斩控式单相交流调压电路MATLAB仿真

### 斩控式单相交流调压电路 MATLAB 仿真实现

#### 构建 Simulink 模型
为了实现斩控式单相交流调压电路的仿真，Simulink 提供了一个强大的平台来构建和测试电力电子系统的模型。通过 `Simscape Power Systems` 库中的组件可以方便地搭建所需电路。

在 Simulink 菜单下找到 `Simscape > Electrical > Specialized Technology > Simscape Power Systems` 中获取所需的元件，如晶闸管、交流电源、电压表、电流表、示波器以及阻感负载等[^4]。

#### 设置参数与配置
对于斩控式单相交流调压电路而言，其核心在于如何控制开关器件的动作频率及其占空比以达到调整输出电压的目的。具体来说：

- **输入信号源**：设置为标准工频（通常为中国电网使用的50Hz），幅值可以根据实际需求设定。
- **PWM 控制模块**：用于生成脉宽调制(PWM)信号给定至功率开关处；此部分需定义载波频率(carrier frequency)，即斩波频率(fchop)，它决定了每周期内产生的脉冲数量。
- **负载特性**：考虑到不同应用场景下的响应差异，建议先从纯电阻性负荷做起逐步过渡到RL复合形式。

#### 编写 PWM 波形发生函数
下面给出一段简单的MATLAB代码片段用来创建一个基于时间向量t的PWM波形数组pwm_signal[]:

function pwm_signal = generate_pwm(t, duty_cycle, f_chop)
% t: 时间向量
% duty_cycle: 占空比 (范围:[0,1])
% f_chop: 斩波频率(Hz)

Ts = mean(diff(t)); % 计算采样间隔
Tc = 1/f_chop;      % 计算斩波周期长度
N = round(Tc/Ts);   % 确定每个斩波周期内的样本数

triangle_wave = sawtooth(2*pi*f_chop*t);
reference_level = sin(pi*duty_cycle);

pwm_signal = triangle_wave >= reference_level;
end

这段程序利用三角波比较法实现了基本的PWM功能，并允许用户指定期望的工作模式——即改变duty_cycle变量即可轻松切换不同的工作状态[^3].

#### 进行仿真并观察结果
完成上述准备工作之后便可以在Simulink环境中运行整个项目了。此时应该能够看到有关于各个节点上的瞬时电流量级变化情况以及其他感兴趣的物理量随时间演化的趋势图谱。特别注意的是要仔细检查所得到的数据是否合理有效，必要时还需反复调试直至满意为止。