多重化整流电路仿真报告
电子仿真实验报告doc
电子仿真实验报告篇一：电路仿真实验报告实验一电路仿真一、实验目的通过几个电路分析中常用定理和两个典型的电路模块，对Multisim的主窗口、菜单栏、工具栏、元器件栏、仪器仪表和一些基本操作进行学习。
二、实验内容1.叠加定理：在任何由线性元件、线性受控源及独立源组成的线性电路中，每一支路的响应都可以看成是各个独立电源单独作用时，在该支路中产生响应的代数和；2.戴维南定理：一个含独立源、线性受控源、线性电阻的二端电路N，对其两个端子来说都可以等效为一个理想电压源串联内阻的模型。
其理想电压源的数值为有源二端电路N的两个端子间的开路电压uoc，串联的内阻为N内部所有独立源等于零，受控源保留时两端子间的等效电阻Req，常记为R0；3.互易定理：对一个仅含线性电阻的二端口，其中，一个端口夹激励源，一个端口做响应端口。
在只有一个激励源的情况下，当激励与响应互换位置时，同一激励所产生的响应相同；4.暂态响应：在正弦电路中，电量的频率、幅值、相位都处于稳定的数值，电路的这种状态称为稳定状态。
电路从一种稳态向另一种稳态转换的过程称为过渡过程，由于过渡过程一般都很短暂，因此也称为暂态过程，简称暂态；5.串联谐振：该电路是一个由电阻、电容和电感串联组成，当激励源的频率达到谐振频率时，输出信号的幅值达到最大。
三、实验结果及分析1.叠加定理：①两个独立源共同作用时：②电压源单独作用时：③电流源单独作用时：2.戴维南定理：所以，根据戴维南定理可知，该电路的戴维南等效电阻Req=10.033/(781.609*10-6) =12.8 kΩ3.互易定理：当激励源与响应互换位置之后，该激励源所产生的响应不变。
4.暂态响应：①当电容C=4.7uF时，②当电容C=1uF时，对比①、②所对应的输出响应的波形图可以得知：电容容量减小之后，暂态过程所经历的时间变短了，波形上升沿河下降沿变陡了。
5.串联谐振：串联谐振电路的幅频特性曲线相频特性曲线四、问题与总结通过本次仿真实验，对电路课本上叠加定理、戴维南定理、互易定理以及暂态响应和串联谐振电路进行了相应的论证，同时对这几个简单的定理进行了相应的回顾与复习。
第二章电力电子整流电路仿真
图2-65 60o 、
90o 为的仿真结果
。
取三相电源，三个触发脉冲器，参数设置和三相半波可控整流电路相 同，负载取100Ω，搭建仿真模型如图2-70所示。
仿真算法采用ode15s，仿真时间为1s。仿真结果如图2-71所示
现把负载改为阻感性负载，电阻R=100Ω，电感为1H，给定不同的触发延迟角，得 到仿真结果如图2-72所示。
用现成的模块Universal Bridge进行三相半波可控整流电路接反电动势负 载仿真。仿真模型如图2-51所示。
2.4三相桥式整流电路仿真 三相半波整流电路比单相整流电路波形平直，而且三相负荷均衡，得到 广泛的应用，但每相只有1/3周期导通，电源利用率较低，所以在大功率 常用三相桥式整流电路。 三相桥式整流电路仿真模型如图2-62所示。
第二章 电力电子整流电路仿真
2.1电力电子仿真常用的测量模块简介 2.2单相桥式整流电路仿真 2.3三相半波可控整流电路仿真 2.4三相桥式全控整流电路仿真 2.5三相半控桥式整流电路仿真
参数设置，电阻为100Ω，电感为0H，电容为inf
从图2-12可以看出，桥臂为2，电力电子 元器件为晶闸管，其它参数为默认值。
整流桥的参数和图2-41相同，仿真模型的其它参数设置和前面相同
多重化整流电路仿真报告
（1）得到相位彼此相差30o 、大小相等的12相电压。
（2）强化三相桥式全控整流电路的调试方法、仿真过程，了解触发电路与主电路的同步问题。
（3）通过仿真掌握两重12脉冲整理电路的组成，两重12脉波整流电路对交流电压、主电路、控制驱动电路的要求。
二、仿真原理采用多重连接不仅可以减少交流输出电流的谐波，同时也可减少直流输出电压中的谐波幅值并提高纹波频率，因而可减少平波电抗器。
为了简化分析，下面均不考虑变压器漏抗引起的重叠角，并假设整流变压器各绕组的相电压之比为1:1：√3.如图（1）所示是移相30o 构成串联两重链接电路的原理图，利用变压器二次绕组接法的不同，使两组三相交流电源间相位错开30o ，从而使输出整流电压ud 在每个交流电源周期中脉动12次，故该电路为12脉冲整流电路。
整流变压器二次绕组分别采用星形和三角形接法构成30o 、大小相等的两组电压，接到相互串联的2组整流桥。
因绕组接法不同，为得到两组大小相等的线电压，变压器绕组和两个二次绕组的匝数比设置为1:1：√3.图（1）所示是移相30o构成串联两重链接电路的原理图根据仿真原理图可得，整个系统包含三相电压源、三相变压器、控制系统、两个三相整流电路和负载。
其中三相电压源相与相间的有效值为220V ；变压器1的变比为1:1且原边和副变的接法均为星形，变压器2的变比为1：√3且原边和副变的接法分别为为星形和三角形，通过上边的接法两个变压器副变的电压相位角相差30o 和电压的线电压相等，负载采用阻性负载。
++-A B a2b2a3b3根据上面的仿真原理分析，在Matlab 软件中搭建了整个系统的仿真模型图，如图（2）所示。
三相变压器用两个单相变压器代替但是匝数比和绕组连接方式不变，三相整流桥利用搭建的子系统代替，控制电路也利用子系统来代替。
下面重点介绍控制子系统和三相整流电路。
图（2）仿真模型图控制电路需要跟随电压的输入，产生正确的触发脉冲来控制晶闸管的导通和关断。
整流电路实验报告
电子技术实验五 整流电路一、 实验内容a) 实验1按图1搭建仿真电路，电阻阻值可选取2kΩ，输入电压Us 参数为幅值2V ，频率为1KHz 的正弦波，观察输出波形。
并记录输出电压Uo 的幅值以及平均值。
v sv s v o图1 半波整流电路及输入输出波形b) 实验2按图3搭建仿真电路，1R k =Ω，3REF V V =，二极管为硅二极管。
当输入电压分别为0V 、4V 、6V 时，观察相应的输出波形及计算输出电压；当输入电压为6sin t ωV 时，测出输出电压波形，并进行分析。
图3 二极管限幅电路c)实验3按图2搭建仿真电路，要求D1、D2、D3和D4的型号一致，电阻阻值可选取2kΩ，输入电压V2参数为幅值2V RMS，频率为1KHz的正弦波，观察输出波形。
并记录输出电压U L的幅值、纹波系数Kγ、平均电流I D。
viv导通导通导通导通2V2V0.9V V2图2 全波整流电路及输入输出波d)实验4按图4搭建仿真电路，在负载电阻前并联一个20μF的电容元器件，由于电容的充放电效应，导致负载电阻上的输出波形会发生改变。
当输入电压V2有效L1值为5V时，对比原整流电路，观察输出电压波形的变化；当电容容值分别为10μF、22μF、30μF时，再次观察输出波形的变化，并进行分析。
10uF22uF30uF图4 整流—滤波电路二、实验数据处理1.按照实验报告格式，完成实验报告，开学以班级为单位上交；2.将实验内容完整写在实验报告上，包括数据、波形以及分析过程；3.所有仿真电路以及测试数据截图需粘贴在实验报告上；4.完成学习通上作业题。
大功率12脉整流电路仿真
ｂ Ｉ ｅｄ ａｋｃ ｎｍ ｅ ｔｅ ｏ ｅ ｕ ｌ ｅ ａ ｄ ｎ ｒｖ ｅｓｕ ｄ ｖｒ ｃ ｔ ｎａ ｄ ｒ ｅｅｃ ｏ ｙＰ ｅｂ ｃ ａ ｅｔ ｈ ｗ ｒｑ ａｉ ｄｍ ｎｓａ ｄｐ ｏ ｉ ｏ ｎ ｅｉ ａｉ ｎ ｅ ｒ ｅ ｒ ｆ ｐ ｙ ｔ ｄ ｆ ｏ ｆ ｎ ｆ
电路 ， 同时利 用计 算机 电路 仿真 以尽 可 能 降低 硬件 调 试风 险 ；并分 析 了开 、 闭环 运 行 ，一相 电源 频率 及 幅 值 扰动 以及 负载波 动和 触发 脉冲 异常 等运行 工况 并进 行仿 真 ，结 果表 明 Ｐ Ｉ闭环控 制后 的整流 电路 输 出 电压 完 全满 足用 户 电能质量 指标 ，并 为硬件 实现 及 实际参 数选 取提供 原 理性验 证和 参考 。 关键词 ： １脉 整流 比例积 分调 节器 仿真 ２ 中图分 类号 ：Ｔ ３ １９ Ｐ９． 文献 标识码 ：Ａ 文 章编 号： １ ０ —８ ２２ １）０Ｏ １ ．５ ０ ３４ ６ （０ １１ ．０ ４０
ｒ ａ — ｒ ｄ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｉ ｌ ｍｅ ｔ ｔｏ ｎ ｅ ｌｗｏ ｌ ａ ｄ ｒ ｍｐ ｅ ｎ ａ ｉ ｎ ａ ｄｐａ ａ ｔ ｒ ｅ ｅ ｔ ｎ ｒ ｍｅ ｅ ｓｓ ｌ ｃ ｉ ． ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ２ｐ ｌｅｒｃｉｃ ｔ ｎ ｐ ｏ ｏ ｔ ｎｉｔ ｒ ｌ ｓ ｌｔ ｎ ｙｗｏ ｄ ：１ －ｕｓ ｔ ａｉ ， ｒｐ ｒｉ ｅ ａ， ｉ ａｉ ｅ ｆ ｏ＂ ｏ ｎ ｇ ＂ ｍｕ ｏ
船 电技 术 ｌ 控制技术
大功 率 １ ２脉整 流 电路 仿真
卢芳 徐谓 程 鹏
（ 哈尔滨 工程 大学 自动化 学 院，哈 尔滨 １ ０ ０ ） ５ ０ １
摘 要 ：本 文提 出在 某型 船舶大 功率 整流 装置课 题 中应用 多重 化整 流 电路 ，即大 功率 串联 １ ２脉波 整流
电路仿真实验报告模板汇总
电路仿真实验报告实验一直流电路工作点分析和直流扫描分析一、实验目的（1）学习使用Pspice软件，熟悉它的工作流程，即绘制电路图、元件类别的选择及其参数的赋值、分析类型的建立及其参数的设置、Probe窗口的设置和分析的运行过程等。
（2）学习使用Pspice进行直流工作点的分析和直流扫描的操作步骤。
二、原理与说明对于电阻电路，可以用直观法列些电路方程，求解电路中各个电压和电流。
Pspice软件是采用节点电压法对电路进行分析的。
使用Pspice软件进行电路的计算机辅助分析时，首先编辑电路，用Pspice的元件符号库绘制电路图并进行编辑。
存盘。
然后调用分析模块、选择分析类型，就可以“自动”进行电路分析了。
三、实验示例1、利用Pspice绘制电路图如下2、仿真（1）点击Psipce/New Simulation Profile,输入名称；（2）在弹出的窗口中Basic Point是默认选中，必须进行分析的。
点击确定。
（3）点击Pspice/Run或工具栏相应按钮。
（4）如原理图无错误，则显示Pspice A/D窗口。
（5）在原理图窗口中点击V,I工具栏按钮，图形显示各节点电压和各元件电流值如下。
四、思考与讨论1、根据仿真结果验证基尔霍夫定律根据图1-1，R1节点：2A+2A=4A,R1,R2,R3构成的闭合回路：1*2+1*4-3*2=0，满足基尔霍夫定律。
U呈线性关系，3R I=1.4+(1.2/12) 1S U=1.4+0.11S U，式中1.4A表示2、由图1-3可知，负载电流与1SU置零时其它激励在负载支路产生的响应，0.11S U表示仅保留1S U，将其它电源置零（电压源将1S短路，电流源开路）时，负载支路的电流响应。
3、若想确定节点电压Un1随Us1变化的函数关系，应如何操作？应进行直流扫描，扫描电源Vs1，观察Un1的电压波形随Us1的变化，即可确认其函数关系！4、若想确定电流Irl随负载电阻RL的变化的波形，如何进行仿真？将RL的阻值设为全局变量var，进行直流扫描，观察电流波形即可。
毕业设计基于MATLAB的整流电路仿真分析报告
密级：公开科学技术学院NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OFSCIENCE AND TECHNOLOGY学士学位论文THESIS OF BACHELOR（2008— 2012年）题目基于MATLAB的整流电路仿真分析学科部：专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：起讫日期：目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章三相桥式全控整流电路的仿真 01.1 电路的构成及工作特点 01.2 建模及仿真 (1)1.3参数设置及仿真 (2)1.4 故障分析 (3)1.5 小结 (4)第二章基于MATLAB的单相桥式整流电路仿真分析 (5)2.1 单相桥式半控整流电路 (5)2.2 单相桥式半控整流电路带纯电阻性负载情况 (7)2.3 单相桥式全控整流电路 (11)2.4 单相桥式全控整流电路带纯电阻性负载情况 (12)2.5 单相桥式全控整流电路带电阻电感性负载情况 (15)结论 (17)参考文献： (18)致谢 (19)基于MATLAB的整流电路仿真分析专业：学号：姓名：指导老师：摘要：随着社会生产和科学技术的发展，整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。
常用的整流电路有三相桥式全控整流电路和单相桥式可控电路。
由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号，同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件，采用常规电路分析方法显得相当繁琐，高压情况下实验也难顺利进行。
Ｍatlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强，进一步省去了编程的步骤。
本文利用Simulink 对三相桥式全控整流电路进行建模，对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析。
对单相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究，既进一步加深了三相桥式全控整流电路和单相桥式可控整流电路的理论，同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。
整流电路仿真
记录好电源的输出显示值和三用表测量值，比较其误差。
4、测量任意三个带色环标记或带数码标记的电容和电感。做好记录并画出对应的
示意图。例：
实测值：1.5KΩ实测值：1μ
1520Ω
实验仪器
数字式或指针式万用表，示波器、函数发生器、稳压电源，数字式电桥。
实验材料
自备：拆机元件和旧元件均可。
实验原理
实验要求
每种测量必需做完，并添写实验报告，每个数据完整无误，严禁造假。
实验一稳压整流电路
实验目的
理解整流电路的工作原理以及常用的整流方法
实验内容
1、利用MULTISIM仿真如下电路，并利用虚拟仪器仪表测试各点电压，电流，记录仿真数据
2、根据仿真电路，利用洞洞板搭建如上电路，示波器测量由函数发生器输出的正弦波
3、用万用表测量稳压电源的电压输出值。测量档位每次测量选不同的临近两档
三相桥式全控整流电路仿真实验报告
三相桥式全控整流电路仿真实验报告实验报告书实验项目：三相桥式全控整流及实验所属课程: 电力电子技术基础面向专业: 自动化学院(系): 物理与机电工程学院自动化系实验室: 电机与拖动代号: 4262012年 10 月 20 日一、实验目的：1．熟悉MCL-01, MCL-02组件。
2．熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。
3．了解集成触发器的调整方法及各点波形。
第 2 页二、实验内容：1．三相桥式全控整流电路2．三相桥式有源逆变电路3．观察整流或逆变状态下，模拟电路故障现象时的波形。
三、实验主要仪器设备：1．MCL系列教学实验台主控制屏。
2．MCL—01组件。
3．MCL—02组件。
4．MEL-03可调电阻器。
5．MEL-02芯式变压器6．二踪示波器7．万用表三相桥式全控整流及有源逆变电路实验线路图及接线图五、实验有关原理及原始计算数据，所应用的公式：三相桥式全控整流电路的原理一般变压器一次侧接成三角型，二次侧接成星型，晶闸管分共阴极和共阳极。
一般1、3、5为共阴极，2、4、6为共阳极。
（1）2管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1，且不能为同1相器件。
（2）对触发脉冲的要求：1)按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60。
2)共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120。
3)同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180。
（3）Ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。
（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲，可采用两种方法：一种是宽脉冲触发一种是双脉冲触发（常用）（5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。
三相桥式全控整流电路实质上是三相半波共阴极组与共阳极组整流电路的串联。
在任何时刻都必须有两个晶闸管导通才能形成导电回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，另一个晶闸管是共阳组的。
整流电路实验报告
整流电路实验报告整流电路实验报告引言：整流电路是电子技术中的重要组成部分，广泛应用于电源、通信、工业控制等领域。
本实验旨在通过搭建和测试整流电路，探索其工作原理和性能特点。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 了解整流电路的基本原理和分类；2. 学习使用二极管进行整流的方法；3. 掌握整流电路的设计和调试方法；4. 分析整流电路的输出波形和效率。
二、实验原理整流电路是将交流信号转换为直流信号的电路。
根据使用的整流元件不同，整流电路可分为半波整流电路和全波整流电路。
1. 半波整流电路半波整流电路使用一颗二极管作为整流元件。
当输入为正半周时，二极管导通，输出为正半周；当输入为负半周时，二极管截止，输出为零。
因此，半波整流电路输出的波形为输入波形的正半周。
2. 全波整流电路全波整流电路使用两颗二极管进行整流。
当输入为正半周时，D1导通，输出为正半周；当输入为负半周时，D2导通，输出为负半周。
因此，全波整流电路输出的波形为输入波形的绝对值。
三、实验步骤1. 实验器材准备：- 电源：提供稳定的交流电源；- 二极管：选择适当的二极管作为整流元件；- 电阻、电容：用于辅助稳压和滤波；- 示波器：用于观测输入输出波形。
2. 搭建半波整流电路：将交流电源接入电路，通过二极管进行半波整流。
连接示波器，观测输入和输出波形。
3. 测试半波整流电路：调节交流电源的电压，观测输入和输出波形的变化。
记录并分析输出波形的峰值、平均值和纹波系数。
4. 搭建全波整流电路：在半波整流电路的基础上，添加一个二极管，形成全波整流电路。
连接示波器，观测输入和输出波形。
5. 测试全波整流电路：调节交流电源的电压，观测输入和输出波形的变化。
记录并分析输出波形的峰值、平均值和纹波系数。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了半波整流电路和全波整流电路的输入输出波形，并计算了输出波形的峰值、平均值和纹波系数。
1. 半波整流电路输入为正弦波时，输出为正半周的波形。
电路仿真模拟实验报告
综合设计设计1:设计二极管整流电路。
条件：输入正弦电压，有效值 220v ，频率50Hz ;要求：输出直流电压 20V+/-2V 电路图：结果：通过电路，将 220V 的交流电转化成了大约 20V 的直流电。
先用变压器将220V 的交流电转化为20V 的交流电，再用二极管将20V 交流 电的负值滤掉，电容充当电源放电而且电压保持不变，因为一直有来自二极管的电流充电，而且周期为0.02秒，即电容两端电压能维持不变的放电到输 出端。
将电容的C 调的小一点可以使充放电的速度加快，就可以使得输出电压变化幅度很小。
设计2:设计风扇无损调速器。
波形图如下:结论分析:条件：风扇转速与风扇电机的端电压成正比；风扇电机的电感线圈的内阻为200欧姆，线圈的电感系为500mH风扇工作电源为市电，即有效值220V,频率50Hz的交流电。
要求：无损调速器，将风扇转速由最高至停止分为4档，即0，1，2，3档，其中0档停止，3档最高。
电路图：（开关从下至上依次为0，1，2，3档）开关置0档，风扇停止，其两端电压波形如下图:开关置1档，风扇转速最慢，其两端电压波形如下图:开关置2档，风扇转速适中，其两端电压波形如下图:开关置3档，风扇转速最快，其两端电压波形如下图:结果：由图可知，当开关分别置0, 1, 2，3时，风扇两端的电压依次增大，其中当风扇置0档时，电压为零，满足风扇转速与风扇电机的端电压成正比的条件。
结论分析：设计3 :设计1阶RC 滤波器。
条件：一数字电路的工作时钟为5MHz 工作电压5V 。
但是该数字电路的+5v 电源上存在一个 100MHz 的高频干扰。
要求：设计一个简单的 RC 电路，将高频干扰滤除。
电路图：结果：由图知，滤过的波形的频率与 5MHz 基本一致，将高频 100MHz 滤去，符合题意要求。
结论分析：通过简单的 RC 电路，用低通函数 H (jw )=HWc/(jw+Wc)，计 算出了电路中所需的电阻大小及电容大小。
三相桥式全控整流电路仿真建模分析报告
新能源与动力工程学院论文电能质量分析与控制专业电力工程与管理班级1101班渊琴学号201110822指导教师董海燕2014年10 月目录摘要1概述11 三相桥式全控整流电路(纯电阻负载)21.1电路的结构与工作原理21.2建模21.3仿真结果与分析31.4 FFT分析51.5小结92三相桥式全控整流电路(阻感性负载)102.1电路的结构与工作原理102.2建模112.3仿真结果与分析112.4 FFT分析132.5小结17参考文献18三相桥式全控整流电路仿真建模分析摘要整流电路就是把交流电能转换成直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器组成。
它在直流电机的调速、发电机的激励调节电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路主要有主电路、滤波器、变压器组成。
20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路和负载之间，用于滤除波动直流电压中的交流部分。
整流电路的种类有很多，半波整流电路、单项桥式半控整流电路、单项桥式全控整流电路、三项桥式半控整流电路、三项桥式全控整流电路。
关键词：整流、变压、触发、电感概述在电力系统中，电压和电流应是完好的正弦波．但是在实际的电力系统中，由于非线性负载的影响，实际的电网电压和电流波形总是存在不同程度的畸变，给电力输配电系统与附近的其它电气设备带来许多问题，因而就有必要采取措施限制其对电网和其它设备的影响。
随着电力电子技术的迅速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通、家庭等众多领域中的应用日益广泛，大量的非线性负载被引入电网，导致了日趋严重的谐波污染．电网谐波污染的根本原因在于电力电子装置的开关工作方式，引起网侧电流、电压波形的严重畸变．目前，随着功率半导体器件研制与生产水平的不断提高，各种新型电力电子变流装置不断涌现，特别是用于交流电机凋速传动的变频器性能的逐步完善，为工业领域节能和改善生产工艺提供了十分广阔的应用前景．相关资料表明，电力电子装置生产量在未来的十年中将以每年不低于10％的速度递增，同时，由这类装置所产生的高谐谐波约占总谐波源的70％以上。
多重化脉冲整流器分析【二重化PWM整流电路分析及仿真】
从上图可以看出：二重化PWM整流器的整流桥是由八支IGBT和八个续流二极管二重联结的功率开关桥式电路。
M整流器为例，研究各种载波移相SPWM调制的调制方法。图2-2为单相两电平PWM整流器的SPWM调制及其调制波形图。
二、设计的内容及要求
（1）多重化脉冲整流器的结构；
（2）多重化脉冲整流器的原理；
（3）多重化脉冲整流器的调制方法研究；
（4）多重化脉冲整流器的MATLAB电路仿真；
（5）相关电路原理图均使用Visio软件绘制。
三、指导教师评语
四、成绩
指导教师(签章)
年月日
多重化脉冲整流器分析
石凌风电气工程及其自动化
第
在电力牵引交流传动系统中，由于大功率的开关器件的开关频率较低，为了提高系统的容量和减小网侧输入电流的谐波含量，通常对脉冲整流器采用多重化技术。多重化技术的原理为：通过变压器耦合的方式将多个相同结构的整流单元按串联或并联的方式结合。对多重化的脉冲整流器的调制采用载波移相技术，其原理为：各单元整流器采用共同的调制波，将各单元整流器的三角载波相位相互依次错开一个相同的相位角 （N为整流器的单元数），然后利用PWM技术中的波形生成方式和载波移相技术中的移相叠加得到阶梯波，这样做的好处是，可以使脉冲整流器的输入电流的高次谐波相互错开，并在变压器一次电流的谐波总量中部分谐波相互抵消。
课程名称：《交流传动及其控制系统》
设计题目：多重化脉冲整流器分析
院系：电气工程系
专业：
年级：
******
学号：
指导教师：
西南交通大学峨眉校区
2016年10月27日
课程设计任务书
专业姓名石凌风学号
整流电路MATLAB仿真实验
整流电路MATLAB仿真实验整流电路仿真实验实验一：单相桥式全控整流电路的MATLAB仿真一、实验内容掌握单相桥式全控整流电路的工作原理；熟悉仿真电路的接线、器件及其参数设置；明确对触发脉冲的要求；观察在电阻负载、阻感负载和反电动势阻感负载情况下，控制角α取不同值时电路的输出电压和电流的波形。
二、实验原理1.电阻性负载工作原理在单相桥式全控整流电路中，闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3组成另一对桥臂。
在u2正半周（即a点电位高于b点电位），若4个晶闸管均不导通，i d=0，u d=0，VT1、VT4串联承受电压u2。
在触发角α处给VT1和VT4加触发脉冲，VT1和VT4即导通，电流从电源a端经VT1、R、VT4流回电源b 端。
当u2过零时，流经晶闸管的电流也降到零，VT1和VT4关断。
在u2负半周，仍在触发角α处触发VT2和VT3导通，电流从电源b端流出，经VT3、R、VT2流回电源a端。
到u2过零时，电流又降为零，VT2和VT3关断。
整流电路图如图1-1所示。
图1-1 单相桥式全控整流电路带电阻负载时的电路2.阻感性负载工作原理电路如图1-2所示，在u2正半周期触发角α处给晶闸管VT1和VT4加触发脉冲使其开通，u d=u2。
负载电感很大，i d不能突变且波形近似为一条水平线。
u2过零变负时，由于电感的作用晶闸管VT1和VT4中仍流过电流i d，并不关断。
ωt=π+α时刻，触发VT2和VT3导通，u2通过VT2和VT3分别向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断，流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3上，此过程称为换相，亦称换流。
图1-2单相桥式全控整流电路带阻感负载时的电路3.反电动势阻感负载工作原理当负载为蓄电池、直流电动机的电枢等时，负载可看成一个直流电压源，对于整流电路，它们就是反电动势负载。
|u2|>E时，才有晶闸管承受正电压，有导通的可能。
晶闸管导通之后，u d=u2，i d=(u d -E)/R，直至|u2|=E，i d即降至0使得晶闸管关断，此后u d=E。
整流电路及其仿真分析
• 88 •本文首先介绍三相全桥整流电路、12脉波整流电路的工作原理，构建两种整流电路的仿真模型，并进行对比。
通过MATLAB的仿真，分析2种整流电路的输出波形、输入电流波形的畸变，仿真结果与理论相一致。
本文构造的模型灵活、方便，能加深对整流电路的理解和设计。
1.引言整流电路运用比较广泛。
在交通运输中、交流机车传动系统的直流部分是通过整流来提供的；在电力输电系统中，从电网中输出的是三相交流电，随着距离、容量、等级等的增加，高压直流输电更具优势；家用电器，采用直流电，也是通过AC/DC的转换得到的。
研究整流电路具有一定的意义，本文对三相全控整流电路、12脉波整流电路进行分析。
整流电路包含输入交流电、输出直流电、控制回路的触发脉冲，包含多种电气元件，电路分析复杂。
并且整流桥的使用会产生谐波，谐波会对电网造成谐波电流污染。
在分析整流电路时，不但要分析触发脉冲、负载对输出波形的影响，还要分析输入电流的畸变。
Matlab/Simulink 仿真软件有电力系统模块，通过原理图构造Simulink模型进行仿真。
本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路、12脉波整流电路建模，进行仿真分析。
2.整流电路工作原理2.1 三相全控整流电路工作原理三相全控整流电路如图1所示，由VT1、VT3、VT5共阴极接法和VT2、VT4、VT6共阳极接法共同构成，包含6个晶闸管，共阴极组中与U、V、W三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阴极组中与U、V、W三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。
每一时刻都有一个共阴极接法晶闸管和一个共阴极晶闸管，处于导通状态。
晶闸管按从1到6的顺序导通，VT1、VT2脉冲相位差为60°，VT1、整流电路及其仿真分析南京航空航天大学金城学院 张明霞 李红霞VT3脉冲相位差为120°，输出电压一周期脉动6次，所以也称为6脉波整流电路。
2.2 12脉波整流电路工作原理2个三相全控整流电路进行串联或者并联形成12脉波整流电路。
多相交流整流器方案与仿真
多相交流整流器的设计与仿真摘要：本文通过分析PWM整流器的原理及其结构，分析谐波的重要性，并联与串联结构整流电路的分析比较，基于MATLAB／SIMULINK构建了串联12脉波整流电路仿真模型，给出了仿真结果，并给予了相应的谐波分析，并分析了整流过程中可能遇到的短路，并给予相关计算尝试设计滤波整流电路。
关键词：整流电路；MATLAB；仿真；谐波；滤波Multi-phase AC Adapter Design and SimulationAbstract：This paper analyzes the principle and structure of PWM rectifier, harmonicanalysis of the importance of parallel and series rectifier circuit structure analysis and comparison, based on MATLAB / SIMULINK constructed series of 12 pulse rectifier circuit simulation model, the simulation Results, and given the corresponding harmonic analysis, and analysis of the rectifier circuit may be encountered in the process and give the relevant calculated attempt to design filter rectifier circuit.Key words：rectifier circuit ；simulation；MATLAB ；harmonic；filter目录绪论1第1章整流器介绍21.1整流器概述21.2 原理31.3 二极管整流器31.4 晶闸管整流器31.5 整流器作用31.6 镇流器和整流器的作用有何区别3第2章同步发电机42.1 同步发电机概述42.2 工作原理42.3 多相同步发电机的相关问题5第3章谐波63.1 整流器与谐波63.2 谐波定义63.3 谐波的产生63.4 谐波的危害73.4.1谐波的一般危害73.4.2 谐波与公用电网以及其他系统7第4章 PWM整流器84.1 PWM 整流器研究的重要性84.2 PWM产生的背景94.3 传统的整流电路94.4 PWM 整流器与传统的整流器比较94.5 PWM整流器的分类10第5章多相整流发电机短路电流计算方法12要计算整流发电机短路电流,首先要满足以下假设:12 第6章并联与串联结构的整流系统166.1 整流系统的计算及串联系统的选择166.1.1 串联运行方式176.2.2 并联运行方式186.1.3 实验验证19第7章整流电路及谐波的仿真与滤波217.1 MA TLAB简要介绍217.2 电路的选择以及仿真227.2.1 结构简历与仿真227.2.2 6脉波与12脉波整流电路输出波形比较24 第8章电路谐波与滤波器设计258.1工作原理分析258.2 谐波分析258.3 滤波器设计原理与方法268.3.1 设计准则268.3.2 设计步骤268.3.4 滤波器对电网频率波动的适应性26结论28参考文献29致谢30绪论随着工业技术的飞速发展，人们对所使用的电能的质量要求越来越高；在能源日益危机的今天，以高效节能、优质合理使用电能为特点的电力电子装置得到了前所未有的发展。
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（1）得到相位彼此相差30o 、大小相等的12相电压。
（2）强化三相桥式全控整流电路的调试方法、仿真过程，了解触发电路与主电路的同
步问题。
（3）通过仿真掌握两重12脉冲整理电路的组成，两重12脉波整流电路对交流电压、
主电路、控制驱动电路的要求。
二、仿真原理
采用多重连接不仅可以减少交流输出电流的谐波，同时也可减少直流输出电压中的谐波幅值并提高纹波频率，因而可减少平波电抗器。
为了简化分析，下面均不考虑变压器漏抗引起的重叠角，并假设整流变压器各绕组的相电压之比为1:1：√3.
如图（1）所示是移相30o 构成串联两重链接电路的原理图，利用变压器二次绕组接法的不同，使两组三相交流电源间相位错开30o ，从而使输出整流电压ud 在每个交流电源周期中脉动12次，故该电路为12脉冲整流电路。
整流变压器二次绕组分别采用星形和三角形接法构成30o 、大小相等的两组电压，接到相互串联的2组整流桥。
因绕组接法不同，为得到两组大小相等的线电压，变压器绕组和两个二次绕组的匝数比设置为1:1：√3.
图（1）所示是移相30o
构成串联两重链接电路的原理图
根据仿真原理图可得，整个系统包含三相电压源、三相变压器、控制系统、两个三相整流电路和负载。
其中三相电压源相与相间的有效值为220V ；变压器1的变比为1:1且原边和副变的接法均为星形，变压器2的变比为1：√3且原边和副变的接法分别为为星形和三角形，通过上边的接法两个变压器副变的电压相位角相差30o 和电压的线电压相等，负载采用阻性负载。
+
+
-
A B a2b2a3b3
根据上面的仿真原理分析，在Matlab 软件中搭建了整个系统的仿真模型图，如图（2）所示。
三相变压器用两个单相变压器代替但是匝数比和绕组连接方式不变，三相整流桥利用搭建的子系统代替，控制电路也利用子系统来代替。
下面重点介绍控制子系统和三相整流电路。
图（2）仿真模型图
控制电路需要跟随电压的输入，产生正确的触发脉冲来控制晶闸管的导通和关断。
根据上面的分析可知两个变压器的输出电压相位相差一个相位角，所以触发脉冲也需要相差30o ，易知整流桥1 的触发脉冲超前整流桥2 的触发脉冲30o ，控制子系统的内部仿真图如图（3）所示。
通过采样三相相电压分别输到AB 、BC 、CA 端口，移相角设
图（3）控制系统子电路
i -i -
i -
i -A
B C
a b c
Transformer (Two Windings)2
a b c
dc+
dc-
dc+
dc-
置为0，同步6脉冲生成器生成6路触发脉冲。
变压器1副变的电压和触发脉冲如图（4）所示，变压器2副变的电压和触发脉冲如图（5）所示。
通过比较可知变压器2 的电压和触发脉冲分别滞后变压器30o 。
图（4）变压器1副变三相电压和触发脉冲
图（5）变压器1副变三相电压和触发脉冲
三相整流电路采用常用的三相全桥电路，其仿真的模型图如图（6）所示，控制电路生成的触发信号经过分相后分别送到对应相。
图（6）三相全桥整流电路仿真图
1000
-5
a
a
a
a
a
a
仿真过程中的参数设置如下：三相电压源最大值为380V频率为50Hz；变压器参
数分别为Y/Y变比为1:1和Y/△变比为1：√3；电阻阻值为10Ω；仿真时间为0.04S，仿真参数选择ode23s。
仿真后得到的输出电压波形如图（7）中U0，明显的得到在一个周期中电压脉动
12次，因为是电阻负载，所以电流波形和电压波形同相位如图（7）中的I o所示。
图（7）输出电压U0和输出电流波形Io
该仿真电路网侧图电流波形如图（8）所示。
a图为变压器1副变a相电流波形图，从图中可以看出电流波形不断发生周期性的变化，其电流值得大小和负载电流的幅值
相等；b图为变压器2 副变的电流波形图，从图易得电流波形和变压器1 副变相同，
只是两者相差一个角度，通过前面的分析可知相差的角度为30o，由于变压器绕组连接方式不同而引起的；c图为a相的总输入电流，为变压器1和变压器2原边电流之和。
ia1
a图变压器1副变a相电流波形图
ia2
b图变压器2副变a相电流波形图
ia
c图 a相的总输入电流
图（8）电流仿真波形
对a相的总输入电流进行傅里叶分析，所得分析后的波形如图（9）所示，由分析结果可知，总的输入电流谐波含量THD为16.68％。
进一步可得基波幅值I m1和n次谐波幅值I mn总分别如下。
I m1=(4√3*I d)/π
I mn=(4√3*I d)/nπ（n=12k+1，k=1,2,3…）
即输入电流谐波次数为12k+1，其幅值与次数成反比而降低。
四、仿真分析与总结
通过多重化整流电路的仿真，对多重化电路的工作原理和电路特性有了进一步的了解。
通过仿真的电流波形，可以得到多重化整流电路，可以再相同的开关器件容来那个下提高变流电路的输出容量，在扩容的同时也减少了输出电流的谐波含量，给设计滤波电路带来了便利。
在仿真过程特别需要注意的就是主电路的触发脉冲以及变压器的变比和绕组联接形式，变压器的不同联接方式决定着触发脉冲，因此触发脉冲应具有跟随三相电压的能力，才能产生正确的输出脉冲。
通过仿真电路的输出电流的傅里叶分析，得到两重整流能降低输出电流的谐波含量。
整个仿真过程中，遇到各种各样的问题，通过自己不断的摸索和查阅资料，成功的克服这些问题。
通过仿真加深了对整流的认识，也提高了自己进行仿真的能力，但是自己还有很多不足，比如没有进行将两重串联整流和并联整流进行对比以及两重整流和三重整流的对比分析，接下来将继续对有关问题进行深入学习。