单项交流调压调功电路建模仿真实训
基于matlab的单相交流调压电路的设计与仿真
目录前言 (2)1.主电路设计 (3)1.1.设计内容及技术要求 (3)1.2设计内容 (3)1.3.工作原理 (3)1.4.建模仿真 (9)2.仿真 (11)2.1.电阻性负载仿真波形 (11)2.1.1.波形分析 (16)2.2.阻感性负载（H=0.01） (16)2.2.1.波形分析 (20)2.3.阻感性负载（H=0.1） (20)2.3.1.波形分析 (23)3.触发电路的设计 (23)4.保护电路的设计 (25)4.1过电压的产生及过电压保护 (25)4.2.晶闸管的过电流保护 (26)5．设计体会 (27)参考文献 (28)前言本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。
由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系，交流调压电路可以带电阻性负载，也可以带电感性负载，如感应电动机或其它电阻电感混合负载等。
交流调压电路是采用相位控制方式的交流电力控制电路，通常是将两个晶闸管反并联后串联在每相交流电源与负载之间。
在电源的每半个周期内触发一次晶闸管，使之导通。
与相控整流电路一样，通过控制晶闸管开通时所对应的相位，可以方便的调节交流输出电压的有效值，从而达到交流调压的目的。
其晶闸管可以利用电源自然换相，无需强迫关掉电路，并可实现电压的平滑调节，系统响应速度较快，但它也存在深控时功率因数较低，易产生高次谐波等缺点。
交流调压电路主要应用在电热控制、交流电动机速度控制、交流稳压器等场合，主要有灯光调节，温度调节（如工频加热、感应加热、需控制的家用电器等），泵及风机等异步电动机的软起动，交流电机的调压调速，随电机负载大小自动调压，变压器初级调压（在高压小电流或低压大电流直流电源中，如采用晶闸管相孔整流电路，需要很多晶闸管串联或并联，若采用交流调压电路在变压器初级调压。
其电压电流值都比较合理，在变压器次级只要用二极管整流即可，从而达到减少体积、减低成本的目的）。
与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制方便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属消耗也少。
单相交流调压仿真
单相交流调压电路一、单相交流调压电路带电阻性负载实验内容及原理：单相交流调压电路带电阻性负载。
负载电流的波形与单相桥式可控整流电路交流侧电流一致，改变控制角α，可改变负载电压有效值，达到交流调压的目的。
实验元器件及参数设定：交流电压源：峰值141.4V、频率50Hz。
晶闸管：Rn=0.001Ohm、Lon=0H、Vf=0.8、Rs=500Ohm、Cs=250e-9F。
负载：R=450Ohm、L=0H、C=inf。
脉冲发生块：Pulse设置为a/360*0.02，Pulse1设置为a/360*0.02+0.01。
仿真参数窗：ode23tb算法、相误差1e-3、仿真时间0.1s。
实验电路图：波形及其分析：<1> α=0度时曲线1：晶闸管电流，触发角为0，电源电压为正时，VT1导通，晶闸管电流与负载电流波形相同。
电源电压为负时，VT1关断，晶闸管电流为0。
曲线2：晶闸管电压，理论上讲，VT1导通和关断时的压降均为0，但由于存在内阻抗和反向关断压降，因此存在很小的正向和反向的晶闸管电压。
曲线3、曲线4：输出电流，输出电压。
晶闸管轮流导通，使电源电压全部加在负载上，电压波形与电源电压基本相同。
因为是阻感性负载，因此波形与电源电压间存在相位差。
曲线5：出发信号，触发角0度，相位差180度，脉冲宽度50%。
<2> α=60度时曲线1：晶闸管电流。
0—60度时，晶闸管关断，电流为0。
60度时，电流为擎住电流值。
60度以后导通，电流波形与负载电流相同。
曲线2：晶闸管电压。
0—60度时，电源电压加在晶闸管上，晶闸管电压波形与电源电压相同。
60度以后晶闸管导通，电压基本为0曲线3、曲线4：负载电流和负载电压。
0—60度时，晶闸管关断，负载电压为0。
60度以后晶闸管导通，负载电压波形与电源电压相同。
由于是电阻性负载，因此负载电流波形与电压大小不等，形状相同。
曲线5：触发脉冲。
触发角60度，相位差180度，脉宽50%。
单相交流调压电路仿真报告
单相交流调压电路仿真报告一、实验目的和要求1.加深对单相交流调压电路工作原理的理解；2.加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求；3.掌握单相交流调压电路MATLAB的仿真方法，会设置各个模块的参数。
二、实验模型和参数设置1.总模型图：2.参数设置晶闸管：Ron=1e-3,Lon=1e-6,Vf=0.8, Rs=500, Cs=250e-9.电源：Up=100*1.414, f=50Hz.脉冲发生器：Amplitude=1, period=0.02, Pulse Width=50两个脉冲发生器之间相位相差180度。
负载：R=450Ω。
三、波形记录和实验结果分析单相交流调压电路是一个很简单的交流-交流变流电路，在该模型中为了更清楚的分析波形和工作情况，我将负载设置为纯电阻负载，这样负载电流与负载电压波形相似。
通过分析可以很清楚的知道触发角的移相范围是0到。
当触发角为0时，相当于晶闸管一直导通，输出电压为最大值。
随着触发角的增大，输出电压逐渐减小，直到触发角为时，输出电压为零。
此外，当触发角为0时，功率因数为1，随着触发角的增大，输入电流滞后于电压并且发生畸变，功率因数λ也逐渐降低。
具体的计算分析如下：负载电压有效值：负载电流有效值：晶闸管电流有效值：()()παπαπωωππα-+==⎰2sin 21d sin 21121o U t t U U R U I o o =())22sin 1(21sin 221121παπαωωππα+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎰R U t d R t U I T功率因数： παπαπλ-+====2sin 211o o 1o o U U I U I U S P。
单相交流调压电路仿真实验报告
单相交流调压电路仿真实验报告一、实验目的本实验旨在通过仿真模拟，深入理解单相交流调压电路的工作原理和性能特点，掌握其电压调节原理和操作方法，提高对电力电子技术的理解和应用能力。
二、实验原理单相交流调压电路是通过控制开关器件的通断，调节输入交流电压的幅值和相位，以达到调节输出电压的目的。
根据控制方式的不同，单相交流调压电路可以分为斩波调压和相控调压两种。
本实验采用斩波调压方式。
斩波调压是通过控制开关器件的通断时间，调节输出电压的幅值。
当开关器件导通时，输出电压为输入电压；当开关器件关断时，输出电压为0。
通过调节开关器件的通断时间，可以改变输出电压的平均值，从而实现调节输出电压幅值的目的。
三、实验设备本实验使用MATLAB/Simulink软件进行仿真模拟，实验设备包括计算机、MATLAB/Simulink软件、电源模块、电阻器、电感器和开关器件等。
四、实验步骤1. 打开MATLAB/Simulink软件，新建一个仿真模型；2. 搭建单相交流调压电路的仿真模型，包括电源模块、电阻器、电感器、开关器件等；3. 设置仿真参数，如仿真时间、采样时间等；4. 启动仿真，观察并记录仿真结果；5. 分析仿真结果，包括输出电压的波形、相位、幅值等；6. 调整开关器件的通断时间，观察输出电压的变化，并分析斩波调压原理；7. 整理实验数据和波形，撰写实验报告。
五、实验结果与分析通过仿真模拟，我们得到了单相交流调压电路在不同开关器件通断时间下的输出电压波形。
从实验结果可以看出，当开关器件导通时间越长，输出电压的幅值就越高；当开关器件关断时间越长，输出电压的幅值就越低。
这个结果表明斩波调压原理是可行的。
此外，我们还观察了输出电压的相位变化。
当开关器件导通时，输出电压与输入电压同相位；当开关器件关断时，输出电压为0。
这说明斩波调压方式不会改变输出电压的相位。
六、结论与总结通过本次单相交流调压电路的仿真实验，我们深入了解了斩波调压电路的工作原理和性能特点，掌握了其电压调节方法和操作技巧。
单相交流调压电路仿真
目录一、单相交流调压电路（电阻负载） 11 原理图 12 建立仿真模型 13 仿真波形 34 小结 5二、单相交流调压电路（阻感负载） 61 原理图 62建立仿真模型 63 仿真波形 74 小结 8一、单相交流调压电路（电阻负载）1 原理图图1-1为纯电阻负载的单相调压电路。
图中晶闸管VT1和VT2反并联连接与负载电阻R串联接到交流电源U2上。
当电源电压正半周开始时出发VT1，负半周开始时触发VT2，形同一个无触点开关，允许频繁操作，因为无电弧，寿命特长。
在交流电源的正半周时，触发导通VT1，导通角为=；在负半周+时，触发导通VT2，导通角为=。
负载端电压为下图所示斜线波形。
这时负载电压U为正弦波的一部分，宽度为（），若正负半周以同样的移相角触发VT1和VT2，则负载电压U的宽度会发生变化，那么负载电压有效值也将随角而改变，从而实现交流调压。
图1 -1单相交流调压电路的电路（电阻负载）原理图2 建立仿真模型根据原理图用MATLAB软件画出正确的仿真电路图，如图1-2。
图1-2 单相交流调压电路电路（电阻负载）的MATLAB仿真模型仿真参数，算法（solver）ode15s，相对误差（relativetolerance）1e-3，开始时间0.0结束时间2.0如图1-3。
图1-3 仿真时间参数电源参数，如图1-4。
图1-4 交流电源参数触发脉冲参数设置，如图1-5、1-6。
图1-5 触发脉冲参数图1-6 触发脉冲参数3 仿真波形设置触发脉冲α分别为0°、60°、120°、180°。
与其产生的相应波形分别如图1-6、图1-7、图1-8、图1-9。
在波形图中第一列波为触发脉冲波形，第二列波为晶闸管电压波形，第三列波为负载电流波形，第四列波为负载电压波形。
图1-6 α=0°单相交流调压电路（电阻负载）仿真结果图1-7 α=60°单相交流调压电路（电阻负载）仿真结果图1-8 α=120°单相交流调压电路（电阻负载）仿真结果图1-9 α=180°单相交流调压电路（电阻负载）仿真结果4 小结在电源电压正半波（0~π区间），晶闸管Ug1承受正向电压，在ωt=α处触发晶闸管，晶闸管开始导通，形成负载电流Id，负载上有输出电压和电流。
【精品】交流变换电路建模仿真报告
滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连小草也长不出来的。
项目一交流-交流变换电路建模仿真实训班级：应电084 学号：40 号姓名：陈巧合一、单相交流调压电路（电阻性负载）（1）原理图两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过控制晶闸管就可控制交流电力。
每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，调节输出电压有效值，如图1-1。
1VT 4VT 1u 2u du R 图1-1（2）建立仿真模型根据原理图用matalb 软件画出正确的仿真电路图，如图1-2。
滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连小草也长不出来的。
图1-2仿真参数，算法（solver）ode15s，相对误差（relativetolerance）1e-3，开始时间0结束时间0.1，如图1-3。
图1-3脉冲参数，振幅1V，周期0.02，占空比10%，时相延迟为30/180*0.01，滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连小草也长不出来的。
30/180*0.01+0.01，如图1-4,、图1-5。
图1-4滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连小草也长不出来的。
图1-5电源参数，频率50hz，电压100v，如图1-6。
图1-6晶闸管参数，如图1-7。
图1-7滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连小草也长不出来的。
（3）仿真参数设置设置触发脉冲α分别为0°、60°、90°、120°。
与其产生的相应波形分别如图1-8图1-9图1-10图1-11。
在波形图中第一列波为晶闸管电流波形，第二列波为晶闸管压降波形，第三列波为电源电压波形，第四列波为负载电压。
图1-8图1-10滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连小草也长不出来的。
图1-11图1-12（4）小结在交流电源u1的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的开通角a进行控制就可以调节输出电压。
单项交流电路实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实验，加深对单项交流电路原理的理解，掌握单项交流电路的基本分析方法，培养动手操作能力和分析解决问题的能力。
二、实训环境实训地点：实验室实训设备：交流电源、电阻、电容、电感、万用表、示波器等三、实训原理单项交流电路是指交流电路中只有一个电源的电路。
其基本原理如下：1. 交流电的电压和电流是随时间变化的，可以用正弦函数表示。
2. 交流电路中的电压、电流、电阻、电容、电感等物理量之间的关系可以用欧姆定律、基尔霍夫定律等电路基本定律进行分析。
3. 交流电路的功率计算与直流电路有所不同，需要考虑功率因数。
四、实训内容1. 交流电压和电流的测量（1）使用万用表测量交流电源的电压和频率。
（2）使用示波器观察交流电压和电流的波形。
2. 电阻、电容、电感的串联和并联电路分析（1）搭建电阻、电容、电感的串联电路，测量电路的电压、电流、功率等参数。
（2）搭建电阻、电容、电感的并联电路，测量电路的电压、电流、功率等参数。
3. 交流电路的功率计算（1）根据测量数据，计算电路的功率因数。
（2）根据功率因数，计算电路的有功功率和无功功率。
4. 交流电路的滤波和稳压（1）搭建滤波电路，观察滤波效果。
（2）搭建稳压电路，观察稳压效果。
五、实训过程1. 实验前准备（1）了解实训目的、原理和内容。
（2）熟悉实训设备的使用方法。
2. 实验操作（1）按照实验步骤搭建电路。
（2）使用万用表和示波器测量电路参数。
（3）根据测量数据，分析电路特性。
（4）完成实验报告。
3. 实验总结（1）总结实验过程中遇到的问题和解决方法。
（2）总结实验结果，分析电路特性。
六、实训结果1. 交流电压和电流的测量（1）交流电源的电压为220V，频率为50Hz。
（2）通过示波器观察，交流电压和电流的波形均为正弦波。
2. 电阻、电容、电感的串联和并联电路分析（1）串联电路中，电阻、电容、电感的电压分配符合欧姆定律。
（2）并联电路中，电阻、电容、电感的电流分配符合基尔霍夫定律。
基于matlab的单相交流调压电路的设计与仿真设计
目录前言 (2)1.主电路设计 (4)1.1.设计目的及任务 (4)1.2.设计内容及要求 (4)1.3.设计结果 (4)1.4.设计原理 (4)1.5.建模仿真 (8)2开环仿真 (11)2.1.电阻性负载仿真波形 (11)2.1.1.波形分析 (12)2.2.阻感性负载 (13)2.2.1.波形分析 (13)2.3.阻感性负载 (14)2.3.1.波形分析 (14)3.闭环控制的仿真 (14)3.1闭环控制的实现步骤 (14)3.2闭环控制下的仿真电路图 (15)3.2.1输出波形 (15)3.3谐波分析 (18)4．设计体会 (20)参考文献 (21)摘要本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。
由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系，交流调压电路可以带电阻性负载，也可以带电感性负载等。
交流调压电路是采用相位控制方式的交流电力控制电路，通常是将两个晶闸管反并联后串联在每相交流电源与负载之间。
在电源的每半个周期内触发一次晶闸管，使之导通。
与相控整流电路一样，通过控制晶闸管开通时所对应的相位，可以方便的调节交流输出电压的有效值，从而达到交流调压的目的。
其晶闸管可以利用电源自然换相，无需强迫关掉电路，并可实现电压的平滑调节，系统响应速度较快，但它也存在深控时功率因数较低，易产生高次谐波等缺点。
以对单相交流调压电路的MATLAB闭环控制的仿真为例，介绍了基于MATLAB 的Simulink仿真中建立仿真模型的方法，以及如何利用仿真模型进行实际调压电路波形分析。
通过对比电路仿真结果和理论计算结果，二者完全吻合，论证了MATLAB中的Simulink仿真工具可以很方便地创建和维护一个完整的模型，评估不同算法和结构并验证系统性能。
关键词：交流；调压；晶闸管；闭环控制；仿真引言MATLAB是集数值计算、符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算工具，作为强大的科学计算平台，它几乎可以满足所有的计算要求。
晶闸管单相交流调压电路的设计及仿真
延迟６ Ｏ 。 后， ＶＴｌ 导 通 ，由于 ＶＴ１导通 １ ８ ０ 。 后， ＶＴ２导通 ，所
以 ＶＴ ２的 设 置 时 间比 ＶＴ １ 多０ ． ０ １ ｓ ， ＶＴ１ 和 Ｖ Ｔｌ 触 发 脉 冲 设 置 的时 间分 别为 ：
感 没有储 能 ， 所 以在 ＝６ ０ 。 到来之 前 ， 负载的 电压 为 Ｏ ， 当触 发 角 到 来时， ＶＴＩ 导通 此 时 负载的 波形 为“ 的波 形 当 为反 方向 电位时 ， 由于 电感的 存在 会形成 回路 ， 因此 ， Ｖ Ｔ１ 不会 立刻关 断， 负载 的 波 形和“ 的波 形一 样 ， 由于 电感储 存的 能量 较大未 出现断流 。 （ ２ ） 当口＝ ９ ０ 。 时， 阻感 参数 为 ： Ｒ＝４ Ｄ ． ， Ｌ＝０ ． ０ ２ ２ ０ ５ Ｈ
计算 机 技 术
晶 闸管单 相交流 调 压电路 的设计及仿真
欧 阳蜂 许昌学院电气 （ 机电） 工程学院
摘要： 本文对晶闸管单相交流调压 电路和 交流调功 电路进行 了 主电路 设计， 并对接 阻感性负载的交流调压电路 利用 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ进行 了 仿真 和 计算。 通过 调整参数值， 得到 了不 同情况下的输 出波 形。 关 键 词：晶闸管 单相交流调压 单相交流调功
交 流到 交流变 流电路 可以把 交流 电从一 种形式 变到 另一种形
式。 在交 交变 流 电路 中， 调 整 电压 、 电流或 控 制 电路 的 通断 ， 如 果 不 改 变频 率称 为交流 电力控制 电路 ， 如 果改 变频 率的 称为 变频 电
电感 Ｌ的参 数计算 ：
ｚ ＝ √ ＋ （ Ｌ ） ＝ ４ ４ ＋ （ １ ０ ０ ｎ － ｘ ０ ． ０ ２ ２ ０ ５ ） ＝ ４ ． １ ｏ Ｑ
第十节 单相交流调压电路实训
第十节单相交流调压电路实训一、实训目的(1) 理解单相交流调压电路的工作原理。
(2) 理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。
(3) 了解KC05晶闸管移相触发器的原理和应用。
(4) 熟悉单相交流调压电路故障的分析与处理。
二、实训所需挂件及附件三、实训线路及原理本实验采用KCO5晶闸管集成移相触发器。
该触发器适用于双向晶闸管或两个反向并联晶闸管电路的交流相位控制，具有锯齿波线性好、移相范围宽、控制方式简单、易于集中控制、有失交保护、输出电流大等优点。
单相晶闸管交流调压器的主电路由两个反向并联的晶闸管组成，如图3-15所示。
图中电阻R用450Ω（将两个900Ω接成并联接法），晶闸管则利用PDC-11上的反桥元件，交流电压、电流表由PDC01电源控制屏上得到，电抗器Ld从PDC-11上得到，用700mH。
图 3-15 单相交流调压主电路原理图四、实训内容(1) KC05集成移相触发电路的调试。
(2) 单相交流调压电路带电阻性负载。
(3) 单相交流调压电路带电阻电感性负载。
(4) 单相交流调压电路的排故训练。
五、实训方法(l) 单相交流调压电路故障的设置与分析请参考第二章有关内容(2) KCO5集成晶闸管移相触发电路调试用两根导线将PDC01电源控制屏“主电路电源输出”的220V 交流线电压接到PDC-13的“外接220V ”端，按下“启动”按钮，打开PDC-13电源开关，用示波器观察“1”～“5”端及脉冲输出的波形。
调节电位器RP1，观察锯齿波斜率是否变化，调节RP2，观察输出脉冲的移相范围如何变化，移相能否达到170°，记录上述过程中观察到的各点电压波形。
(3) 单相交流调压带电阻性负载将PDC-11面板上的两个晶闸管反向并联而构成交流调压器，将触发器的输出脉冲端“G1”、“K1”、“G2”和“K2”分别接至主电路相应晶闸管的门极和阴极。
接上电阻性负载，用示波器观察负载电压、晶闸管两端电压U vT 的波形。
7单相交流调压电路实验报告
实验报告课程名称：现代电力电子技术实验项目：单相交流调压电路实验实验时间：实验班级：总份数：指导教师：朱鹰屏自动化学院电力电子实验室二〇〇年月日广东技术师范学院实验报告学院：自动化学院专业：电气工程及其自动化班级：成绩：姓名：学号：组别：组员：实验地点：电力电子实验室实验日期：指导教师签名：实验（七）项目名称：单相交流调压电路实验1.实验目的和要求(1)加深理解单相交流调压电路的工作原理。
(2)加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。
(3)了解KC05晶闸管移相触发器的原理和应用。
2.实验原理三、实验线路及原理本实验采用KCO5晶闸管集成移相触发器。
该触发器适用于双向晶闸管或两个反向并联晶闸管电路的交流相位控制，具有锯齿波线性好、移相范围宽、控制方式简单、易于集中控制、有失交保护、输出电流大等优点。
单相晶闸管交流调压器的主电路由两个反向并联的晶闸管组成，如图3-15所示。
图中电阻R用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联接法，晶闸管则利用DJK02上的反桥元件，交流电压、电流表由DJK01控制屏上得到，电抗器L d从DJK02上得到，用700mH。
图 3-15 单相交流调压主电路原理图3.主要仪器设备1.电路调试主电路放大电路：(1)KC05集成移相触发电路的调试。
(2)单相交流调压电路带电阻性负载。
(3)单相交流调压电路带电阻电感性负载。
(l)KCO5集成晶闸管移相触发电路调试将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为200V ，用两根导线将200V 交流电压接到DJK03的“外接220V ”端，按下“启动”按钮，打开DJK03电源开关，用示波器观察“1”～“5”端及脉冲输出的波形。
调节电位器RP1，观察锯齿波斜率是否变化，调节RP2，观察输出脉冲的移相范围如何变化，移相能否达到170°，记录上述过程中观察到的各点电压波形。
(2)单相交流调压带电阻性负载将DJKO2面板上的两个晶闸管反向并联而构成交流调压器，将触发器的输出脉冲端“G1”、“K1”、“G2”和“K2”分别接至主电路相应晶闸管的门极和阴极。
单相交流调压电路的设计与仿真基于multisim和matlab的单相交流调压电路的设计与仿真
闽南师范大学设计题目：基于multisim/matlab的单相交流调压电路的设计与仿真姓名：庄伟彬学号：1205000425系别：物理与信息工程学院专业电气工程及其自动化年级：12级指导教师：刘丽媗老师2014年 12月 25 日基于multisim的单相交流调压电路的设计与仿真1原理图2R=10,H=0.1H,触发角为0°3R=10,H=0.1H,触发角为30°4R=10,H=0.1H,触发角为36°5R=10,H=0.1H,触发角为90°基于matlab的单相交流调压电路的设计与仿真1建模仿真1．建立一个仿真模型的新文件。
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。
电路图2.在simulink菜单下面找到simpowersystems从中找出所需的晶闸管，交流电源，电压表，电流表，示波器，阻感负载等。
3.将找到的模型正确的连接起来，如下图所示4.参数设置⑴触发脉冲参数设置如下图所示:其中将周期（period）设置为0.02触发脉冲宽度（pulse width）设置为5相位滞后（phase delay）也就是触发角可设为0-0.01之间的任意数，他们之间的对应关系如下相位滞后=(触发角/180)×0.01⑵负载参数设置如果负载为电阻性负载，则将电感（inductance）设为0，电容（capacitance）设为inf,本次仿真中的负载为阻感性，其参数设置如下图所示⑶电源参数设置电源电压设为220V，频率设为50Hz,相位角设为0，如需改变可另行设置采样时间设为0，⑷仿真器设置为便于观察波形，将仿真时间设为0.06（三个周期）仿真算法（solver）设为ode23t，其他参数设为默认，设置好后的参数如下图所示：2仿真参数设置好后，点击（start simulink）开始仿真，为便于比较，先将负载设为电阻性负载，改变触发角，观察波形变化，不同触发角时的波形如下3阻感性负载（H=0.1）3.1 R=10,和H=0.1H,触发角为0°3.2 R=10,H=0.1H,触发角为90°3.3 R=10,H=0.1H,触发角为150°5．设计体会这次电力电子技术课程设计，让我们有机会将课堂上所学的理论知识运用到实际中。
单相交流调压电路(电阻性负载)的建模与仿真直流斩波
目录一、单相交流调压电路（电阻性负载）的建模与仿真 (2)1. 单相交流调压电路（电阻性负载）的结构与工作原理如图1-1 (2)2. 单相交流调压电路（电阻性负载）的建模如图1-2所示 (2)3. 单相交流调压电路（电阻性负载）的仿真 (2)4. 小结 (3)二、单相交流调压电路（阻感性负载）的建模与仿真 (4)1. 单相交流调压电路（阻感性负载）的结构与工作原理如图1-1 (4)2. 单相交流调压电路（阻感性负载）的建模如图1-2所示 (4)3. 单相交流调压电路（阻感性负载）的仿真（L=0.005H，R=2Ω，ω=50Hz） (4)4. 小结 (6)三、单相交流调功电路的建模与仿真 (6)1. 单相交流调功电路的结构与工作原理如图1-1 (6)2. 单相交流调功电路的建模如图1-2所示 (6)3. 单相交流调功电路的仿真 (7)4. 小结 (8)四、降压斩波电路（Buck电路）的建模与仿真 (8)1．降压斩波电路（Buck电路）的结构与工作原理如图1-1 (8)2．降压斩波电路（Buck电路）的建模如图1-2所示 (8)3．降压斩波电路（Buck电路）的仿真 (9)4．小结 (10)五、升压斩波电路（Boost电路）的建模与仿真 (10)1．升压斩波电路（Boost电路）的结构与工作原理如图1-1 (10)2．升压斩波电路（Boost电路）的建模如图1-2所示 (10)3．升压斩波电路（Boost电路）的仿真 (11)4．小结 (12)六、升降压斩波电路（buck-boost）的建模与仿真 (12)1．升降压斩波电路（buck-boost）的结构与工作原理如图1-1 (12)2．升降压斩波电路（buck-boost）的建模如图1-2所示 (12)3．升降压斩波电路（buck-boost）的仿真 (13)4．小结 (14)七、 Cuk斩波电路的建模与仿真 (14)1． Cuk斩波电路的结构与工作原理如图1-1 (14)2． Cuk斩波电路的建模如图1-2所示 (14)3． Cuk斩波电路的仿真 (15)4．小结 (16)八、总结 (16)一、单相交流调压电路（电阻性负载）的建模与仿真1.单相交流调压电路（电阻性负载）的结构与工作原理如图1-1U2VT1VT2Ug1Ug2R Uo 图1-12.单相交流调压电路（电阻性负载）的建模如图1-2所示3.单相交流调压电路（电阻性负载）的仿真（1）当α=0°时（2）当α=30°时（3）当α=90°时（4）当α=180°时4.小结① α的移相范围为0～π。
实验四-单相交流调压电路仿真
实验四 单相交流调压电路仿真一 电路模型1 带电阻负载的仿真模型2 带电感性负载时的电路仿真模型二 电路的参数设置1 带电阻负载的① 交流电压源的参数设置 ：交流峰值电压为100V ,频率为50hz 。
② 晶闸管的参数设置 ：F e C R V H L R s s f on n 9250,500,8.0,0,100-=Ω===Ω=③ 负载的参数设置：inf ,0,50==Ω=C H L R脉冲发生器的参数设置：o 0=α时，pulse 设置为0，pulse1设置为0.01，o 60=α时，pulse 设置为0.02/6,pulse1设置为0.02/6+0.012 带电阻电感负载① 交流电压源的参数设置 ：交流峰值电压为100V ,频率为50hz 。
② 晶闸管的参数设置 ：F e C R V H L R s s f on n 9250,500,8.0,0,100-=Ω===Ω=③ 负载的参数设置：inf ,01.0,50==Ω=C H L R脉冲发生器的参数设置：o 0=α时，pulse 设置为0，pulse1设置为0.01，o 60=α时，pulse 设置为0.02/6,pulse1设置为0.02/6+0.013 打开仿真/参数窗，选择ode23tb 算法，将误差设置为1e-3，开始仿真时间设置为0.1.三实验的仿真波形如下：其中第一行为流过晶闸管的电流，第二行为晶闸管的电压，第三行为负载电压，第四行为触发信号。
1 电阻负载o0=α时的波形2 电阻负载o60α时的波形=3 电阻电感负载o0=α时的波形4 电阻电感负载o 60=α时的四 实验结果分析由于电阻负载比较容易分析，下面我将分析电阻负载。
按照理论知识有效值παπαπ-+=2sin 211U U o ，下面我们将分析交流调压电路的有效值。
有效值的电路图如下：当o 0=α时，其理论有效值为V U 7.701=当o 60=α时，理论上有效值应为V U U o o 4.6332120sin 2121002sin 211=+=-+=ππαπαπ 通过电路的计算子模块，可以得到下面结果：与理论结果比较符合。
单相交流调功电路实验
创新性实验姓名刘太阳班级自动化2013级2班学号201301100221单相交流调功电路实验一、实验目的熟悉调功电路的基本工作原理与特点。
二、实验所需挂件及附件序号型号备注1.DJK01 电源控制屏2.DJK22 单相交流调压/调功电路3.双踪示波器自备4.万用表自备三、实验线路及原理单相交流调功电路方框图如图所示。
单相交流调功电路方框图把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可以控制交流输出。
这种电路不改变交流电的频率，称为交流电力控制电路。
交流调功电路的主电路和交流调压电路的形式基本相同，只是控制的方式不同。
他不是采用移相控制而采用通断控制方式。
交流调功电路不是在每个交流电源周期都通过触发延迟角对输出电压波形进行控制。
而是以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断,即负载与交流电源接通几个周波，再断开几个周波，通过改变接通周波数和断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。
如图所示，这种电路常用于电炉的温度控制，因为像电炉这样的控制对象，其时间常数往往很大，没有必要对交流电源的各个周期进行频繁的控制。
只要大致以周波数为单位控制负载所消耗的平均功率，故称之为交流调功电路。
BCRTLC336A1A2gu脉宽可调矩形波信号发生器单相交流调功主电路采用周波控制方式，使得负载电压电流的波形都是正弦波，不会对电网电压电流造成通常意义的谐波污染。
此外由于在BCR导通期间，负载上的电压保持为电源电压，因此若将此控制方式用于手电钻在低速下对玻璃或塑性材料进行钻孔，将非常有利。
交流调功电路典型波形图实验线路，选用灯泡作为实验负载，从灯泡亮、暗时段的变化，可了解交流调功电路的原理与特征。
实验线路中双向晶闸管的触发信号由555组成振荡器，产生一个占空比可调的触发脉冲，并通过模拟门形成可靠的触发信号，其频率要低于市电的频率，并可在一定的范围内调节。
四、实验内容交流调功电路的测试。
五、思考题(1)交流调压与交流调功电路的电路结构是否相同，控制方式有什么不同？(2)说明这两种交流控制方式的特点，并例举它们的应用。
单相交流调压器仿真
单相交流调压器仿真摘要：基于单相交流调压器的结构和工作原理，建立了一种基于Matlab的仿真模型,具有原理清晰，仿真时短，占用资源少的优点。
关键词：单相交流调压器、晶闸管、MATLAB仿真1. 交流调压电路概念：在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制来调节输出电压的有效值。
原理：两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可控制交流电力。
应用：交流调压电路(1)灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)；(2)异步电动机软起动；(3)异步电动机调速；(4)供用电系统对无功功率的连续调节；(5)在高压小电流或低压大电流直流电源中，(6)用于调节变压器一次侧电压。
2. 主要元件晶闸管介绍⑴晶闸管的工作原理晶闸管T在工作过程中，它的阳极A和阴极K与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。
静态特性:① 当AK 之间加上反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会 导通；② 当AK 之间加上正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能 开通；③ 晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用；④ 要使晶闸管关断， 只有使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下晶闸管的开通和关断过程波形① 开通特性 延迟时间td :从门极电流阶跃时刻开始，到阳极电流上升到稳态值的10% 所需的时间；上升时间tr :阳极电流从稳态值的10%上升到稳态值的90%所需的时间； 开通时间tgt 为以上两者之和：tgt=td+ tr普通晶闸管延迟时间为0.5~1.5 s ，上升时间为0.5~3 s 。
② 关断特性通常采用外加反电压的方法将已导通的晶闸管关断。
突加反向阳极电压后，由于外电路电感的存在，晶闸管阳极电流的 下降会有一个过程，当阳极电流过零，也会出现反向恢复电流，反向电流 达最大值IRM 后，再反方向快速衰减到接近于零，此时晶闸管恢复对反向 电压的阻断能力。
电流过零到反向电流接近于零所经历的时间称为反向阻断恢复时间trr 。
单相交流调压电路仿真研究课程设计
1.主电路设计1.1.设计内容及初始条件：输入为单相交流电源，有效值220V ，要求完成的主要任务:（1）掌握单相交流调压电路的原理；（2）设计出系统结构图，并采用Matlab 7.0／Simulink 对单相交流调压电路进行仿真；（3）采用Protues 设计出单相交流调压主电路及采用KJ004控制电路1.2.总体电路设计方案本系统主要设计思想是：采用两个晶闸管反向并联加负载为主电路，外加触发电路；触发电路控制晶闸管的导通，从而控制输出。
其系统框图如下所示：图1-1 系统原理方框图1.3.工作原理1.3.1.主电路工作情况单相交流调压电路带阻感性负载时的电路以及工作波形如下图1-2、1-3、1-4、1-5所示。
产生的滞后是因为阻感性负载时电流滞后电压一定角度，再加上移相控制所产生的滞后，使得交流调压电路在阻感性负载时的情况比较复杂，其输出电压，电流与触发角α，负载阻抗角φ都有关系。
当两只反并联的晶闸管中的任何一个导通后，其通态压降就成为另一只的反向电压，因此只有当导通的晶闸管关断以后，另一只晶闸管才有可能承受正向电压被触发导通。
由于感性负载本身滞后于电压一定角度，再加上相位控制产生的滞后，使得交流调压电路在感性负载下大的工作情况更为复杂，其输出电压、电流波形与控制角α、负载阻抗角φ都有关系。
其中负载阻抗角)arctan(R wL =ϕ,相当于在电阻电感负载上加上纯正弦交流电压时，其电流滞后于电压的角度为φ。
为了更好的分析单相交流调压电路在感性负载下的工作情况，此处分φαφαφα<=>,,三种工况分别进行讨论。
图1-2电路图（1）φα>情况上图1-2所示为单相反并联交流调压电路带感性负载时的电路图，以及在控制角触发导通时的输出波形图，同电阻负载一样，在i u 的正半周时，在αω=t 时触发Vt1,Vt1导通，输出电压o u =i u ，电流o i 从0开始上升。
当电压到达过零点时，由于是感性负载，电流o i 滞后于电压o u ，当电压达到过零点时电流不为0电流不为零，之后o i 继续下降，Vt1仍然导通，输出电压出现负值。
晶闸管单相交流调压电路的仿真
题目一晶闸管单相交流调压电路的仿真1、电阻性负载的交流调压器的原理分析其晶闸管VT1和VT2反并联连接，与负载电阻R串联接到交流电源上。
当电源电压U2正半周开始时刻触发VT1，负半周开始时刻触发VT2，形同一个无触点开关。
若正、负半周以同样的移相角α触发VT1和VT2，则负载电压有效值随α角而改变，实现了交流调压。
移相角为α时的输出电压u的波形。
搭建电路电路图的模块提取路径如下表P1，P2模块的参量设置如下将最后一行的α分别改为30°，60°，90°，120°其他参量为默认值电路图搭建好并将仿真结束时间设置为0.03s2 仿真波形：触发角为30°时的波形图触发角为60°时的波形图触发角为90°时的波形图触发角为120°时的波形图2、带阻感负载的单相交流调压电路的原理分析设负载的阻抗角为φ=arctan(wL / R)。
如果用导线把晶闸管完全短接，稳态时负载电流应是正弦波，其相位滞后于电源电压u1的角度为φ。
在用晶闸管控制时，由于只能通过出发延迟角α推迟晶闸管的导通，所以晶闸管的触发脉冲应在电流过零点之后，使负载电流更为滞后，而无法使其超前。
为了方便，把α=0的时刻仍定义在电源电压过零的时刻，显然，阻感负载下稳态时α的移相范围为φ≤α≤π。
搭建电路：电路图的模块提取路径如下表：电路图搭建好并将仿真结束时间设置为0.03s2 仿真波形：触发角为30°时的波形图触发角为60°时的波形图触发角为90°时的波形图触发角为120°时的波形图。
单相交流调压电路Matlab仿真
单相交流调压电路的设计与仿真一.实验目的1）单相交流调压电路的结构、工作原理、波形分析。
2）在仿真软件lab中进行单相交流调压电路的建模与仿真，芥分析其波形。
二。
实验内容（一）单相交流调压电路电路（纯电阻负载）1电路的结构与工作原理1.1电路结构单^交流调压电^的电路匱理图（电阻性负载）（截图）1.2工作原理电阻负载单相交流调压电路中,VT1和VT2可以用一个双向晶闸管代替，在交流电源的正半周和负半周，分别对晶闸管的开通叫进行控制就可以调节输出电压。
正负半周触发角时刻起均为过零时刻。
在稳态情况下。
应使正负半周的触发角相同.可以看出。
负载电压液形是电源电压波形的一部分，负载电流和负载电压的波形相同。
2建模在MA TLAB新建一个Model,同时模星建立如下图所示：2o I模爭参数设置JVL单相交济调压电路的KATLAB仿宾模型Pul&«RLC BrandiA. Pul s e Ge n e r a t orB. P u 1 se Generator 1-1 -rt7-Co 示滾器参数第一个液形为晶闸管电流的液形，第二个液形为晶闸管电压的波形，第三个 波形为负我电流的波形，第四个波形为负载电压的波形，第五个波形为电源电压 的波形，第六个波形为触发脉冲的液形。
3仿真结果与分析a.触发角, MATLAB 仿真波形如下土a = Cr 单相交毓谓压电路仿真结果（截图〕b.触发角a =60 ° • MATLAB 伪真披形如下：a 二6"单相交流谓压电路^真结果（截因）c.触发角^=120 v , MATLAB仿頁波形如下：)8a = 12"单相交凉调压电路仿亘结臬（截图）4小结通过设计可以总结出3的移相范亀为0WaW兀。
「0时：相当于晶闸管一直导通，输出电压为最大值，u o =U1 .隨着a的增大，U.逐渐减小•知道a= JT 时，U。
二0。
此外,a二0时，功率因数二1,随着a的增大，输入电流滞后于电压且发生畸变，也逐渐隆低.（-）单相交流调压电路（阻感负载）1电路的结构与工作原理lo1电路结构VI单胡交济调压电路的电路原理图（阴感性负砌（截切1. 2工作原理当电源电压U2在正半周时，晶闸管VT1承受正向电压，但是没有触发脉冲 晶闸管VT1没有导通，在a 时刻来了一个触发脉冲，晶闸管VT1导通，晶闸管 VT2在电源电压是正半周时承受反向电压截止，当电源电压反向过零时，由于负载 电恳产生感应电动势阻止电流变化，故电流不能马上为零，随着电源电流下降过 零进入负半周，电路中的电感储存的能量释放完毕，电流到零，晶闸管VT1关 断。
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项目一单项交流调压电路建模仿真实训
一、单项交流调压电路（电阻性负载）
（1）原理图
用两只反并联的普通晶闸管与负载电阻R串联组成主电路。
如图1-1。
图1-1
（2）建立仿真模型
根据原理图用matalb软件画出正确的仿真电路图，如图1-2。
图1-2
仿真参数，算法（solver）ode15s，相对误差（relativetolerance）1e-3，开始时间0结束时间0.05s，如图1-3。
图1-3
脉冲参数，振幅1V，周期0.02，占空比10% 如图1-4
图1-4
电源参数，频率50hz，电压100v 如图1-5所示。
图1-5
晶闸管参数，如图1-6所示。
图1-6
（3）仿真参数设置
设置触发脉冲α分别为0°、30°、60°、90°。
与其产生的相应波形分别如图1-7、图1-8、图1-9、图1-10。
在波形图中第一列波形为流过晶闸管电流波形，第二列波形为晶闸管电压波形，第三列波形为负载电流波形，第四列波形为负载电压波形。
图1-7
图1-8
图1-9
图1-10
（4）小结
正半周α时刻触发VT1管，负半周α时刻触发VT2管，输出电压为正负半周缺角相同的正弦波。
α的移相范围是0°~180°。
α越大，输出波形的缺角也越大。
α=0是为正弦波，α=180是输出电压为0。
项目二单项交流调压电路建模仿真实训
二、单项交流调压电路（阻感性负载）
（1）原理图
用两只反并联的普通晶闸管与负载电阻R串联组成主电路。
如图2-1。
图2-1
（2）建立仿真模型
根据原理图用matalb软件画出正确的仿真电路图，如图2-2。
图2-2
仿真参数，算法（solver）ode15s，相对误差（relativetolerance）1e-3，开始时间0结束时间0.05s，如图2-3。
图2-3
脉冲参数，振幅1V，周期0.02，占空比10% 如图2-4
图2-4
电源参数，频率50hz，电压100v 如图2-5所示。
图2-5
晶闸管参数，如图2-6所示。
图2-6
（3）仿真参数设置
设置触发脉冲α分别为0°、38.15°、68.15°、98.15°。
与其产生的相应波形分别如图2-7、图2-8、图2-9、图2-10。
在波形图中第一列波形为流过晶闸管电流波形，第二列波形为晶闸管电压波形，第三列波形为负载电流波形，第四列波形为负载电压波形。
图2-7
图2-8
图2-9
图2-10
（4）小结
当电源电压反向过零时，由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化，故电流不能立即为零。
导通角θ大小与控制角α和负载阻抗Φ（arc tan
R
wL
）有关。
上面负载的电阻和电感的大小分别为2和0.005。
那么θ=38.15°，输出电压的缺口大小等于α-θ 。
项目三单项交流调功电路建模仿真实训
三、单项交流调功电路
（1）原理图
用两只反并联的普通晶闸管与负载电阻R串联组成主电路。
如图3-1。
图1-1
（2）建立仿真模型
根据原理图用matalb软件画出正确的仿真电路图，如图3-2。
图3-2
仿真参数，算法（solver）ode15s，相对误差（relativetolerance）1e-3，开始时间0结束时间0.05s，如图3-3。
图3-3
电源参数，频率50hz，电压100v 如图3-4所示。
图3-4
晶闸管参数，如图3-5所示。
图3-5
（3）仿真参数设置
设置触发脉冲的频率和占空比分别为0.04、50%；0.06、66.6%；0.08、75%；
0.1、60%。
与其产生的相应波形分别如图3-6、图3-7、图3-8、图3-9。
在波形图中第一列波形为流过晶闸管电流波形，第二列波形为晶闸管电压波形，第三列波形为负载电流波形，第四列波形为负载电压波形。
图1-7
图1-8
图1-9
图1-10
（4）小结
触发脉冲的频率和占空比为0.04、50%时，输出功率表示为工作一个周期，停一个周期。
触发脉冲的频率和占空比为0.06、66.6%时输出功率表示为工作2个周期，停1个周期。
触发脉冲的频率和占空比为0.08、75%时，输出功率表示为工作3个周期，停1个周期。
触发脉冲的频率和占空比为0.1、60%时，输出功率表示为工作3个周期，停2个周期。