浅析 EWB 在电力电子技术中的运用
文/余樨源 刘博文 王鑫
传统电力电子技术实验往往用实验箱或实验台完成,实验操作复杂,流程固化,灵活性较差,另外经多年使用,实验设备老化,可能造成危险。另外本课程某些实验需要在高电压、大电流下运行,存在潜在的安全隐患。
【关键词】EWB 电力电子 实验仿真
基于这些问题,我们可以将 EDA 技术这一新的教辅手段引入到课程当中。在当前流行的 EDA 软件之中,EWB 仿真软件是一款体积较小、功能较强、易学易用的工具软件。
1 EWB简介
EWB 是美国 NI 公司推出的 EDA 软件,可用于模拟电路和数字电路的混合仿真,利用它可以直接从屏幕上看到各种电路的输出波形。我们可以使用 EWB 中的 Multisim 交互式地搭建电路原理图,并进行仿真。Multisim 提炼了 SPICE 仿真的复杂内容,这样我们无需懂得深入的 SPICE 技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教学。
2 实验仿真实例
我们以一个单相半波整流电路带阻性负载为例来展示 EWB 的使用。左图为 EWB 上搭建的实验电路图。每个导电回路中有一个晶闸管和二极管其中晶闸管共阴极 , 二极管共阳极 ,VT1 和VT2 在一个周期中交错导通 , 触发脉冲相差180°。在输入电压正半周 ,VT1 加触发延迟角为的触发脉冲,输入电压经过 VT 1 和 VD 4 向负载供电 , 此时输出的电压波形与输入的电压波形相同。实验基本内容为实现控制触发脉冲与晶闸管同步,观测单相半控桥在纯阻性负载时 Ud、Uct 波形。下图从左到右分别展示触发角为 0°、90°、180°的情况下,EWB 波形与实际实验波形的对比。
3 结束语
通过与传统实验方法的对比,我们发现,EWB 具有良好的直观性与准确性,将其引入教学,可让学生不受场地与设备的限制地进行实验。此外我们可以利用此工具的优越性,模拟一些实验室不具备的虚拟仪器仪表的运行。在教学中,如果能采用一定比例的学时来教授 Multisim 的使用,不仅能激发学生学习电力电子技术的积极性,而且能够切实提高学生的动手能力,培养创新理念,在信息技术发展日新月异的今天增强自身的竞争能力。
参考文献
[1]赵莉华,舒欣梅.电力电子技术[M.]北京,机械工业出版社,2010.
[2] 卢艳红 . 基于 Multisim10 的电子电路设计、仿真与应用 [M] 北京,人民邮电出版社,2009.
作者简介
余樨源(1993-),男,汉族,四川崇州人,四川大学电气信息学院。研究方向:电气工程及其自动化。
作者单位
四川大学电气信息学院 四川省成都市 610065