1.1電源技術的發(fā)展概況
電力電子技術就是利用半導體功率開關器件、電力電子技術和控制技術，對電氣設備的電功率進行變換和控制的一門技術。上個世紀80年代以來，由于半導體器件，電子技術等的不斷推陳出新，電力電子技術有了突飛猛進的發(fā)展，其對工業(yè)發(fā)展所產生的巨大作用，被各國的專家學者稱為人類社會繼計算機之后的第二次的電子革命，它在世界各國工業(yè)文明的發(fā)展中所起的關鍵作用可能僅次于計算機。
電源是電力電子技術的主要應用領域之一，隨著新的電子元器件、新電磁材料、新變換技術、新的控制技術的出現(xiàn)與應用，逆變電源技術得到越來越廣泛的應用。電源技術的發(fā)展，大體經(jīng)歷了幾個階段：由磁放大式到硅二極管整流式，再到可控硅（晶閘管）整流式，直到發(fā)展到逆變式(開關式)。采用逆變技術，可使所設計的電源具有許多方面的優(yōu)越性：
1.可靈活地調節(jié)輸出電壓或電流的幅度和頻率通過控制回路，我們可以控制逆變電路的工作頻率和輸出時間的比例，從而使輸出電壓或電流的頻率和幅值按照人們的意愿或設備工作的要求來靈活地變化。
2.可將蓄電池中的直流電轉換成交流電或其他形式的直流電，這樣就不會因為交流電網(wǎng)停電或劇烈變化而影響工作。
3.可明顯地減小用電設備的體積和重量，節(jié)省材料在很多用電設備中，變壓器和電抗器在很大程度上決定了其體積和重量，如果我們將變壓器繞組中所加電壓的頻率大幅度提高，則變壓器繞組匝數(shù)與有效面積之積就會明顯減小，變壓器的體積和重量明顯地減小了。
4．采用逆變技術的電源還具有高效節(jié)能的優(yōu)越性，表現(xiàn)在如下幾個方面：
1)在許多應用交流電動機的場合，在其負載變化時，傳統(tǒng)的方法是調節(jié)電動機的通電時間所占比例，這樣電動機就會頻繁地制動、起動。而電動機的起動、制動消耗的能量往往很大，如使用變頻電源來調節(jié)電動機做功的量，則可節(jié)約很大一部分能量。
2)采用逆變技術的電源，其變壓器的體積和重量大大減小了，也即減小了鐵心橫面積和線圈匝數(shù)。變壓器本身的損耗主要包括原、副邊銅耗和鐵芯損耗，鐵芯橫面積和線圈匝數(shù)的大幅度減小也就大大降低了銅耗和鐵耗。因此，采用逆變技術大大提高變壓器的工作頻率，使得變壓器的損耗變得比工頻工作時小得多，從而達到節(jié)能的目的。
3)傳統(tǒng)的、采用工頻變壓器的整流式電源設備的功率因數(shù)一般在0.5-0.8之間，這是因為其電流諧波成分和相移角都比較大。在逆變電源中，如果用功率因數(shù)校正技術，能使輸入電流的諧波成分變得很小，從而使功率因數(shù)約為1，節(jié)能的效果非常明顯。
5.動態(tài)響應快、控制性能好、電氣性能指標好由于逆變電路的工作頻率高，調節(jié)周期短，使得電源設備的動態(tài)響應或者說動態(tài)特性好，表現(xiàn)為：對電網(wǎng)波動的適應能力強、負載效應好、啟動沖擊電流小、超調量小、恢復時間快、，輸出穩(wěn)定、紋波小。
6.電源故障保護快由于逆變器工作頻率高、控制速度快，對保護信號反應快，從而增加了系統(tǒng)的可靠性。另外，現(xiàn)代越來越復雜的電子設備對電源提出了各種各樣的負載要求，一個特定用途的電源，應當具有特定的負載性能要求和外特性，同時還應當具備安全可靠、高效、高功率因數(shù)、低噪音的特點，另外，無電磁干擾、無電網(wǎng)污染、省電節(jié)能也是我們應當認真考慮的設計要求。
電源技術發(fā)展到今天，已融匯了電子、功率集成、自動控制、材料、傳感、計算機、電磁兼容、熱工等諸多技術領域的精華，已從多學科交叉的邊緣學科成長為獨樹一幟的功率電子學。
1.2電力系統(tǒng)仿真工具箱SimPower的應用及其意義
為了大幅度地提高效率，在研制新型電源系統(tǒng)的過程中，往往采用如下程序：首先提出一個新的設想，然后對其進行仿真以驗證該設想的可行性，并驗證其性能參數(shù)，在達到了預期的效果后，再進行硬件實現(xiàn)，這種方法已逐漸成為科研工作的一種主要模式。
目前，計算機仿真技術在現(xiàn)代工業(yè)產品的設計和開發(fā)中發(fā)揮了越來越重要的作用，其主要作用有：
(1)取代人工解析分析，減輕設計勞動強度和重復性勞動。
(2)提高分析速度、分析精度和分析廣度。比真實電路實驗可擴大研究范圍，測得更多的數(shù)據(jù)，如元器件中的數(shù)值和波形，研究系統(tǒng)性能受其變化的影響。
(3)設計任務確定后立即做仿真，進行充分可行性論證后再訂購貴重、特殊器件，既節(jié)省資金又縮短開發(fā)過程，提高產品的質量。用PC機仿真系統(tǒng)代替實驗可大大減小元器件損壞引起的損失，更重要的是某些無法進行實地實驗、艱苦和危險場合（如太空），只有通過仿真，才能進行全面的考察，故障的模擬，實基于單片機控制新型高效率正弦波逆變電路的設計與仿真際存在的非線性因素允許到什么程度。
(4)減小初投資，一套仿真設備就是規(guī)模很大的實驗室，可以做許多電路與系統(tǒng)產品的研究。