用和适度节约，成为推广电力节能的主要替代方式。其次，经电力电子技术处理过的各种机电设备，能够实现对我国传统设备的创新的同时再提高利用率，同时稳定性可以得到保障[1]。除此之外，随着电力电子的智能化进程的加快，信息的处理速度更是不可同日而语，信息化与电力电子技术的结合能够创造出1+1大于2的效果。甚至有很多专家认为，电力电子技术即将导致下一次电子学的革命，对电子技术领域造成强烈的冲击和改变，人类社会将会很快步入更加便捷高效的新时代。

2电力电子技术在我国的发展历程及现状

电力电子技术是一门工程性较强且随着电力电子器件发展而不断更新的一门学科，电力电子技术在发展中不断涌现出许多新技术、新观点，其内容越来越丰富。而我国电力电子技术教材更新慢，教学内容滞后。配套的课程教学过程中仍以晶闸管和传统开关电路为主，在介绍电力电子变流电路时，一般以电路工作原理及波形分析法为基础，结合适当的分析计算阐述各类电路相关特性，实践内容也多为验证性的机械重复操作，授课老师教学难度大、学生吸收效果差的状况。另电力电子技术的课堂教学仍停留在PPT等多媒体演示层面的应用，以信息的展示与传递为主，培养学生实践创新能力等方面的改善并不显著。如何在有限的学时内，更好地完成教学任务，同时也将新技术融入到课堂，成为电力电子技术课程教师普遍面对的一个问题。在互联网技术成功用于高等教育以及开放教育理念得到社会认可，全球高等教育的观念、技术、体制等随着MOOC教学的应用，发生了重大变革。在这种形势下，借助互联网技术的基于MOOC的教学模式，在电力电子技术教学过程中，可根据电力电子技术发展中的新技术，对授课内容进行更新和调整，构建课程的多方位教学。反映本学科和相邻学科的新成果、新进展。

1电力电子技术课程的MOOC平台功能

基于MOOC的电力电子技术教学模式的基础是MOOC平台。该平台的功能及资源呈现简捷易用且多元化。学生可利用该平台实现学习的持续性。创建的MOOC平台基本功能应包括：学生学习注册模块(该模块是基于数据库创建的)、基于MOOC的电力电子技术的内容、(主要包括是电力电子技术的课件、讲义和授课视频为主并以碎片化后嵌入允许多次答题的测试题，允许选择播放速度、字幕等，还辅以小测试、论坛、模拟实验等。)记录学生学习情况(该记录可作为数据查询，回看该生掌握较薄弱的知识点。也可作为评价该生学习情况的数据基础)、提供在线学习讨论功能、教师可根据学生学习过程中学习情况记录问题从而优化教学设计、完善资源制作等基本模块。此平台兼容浏览器、手机、平板电脑等访问终端。基于MOOC的电力电子技术平台如图1所示。图1基于MOOC的电力电子技术平台MOOC平台通过授课课件、授课讲义、授课视频、模拟实验、项目驱动、作业库和试题库来实现教学资源的共享，教师与学生可实现跨时空、远程交流及学习。基于MOOC的电力电子技术课程的平台以学生自主学习为中心，促进学生自主进行对电力电子技术课程更深及更广的学习。通过平台的各项功能支持、提供一切学习支持与服务(学、教、管等)工具。

2基于MOOC的电力电子技术教学内容

基于MOOC平台的教学内容根据电力电子技术学科自身的特点及学生对该课程认知、学习的规律，围绕电力电子技术核心概念及教学内容和MOOC平台的资源间关系碎片化，可有机组织教学内容及资源设置。教学内容充分围绕知识点展开，构建多线程学习模式。教学内容不受课时限制教师可及时更新教学内容，进行知识整合。MOOC平台支撑下的电力电子技术教学内容更综合、更与工程实际接近。电力电子技术的教学内容除了基础知识点外，还可根据教学阶段选择新技术、新工艺的工程性较强的教学内容实时调整。实现电力电子技术的知识体系及专业信息及行业与专业最新动态等相结合，注重结合工程实际，反映科研成果。电力电子技术课程的教学可在项目驱动项，将教学与行业发展、最新技术及实际应用等多方面内容结合起来。学生不仅对学习内容有更加直观的认识，而且还能理论实际应用紧密结合。

3基于MOOC的电力电子技术教学方法

第一篇：电力电子装置谐波抑制及无功补偿技术研究

摘要：本文简要分析了电力电子装置的谐波抑制技术和无功补偿技术，探讨了无功补偿技术中三种并联电容器补偿方式，探讨了谐波抑制中无源滤波器和有源电力滤波器的应用，并提出了有源功率因数校正技术，旨在进一步促进电力电子装置谐波抑制和无功补偿技术的发展。

关键词：电力电子装置；谐波抑制；无功补偿

1前言

电力电子装置的应用能够实现电路形态的灵活变换，提升用户电能使用的高效性，但需要注意的是，当前电力电子装置的应用也会导致电网出现谐波污染和低功率因数的问题，这会对供电质量造成不良影响，对电网谐波的抑制和无功补偿能够有效避免上述问题。基于以上，本文简要研究了电力电子装置谐波抑制及无功补偿技术，旨在优化电力电子装置的应用，保证供电质量。

2电力电子装置无功补偿技术分析

一、仿真软件的选择

国内高校电类专业都已引入各种仿真软件，如MATLAB、EWB、Protel、Saber、PISM及PSpice等，[4]其中MATLAB、Saber、PISM及PSpice等是在电力电子领域使用较多的仿真软件，并取得了一定成效。仿真软件的选择是根据笔者所在上海电机学院（以下简称“我校”）的实际情况来确定的。我校的“电力电子技术”课程是这样设置的：普通班级共64学时，其中理论58学时、实验6学时，而人才实验创新实验区试点班级设置的“电力电子技术”课程共64学时，其中理论48学时、实验16学时。人才实验创新实验区试点班级的教学模式应以不删减教学内容、不增加学时以及契合我校学生实际情况为前提，因此，仿真软件必须具有易学易用、运算快速等特点，同时结合我校学生在学习高等数学时已经接触到了MATLAB软件的情况，因此选用MATLAB软件。MATLAB/Simulink中提供的SimPowerSystem模型库，是进行电力电子系统仿真的理想工具，SimPowerSystem模型库中包含了常用的电源模块、电力电子器件模块等。通过使用这些模块可以搭接各种电路，能方便得到电路中的电流、电压等各种波形，并能方便改变电路参数而得到不同的波形。

二、MATLAB/Simulink软件在理论教学活动中的应用

利用MATLAB/Simulink软件能够非常容易地构建与实际相符合的教学场景。教师在教学中引入仿真软件，在讲授基本变流理论时，利用MATLAB/SIMLINK软件构建电力电子电路进行仿真演示，电力电子变换与控制领域所遇到的多数典型开关电路均可建立仿真模型，通过对模型的仿真，可直观展示各种参数变化对电路波形图的影响以及数值计算，以便学生全面准确理解教学内容，可以为教学现场营造一种真实的电力电子电路工作场景，既具体又生动。除此以外，还可以利用软件提供的参数设置功能，通过改变器件参数值，学生在学习的时候，可以先自己分析某种参数值条件下电路的工作情况和对应的波形图，然后再在仿真模型中输入相应的参数值，把自己分析的结果与仿真结果相对比。同时，在电路仿真时，可以模拟各种电力电子器件故障，如开路、短路或脉冲丢失等，能够清晰地展示各种电力电子电路的工作过程，使学生能够直观、全面地掌握课程学习内容，同时将学习活动情境化、趣味化，这大大加深了学生对所学知识的理解，使学生能够将隐性的理论知识转化为显性的技能。在教学设计上，教学初期，刚刚讲授电路变换时，学生初次接触，实际的感观并不多，对电路电压、电流波形、管子的切换、工作原理等理解有些困难，需要构建一个与实际相符合的情境，并且学生对MATLAB仿真软件的应用还不熟练，需要在课堂上现场建立仿真模型。以单相半控桥式整流电路为例，把电路图投影到大屏幕上，教师首先要分析电路的组成和工作原理，然后再一步一步建立MATLAB单相半控桥式整流电路仿真模型，该电路的仿真过程可以分为建立仿真模型、设置模型参数和观察仿真结果。

1.建立仿真模型

（1）建立一个仿真模型的新文件。从MATLAB窗口进入Simulink环境有三种方式，我们选择其中一种：在MATLAB的菜单栏上点击File，选择New，再在弹出菜单中选择Model，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。（2）提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击图标调出模型库浏览器，找到Simulink／PowerSystem的模型窗口，在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。组成单相半控桥式整流电路的元器件有交流电源、晶闸管、二极管、脉冲发生器、RLC负载、示波器等。（3）将电路元器件模块按单相半控桥式整流电路原理图连接起来组成仿真电路，如图1所示。