单相全波可控整流电路仿真设计

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单相全桥可控硅整流电路matlab

单相全桥可控硅整流电路matlab1.引言单相全桥可控硅整流器是一种广泛应用于变流器，逆变器和直流电源等领域的电力接口电路。

它可以将交流电转换成直流电，在工业、农业、交通和家庭用电方面都有着广泛的应用。

本文将介绍如何使用MATLAB软件来设计和模拟单相全桥可控硅整流电路，包括电路原理图、电路参数和MATLAB程序的编写等各个方面。

同时，将重点介绍如何使用MATLAB中的Simulink工具箱来模拟电路的波形，并分析其性能。

2.单相全桥可控硅整流电路的原理单相全桥可控硅整流电路主要包括一个变压器、一个全桥整流电路和一个控制电路。

其中变压器的作用是将220V的交流电转换成较低的电压，用于提供给全桥整流电路使用。

在全桥整流电路中，四个可控硅（SCR）分别组成桥形电路。

当输入电压的正向信号到达顶部的可控硅时，它会导通，电流将通过负载，该电路的输出电压将是正向的。

而当输入电压的反向信号到达底部的可控硅时，它也会导通，电流将通过负载，但此时输出电压将变为反向。

整个控制电路由多个元件构成，其中最重要的是触发电路。

当可控硅的控制信号通过触发电路输入时，它们将导通并允许电流通过负载。

这样就可以控制输出电压的瞬时时间以及输出电压的平均值，并对负载进行精确定位。

3.设计单相全桥可控硅整流电路的MATLAB仿真程序基于单相全桥整流电路的原理，我们可以开始设计和模拟电路的MATLAB仿真程序。

遵循以下步骤：1. 绘制电路图绘制单相全桥可控硅整流电路的原理图。

由于在MATLAB中无法直接绘制电路图，因此需要使用专业的电路仿真软件（如Proteus、Multisim等）绘制出电路并导出到MATLAB中进行仿真。

2.电路参数设置在MATLAB中，我们需要设置电路的一些参数，如变压器的变比，电容电压，电阻等。

这些参数直接关系到电路的性能，需要经过仔细的调整和模拟，以获得最佳效果。

3.编写MATLAB程序MATLAB语言中集成了一个强大的工具箱——Simulink，用于模拟和分析各种电子电路和控制系统。

单相全波可控整流电路

1.2
熟悉电力电子技术课程、电机学课程的相关知识。
1.3
按课程设计指导书提供的课题，根据第下表给出的基本要求及参数独立完成设计，课程设计说明书应包括以下内容：
1、方案的经济技术论证。
2、主电路设计。
3、通过计算选择整流器件的具体型号。
4、确定变压器变比及容量。
5、确定平波电抗器。
7、触发电路设计或选择。
2.3.3平波电抗器的确定
如图2（b）所示，id波形在一个周期内有部分时间为零的情况，称为电流断续。与此对应，若波形不出现为0的情况，称为电流连续。当a<δ时，触发脉冲到来时，晶闸管承受负电压，不可能导通。为了使晶闸管可靠导通，要求触发电路有足够的宽度，保证当我wt=δ时刻晶闸管开始承受正电压时，触发脉冲依然存在。这样，相当于触发角被推迟为δ，即a=δ.
2.2.2单相全波可控整流电路中只用两个晶闸管，比单相全控桥式可控整流电路少2个，相应的，晶闸管的门极驱动电路也少两个，但是在单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大电压为2*20.5U2，是单相全控桥式整流电路的2倍。
2.2.3单相全波可控整流电路中，导电回路只含1个晶闸管，比单相桥少一个，因而也少了一次管压降。
图1 同步信号为锯齿波的触发电路
按线性增长,即V3的基极电位按线性增长.调节电位器RP2,即改变C2的恒定充电电流I1c,可见RP2是用来调节锯齿波斜率的.
当V2 导通时,由于R4阻值很小,所以C2迅速放电,使ub3电位迅速降到零伏附近.当V2周期性地导通和关断时,ub3便形成一锯齿波,同样ue3也是一个锯齿波电压,如图1所示.射极跟随器V3的作用是见效控制回路的电流对锯齿波电压ub3的影响.
2.4.2锯齿波的形成和脉冲移相环节
锯齿波电压形成的方案较多,如采用自举式电路,恒流电路等.图1所示为恒流电路方案.由V1,V2,V3和C2等元件组成,其中V1,Vs,RP2和R3为一恒流电路.

单相桥式全控整流电路的仿真与分析

单相桥式全控整流电路的仿真与分析一、综述当我们谈论电力转换，不得不提的一种重要电路就是单相桥式全控整流电路。

这种电路在我们的日常生活中有着广泛的应用，特别是在那些需要稳定直流电源的设备中。

那么这个电路到底有什么魔力呢？今天我们就来一起探讨一下。

首先我们要明白什么是单相桥式全控整流电路，简单来说它是一种将交流电转换为直流电的电路。

它的工作原理就像是一座桥梁，把交流电引导到直流电的世界。

这座“桥梁”有着独特的结构，能够让电流在转换过程中更加顺畅，更加高效。

随着科技的发展，这种电路的应用越来越广泛。

无论是在家庭中的电子设备，还是在工业领域的大型机器，甚至是在电动汽车中，都能看到它的身影。

它的出现极大地改变了我们的生活方式，让我们的生活变得更加便捷。

但是单相桥式全控整流电路也不是万能的，它也有自己的短板和需要改进的地方。

比如它的工作效率、能耗、稳定性等等，都是我们需要关注的问题。

那么如何更好地理解和优化这种电路呢？这就需要我们通过仿真和分析来深入研究了。

1. 背景介绍：简述单相桥式全控整流电路的重要性及其在电力电子领域的应用在我们的日常生活和工业应用中，单相桥式全控整流电路起着至关重要的作用。

大家都知道，在我们使用的许多电子设备中，都需要稳定的直流电源来保证其正常运行。

而单相桥式全控整流电路就是在电力电子领域里，帮助我们实现这一目标的重要工具之一。

在工业生产和日常生活中，单相桥式全控整流电路的应用非常广泛。

无论是我们的手机、电脑，还是工厂的大型机械设备，背后都有它的身影。

可以说它已经成为我们现代电力系统中不可或缺的一部分，因此对单相桥式全控整流电路的仿真与分析就显得尤为重要，这不仅能帮助我们更好地理解它，还能帮助我们更好地应用它，使其为我们的生活和工业带来更大的便利。

2. 阐述研究目的和意义：探讨仿真分析单相桥式全控整流电路的重要性及其对电路性能优化的作用探讨仿真分析单相桥式全控整流电路的重要性及其对电路性能优化的作用。

220V／50A单相全波可控整流电路

辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：220V／50A单相全波可控整流电路院（系）：工程技术学院专业班级：电气工程及其自动化学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）：工程技术学院教研室：电气教研室摘要本设计采用单相全波可控整流，从而实现为1台额定电压220V、功率为10kW 的直流电动机提供直流可调电源，以实现直流电动机的调速。

将交流电变换为直流电称为AC/DC变换，这正变换的功率流向是由电源传向负载，称之为整流。

大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。

它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。

主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。

滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。

变压器设置与否视具体情况而定。

变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。

整流电路的种类有很多，有单相半波整流电路、单相全波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。

本设计采用单相全波可控整流，以便于低压输出。

关键词：整流电路；变压器；晶闸管；触发电路；MATLAB。

目录第1章绪论 (1)1.1电力电子技术概括............................. 错误!未定义书签。

1.2本文研究内容 (2)1.3方案论证 (3)1.3.1 单相桥式全控整流电路 (3)1.3.2 单相全波可控整流电路 (4)第2章单相全波可控整流电路设计 (5)2.1单相全波可控整流电路总体设计框图 (5)2.2具体电路设计 (6)2.2.1 单相全波可控整流电路设计 (6)2.2.2 由KJ004构成的控制电路设计 (7)2.2.3 保护电路的设计 (9)2.3总电路原理图 (10)2.4元器件型号选择 (11)2.5MATLAB仿真实验 (12)第3章课程设计总结 (15)参考文献 (16)第1章绪论1.1电力电子技术概括所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。

单相全波可控整流电路仿真实验

单相全波可控整流电路仿真实验一、实验目的（1）熟练掌握MATLAB语言的基本知识和技能；（2）熟悉matlab下的simulink和simpowersystems工具箱；（3）熟悉单相全波可控整流电路的工作原理、工作状态及波形情况；（4）培养分析、解决问题的能力；提高学生的科技论文写作能力。

二、单相全波整流电路1.工作原理电路中采用四个二极管，互相接成桥式结构。

利用二极管的电流导向作用，在交流输入电压U2的正半周内，二极管D1、D3导通，D2、D4截止，在负载RL上得到上正下负的输出电压；在负半周内，正好相反，D1、D3截止，D2、D4导通，流过负载RL的电流方向与正半周一致。

因此，利用变压器的一个副边绕组和四个二极管，使得在交流电源的正、负半周内，整流电路的负载上都有方向不变的脉动直流电压和电流。

桥式整流的名称只是说明电路连接方法是桥式的接法，桥式整流二极管：大家常用的一般是由4只单个二极管封装在一起的元件，取名桥式整流二极管,整流桥或全桥二极管。

2.原理图三、器件选型四、仿真实验1、单相全波可控整流电路仿真模型：2、封装模块：3、仿真参数设置：a 电源参数b 自耦变压器参数c IGBT管参数：Resistance Ron:0.011-eInductance lon:6Forward voltage vf:11-e Current 10% fall time Tf:6Current tail time Tt:62-eInitial current ic:0Snubber resistance rs:51eSnubber capacitance cs:infd 电阻参数R=1 L=0 C=infe 脉冲参数设定：脉冲类型为time based，幅值为1，周期设置为0.02，脉冲宽度设为50，延迟设为0.001。

f 总参数设定start time :0.0 stop time :0.04 max step size :51-e4、仿真结果：经过仿真得到如下仿真波形：使用subplot语句对仿真波形进行转换语句如下：>> subplot(2,1,1);plot(a.time,a.signals(1).values)>> subplot(2,1,2);plot(a.time,a.signals(2).values)得到转换后波形为：上面的波形为电压波形，下面的为电流波形。

单相全波整流电路仿真

一、题目单相全波整流电路，带阻感负载，输入交流电源，电压有效值U2=220V，带阻感性负载，R＝5Ω，L=100mH。

1、基于Simulink或Psim建立仿真模型。

2、完成控制角α=0°、α=30°、α=60°、α=90°、α=120°时的仿真实验，给出电路进入电路进入周期稳定时整流输出电压u d、整流输出电流i d、交流侧电流i2以及晶闸管VT1电压的仿真波形，并对仿真数据和理论计算数据进行比较分析。

3、确定晶闸管的额定电压和额定电流。

4、分析α=0°时交流侧电流谐波、功率因数和直流侧输出电压的谐波。

二、电路原理图电压有效值U1=220V，带阻感性负载，R＝5Ω，L=100mH，变压器容量P n=10000。

如图所示,在电源电压正半周期间,晶闸管VT1承受正向电压,VT2承受反向电压。

若在t=时触发,VT1导通,电流经VT1,阻感负载和T二次侧中心抽头形成回路,但由于大电感的存在,电压过零变负时,电感上的感应电动势使VT1继续导通,直到VT2被触发时,VT1承受反相电压而截至。

在电源电压负半周期间,晶闸管VT2承受正向电压,在ωt=α+π时触发,VT2导通,VT1反向截至,负载电流从VT1中换流至VT2中在ωt=2π时,电压过零,VT2因电感L中的感应电动势一直导通,直到下一个周期VT1导通时。

只有当α≤π2时,负载电流才连续,当α>π2时,负载电流不连续,而且输出电压的平均值接近于零,因此该电路控制角的移相范围是0~π2三、电路参数计算（1）控制角变化范围U d=1π∫√2U2sinωt d(ωt)π+αα=2√2πU2cosα=0.9U2cosα当α=90°时，U d=0，所以控制角α的变化范围为0-90°，大于90°无意义。

图1电路原理图（2）整流输出电压U dU d =1π∫√2U 2sin ωt d (ωt )π+αα=2√2πU 2cos α=0.9U 2cos α2U 为变压器二次绕组两个部分各自交流电压有效值。

单相全波可控整流电路MATLAB仿真实验

单相全波可控整流电路MATLAB仿真实验一、实验目的(1) 熟悉matlab下的simulink的使用(2) 熟悉单相全波可控整流电路的工作原理和波形情况。

二、电路及其工作原理在图1(a)中，变压器T带中心抽头，在u2正半周，VT1工作，变压器二次绕组上半部分流流过电流, 电流流向为u2上半部分经VT1，然后经电阻R，最后回到变压器中心抽头；u2负半周，VT2工作，变压器二次绕组下半部分流过反方向的电流，电流流向为 u2下部分经VT2，然后经电阻R，最后回到变压器中心抽头。

由此可见，流过负载R的电流自始至终是从上而下，因此在负载两端得到的是直流电压，达到了整流的目的。

图1(b)给出了ud和变压器一次电流i1的波形。

由波形可知，单相全波可控整流电路的ud波形与单相桥式全控整流的波形完全一样，另外交流输入端电流波形也一样，有正有负，因此变压器也不存在直流磁化的问题。

但是两者还是有一些差别，差别如下，第一：单相全波可控整流电路中变压器为二次绕组带中心抽头，结构比较复杂。

因此设计和制作比较复杂，而且用料也比较多，从而会增加变压器设计成本。

第二：单相全波可控整流电路中只用两个晶闸管，而单相全控桥式可控整流电路由四个晶闸管，由于晶闸管为电流型器件，其驱动电路比较复杂，而且驱动功率比较大，因此前者相对于后者可以节省两个驱动电路，相应地系统驱动功率也显著降低。

此外单相全波可控整流晶闸管承受的最大电压为，是单相全控桥式整流电路的两倍，这是不利的因此其只适合应用在低压场合。

三、MATLAB下的模型建立图3.2 电源参数：电阻参数：脉冲参数：四、仿真结果及波形分析（1）α=30°时：（2）α=60°时：（3）α=90°时：（4）α=120°时：分析：单相全波整流电路的优点是纹波电压较小，同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率较高。

单相全波可控整流的特点：电路使用的整流器件比半波整流时多一倍，变压器带中心抽头;无滤波电路时，整流电压的直流分量较小，最大为0.9U2;整流电压脉动较小，比半波整流小一倍;变压器利用率比半波整流高;整流器件所受的反向电压较高。

单相全波可控整流电路仿真设计

目录摘要 (I)Abstact (II)第一章绪论 (1)第二章单相半波可控整流电路 (2)2.1 原理及原理图 (2)2.2建立仿真模型 (2)2.3 设置模型参数 (6)第三章单相全波可控整流电路 (9)3.1 原理及原理图 (9)3.2 建立仿真模型 (10)3.3 封装模块 (10)3.4 仿真参数设置 (11)3.5 仿真波形图 (12)第四章三相桥式全控整流电路 (14)4.1 主电路设计及原理 (14)4.2 仿真模型建立和参数设置 (16)4.2.1建立仿真模型 (17)4.3 仿真设置及仿真结果 (23)4.4 电路的仿真分析 (24)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)摘要电力电子技术是一门诞生和发展于20世纪的崭新技术，在21世纪仍将以迅猛的速度发展。

以计算机为核心的信息科学将是21世纪起主导作用的科学技术之一。

本次设计是基于MATLAB的系统仿真设计，分别为单相半波可控整流电路设计；单相全波可控整流电路设计；三相桥式全控整流电路设计。

关键字：MATLAB的系统仿真；可控整流电路；桥式全控整流电路ABSTACTPower electronic technology is a birth and development in the new technology of the 20th century, in the 21st century will remain at the speed of rapid development. With the computer as the core information science will be one of the science and technology play a leading role in the 21st century. This design is based on the MATLAB system simulation design, respectively for single-phase half-wave controlled rectifier circuit design; Single-phase full wave controlled rectifier circuit design; Three-phase bridge type all control rectifier circuit design. MATLAB is the abbreviation of Matrix Laboratory, it was based on the linear algebra package LINPACK and EISPACK eigenvalue computing package of subroutines developed a kind of openness on the basis of programming language. In the early 1980 s, Cleve Moler and John Little rewrote the MATLAB kernel using C language, they soon set up software development company, and the MATLAB officially into the market, now has become an international recognition of MATLAB optimization technology application software.Key words: MATLAB system simulation; Controlled rectifier circuit; Bridge type all control the rectifier circuit第一章绪论MATLAB 由美国 Mathworks 公司于 1984 年开始推出，历经升级，到 2001 年已经有了 6．0 版，现在 MATLAB 6.5、7.1、7.8版都已相继面世。

单相全波整流电容滤波稳压二极管稳压电路仿真实验

单相全波整流电容器滤波稳压二极管稳压电路实验说明
在安装有实验软件的条件下，双击该实验的图标将会打开如图所示的窗口。

1、将窗口最大化（右上角蓝框中的方块），出现左下脚红框中的运行控制按钮（见
图）。

2、实验过程：点击左下脚的运行开关按钮（三角型按钮）将实验电路置于运行
状态。

将出现图示窗口。

3、SW1用于变换滤波电容器：左无电容器、中100uF、右1000uF；SW2与SW3
用于接通和断开稳压电路，SW2闭合SW3下方稳压电路接入，SW2断开SW3上方无稳压电路。

4、测量下表各种条件时的输入和输出电压并记录，观察相应的输入和输出电压
5、
6、说明电容器的作用及大小对输出电压的影响，有电容器有稳压二极管的作用，
无电容器有稳压管的作用。

与半波电路和桥式电路有什么无区别？。

单相全波可控整流电路单相桥式半控整流电路[1]

单相全波可控整流电路、单相桥式半控整流电路一.单相全波可控整流电路单相全波可控整流电路（Single Phase Full Wave Controlled Rectifier)，又称单相双半波可控整流电路。

图1 单相全波可控整流电路及波形单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的。

变压器不存在直流磁化的问题。

单相全波与单相全控桥的区别是：单相全波中变压器结构较复杂，材料的消耗多。

单相全波只用2个晶闸管，比单相全控桥少2个，相应的，门极驱动电路也少2个；但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的2倍。

单相全波导电回路只含1个晶闸管，比单相桥少1个，因而管压降也少1个。

因此，单相全波电路有利于在低输出电压的场合应用1.电路结构图2.单相桥式半控整流电路，有续流二极管，阻感负载时的电路及波形单相全控桥中，每个导电回路中有2个晶闸管，1个晶闸管可以用二极管代替，从而简化整个电路。

如此即成为单相桥式半控整流电路（先不考虑VDR）。

单相全控桥式整流电路带电阻性负载的电路图如2所示，四个晶间管组成整流桥，其中vTl、vT4组成一对桥臂，vT 2、vT3组成另一对桥臂，vTl和vT3两只晶闸管接成共阴极，VT2和VT 4两只品间管接成共阳极，变压器二次电压比接在a、b两点，u2=1.414U2sin(wt)2.电阻负载半控电路与全控电路在电阻负载时的工作情况相同。

其工作过程如下：a)在u2正半周，u2经VT1和VD4向负载供电。

b) u2过零变负时，因电感作用电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流。

c)在u2负半周触发角a时刻触发VT3，VT3导通，u2经VT3和VD2向负载供电。

d)u2过零变正时，VD4导通，VD2关断。

VT3和VD4续流，u d又为零。

3.续流二极管的作用1)避免可能发生的失控现象。

2)若无续流二极管，则当a突然增大至180 或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使u d成为正弦半波，其平均值保持恒定，称为失控。

单相桥式全控整流电路仿真建模分析

单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、单相桥式全控整流电路(电阻性负载)1电路的结构与工作原理1.1电路结构u1Tu2u d RidabVT1VT3VT2VT4i2图 1 单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)的电路原理图1.2 工作原理在电源电压正半波，在wt＜α时，晶闸管VT1，VT4承受正向电压，晶闸管VT2，VT3承受反向电压，此时4个晶闸管都不导通，且假设4个晶闸管的漏电阻相等，则ut1(4)=ut2(3)=1/2U2；在wt=α时，晶闸管VT1，VT4满足晶闸管导通的两条件，晶闸管VT1，VT4导通，负载上的电压等于变压器两端的电压U2；在wt=π时，因电源电压过零，通过晶闸管VT1，VT4的阳极电流小于维持晶闸管导通的条件下降为零，晶闸管关断；在电源负半波，在wt＜α+π时，触发晶闸管VT2，VT3使其元件导通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上，负载上有输出电压（Ud=-U2）和电流，且波形相位相同。

此时电源电压反向施加到晶闸管VT1，VT4，使其承受反向电压而处于关断状态；在wt=2π时，因电源电压过零，通过晶闸管VT2，VT3的阳极电流小于维持晶闸管导通的条件下降为零，晶闸管关断。

2单相桥式全控整流电路建模在MATLAB新建一个Model，同时模型建立如下图所示：图2 单相桥式全控整流电路(电阻性负载)的MATLAB仿真模型2.1模型参数设置在此电路中，输入电压的电压设置为220V，频率设置为50Hz，电阻阻值设置为1欧姆，电感设置为1e-3H，脉冲输入的电压设置为3V，周期设置为0.02（与输入电压一致周期），占空比设置为10%，触发角分别设置为20°，60°，90°，150°因为两个晶闸管在对应时刻不断地周期性交替导通，关断，所以脉冲出发周期应相差180°。

晶闸管参数脉冲参数电源参数负载参数3 仿真结果与分析a．触发角α=30°，MATLAB仿真波形如下图3 α=30°单相桥式全控整流电路仿真结果(电阻性负载) b．触发角α=60°，MATLAB仿真波形如下图4 α=60°单相桥式全控整流电路仿真结果(电阻性负载) c．触发角α=90°，MATLAB仿真波形如下图5 α=90°单相桥式全控整流电路仿真结果(电阻性负载)4小结单相桥式全控整流电路（电阻性负载）一共采用了四个晶闸管，VT1,VT2两只晶闸管接成共阳极，VT3,VT4两只晶闸管接成共阴极，当u2在（0~α）晶闸管VT1和VT4承受正向电压，但是没有触发脉冲晶闸管没有导通。

单相全控桥式整流仿真报告10页

单相全控桥式整流仿真报告10页一、实验目的本次实验的主要目的是通过仿真的方式掌握单相全控桥式整流电路的基本原理、结构和工作特点，以及了解电路中主要元件的选型及其参数的测量方法，从而提高学生对于电路的运用能力。

二、实验原理单相全控桥式整流电路是一种常见的交流电路，其基本原理是通过四个可控硅管和两个二极管的控制，将交流电转换为直流电。

电路如下图所示：图中，V为网络电压，R为限流电阻，D1和D2为二极管，SCR1~SCR4为可控硅管，+V0和-V0为输出直流电压。

当输入电压为正半周时，SCR3和SCR4导通，通过D1和D2实现整流；当输入电压为负半周时，SCR1和SCR2导通，通过D1和D2实现整流。

控制SCR1~SCR4的触发角，可以实现输出电压的调节。

三、实验步骤1、按照电路图连接电路，选择合适的元件和参数；2、打开仿真软件（本次实验采用的是Multisim软件），新建一个电路，在元件库中选择所需元件，放置在仿真电路中；3、选择交流电源并连接，设置网络电压的参数（本次实验设置网络电压为220V）；4、设置可控硅管的触发角，观察输出电压的变化，记录数据；5、重复步骤4，改变可控硅管的触发角，分析输出电压的变化规律。

四、实验结果与分析1、当控制SCR1~SCR4的触发角为0时，输出电压的波形如下图所示：由图可知，输出电压为纯直流电压，振荡非常小，且电压大小为317.6V，略小于理论输出电压的峰值值（V0=220×√2=311.2V）。

这是因为，当SCR1~SCR4同时导通时，由于可控硅管的导通状态不连续，存在一定的电压降，从而使得输出电压存在一定的波形畸变和振荡。

2、当控制SCR1~SCR4的触发角为150°时，输出电压的波形如下图所示：由图可知，当可控硅管的触发角为150°时，输出电压为直流电压和交流电压的叠加，电压振荡明显，且电压大小为379.4V，略大于理论输出电压的峰值值（V0=220×√2=311.2V）。

单相PWM整流电路仿真

一、课程名称PWM整流电路的仿真二、课程设计的内容，指标内容及要求，应完成的任务本课程设计是要设计一个PWM整流电路，而我们选择设计单相全桥PWM整流电路，对于全桥电路来说，直流侧电容只要一个就可以了，交流侧电感和电阻是电路正常工作所必须的。

我们设计的单相全桥PWM整流电路的具体设计内容如下：1、整流电路为单相全桥电路；2、整流变压器额定参数的计算；3、晶闸管（全控型器件）电压、电流额定的选择；4、电抗器电感值的计算；5、保护电路（缓冲电路）的设计；6、触发电路（驱动电路）的设计；7、画出完整的主电路原理图和控制电路原理图；8、用MATLAB进行仿真，观察结果。

本课程设计的指标内容要求是要使设计出的PWM整流电路工作在整流状态，即交流侧电流Is与电压Us相位相同且超前于线电压Uab,从而能够达到整流目的。

应完成的任务是调节PWM控制电路和主电路里的各元件参数，从而使交流侧电流Is与电压Us相位相同且超前于线电压Uab，使电路工作在整流状态。

三、设计方案选择及论证设计方案的选择：我们选择的主电路是单相全桥电路其中全控型器件为电力MOSFET，控制电路为单极性PWM控制，控制方法为间接电流控制。

设计方案的论证：同SPWM逆变电路控制输出电压相类似，可在PWM整流电路的交流输入端AB之间产生一个正弦波调制PWM波Uab，Uab中除了含有与电源同频率的基波分量外，还含有与开关频率有关的高次谐波。

由于电感Ls的滤波作用，这些高次谐波电压只会使交流电流is产生很小的脉动。

如果忽略这种脉动，Is为频率与电源频率相同的正弦波。

在交流电源电压Us一定时，Is的幅值和相位由Uab中基波分量的幅值及其与us的相位差决定。

改变Uab中基波分量的幅值和相位，就可以使Is与Us同相位。

四、总体电路的功能框图及其说明控制电路产生PWM控制信号，控制电路产生的控制信号传到驱动电路，驱动电路把控制信号转换为加在MOSFET控制端和公共端之间，可以使其开通或关断的信号。

电力电子课程设计——单相全波晶闸管整流电路设计

电力电子技术课程设计说明书单相全波晶闸管整流电路设计摘要为培养运用基本知识进行简单电路设计的能力，扎实基础理论，我们现在初次进行电力电子课程设计。

随着科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。

但是晶杂管相控整流电路中随着触发角α的增大，电流中谐波分量相应增大，因此功率因素很低。

把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就构成了PWM整流电路。

通过对PWM整流电路的适当控制，可以使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位，功率因素近似为1。

这种整流电路称为高功率因素整流器，它具有广泛的应用前景。

电力电子器件是电力电子技术发展的基础。

正是大功率晶闸管的发明，使得半导体变流技术从电子学中分离出来，发展成为电力电子技术这一专门的学科。

而二十世纪九十年代各种全控型大功率半导体器件的发明，进一步拓展了电力电子技术应用和覆盖的领域和范围。

电力电子技术的应用领域已经深入到国民经济的各个部门，包括钢铁、冶金、化工、电力、石油、汽车、运输以及人们的日常生活。

功率范围大到几千兆瓦的高压直流输电，小到一瓦的手机充电器，电力电子技术随处可见。

关键词：半导体、电力变换、整流电路ABSTRACTTo cultivate the use of basic knowledge of the ability of a simple circuit design, solid basic theory, we are now the first time the power electronics curriculum design.With the increasing development of science and technology, the circuit is also getting higher and higher, due to the need to size adjustable DC power supply in the actual production, and phase-controlled rectifier circuit structure is simple, easy to control, stable performance, easy to use it to get large and medium-sized, small-capacity DC, is currently the DC method has been widely applied. However, the grain hybrid tube of α increases with the firing angle of the phase-controlled rectifier circuits, harmonic component corresponding increase in the current, power factor is very low. SPWM control inverter circuit for the rectifier circuit, constitutes a PWM rectifier. Proper control of the PWM rectifier, so that the input current is very close to sine wave, and phase with the input voltage, power factor is approximately 1. This rectifier circuit is called a high power factor rectifier, which has broad application prospects.Power electronic devices is the basis for the development of power electronics technology. It is the invention of the power thyristor, semiconductor converter separated from the electronics, the development of the specialized disciplines of power electronics technology.Full-controlled power semiconductor devices invented in the 1990s, to further expand the areas and scope of the power electronics technology and coverage. The field of power electronics technology has gone deep into the sectors of national economies, including iron and steel, metallurgy, chemical industry, electric power, petroleum, automotive, transportation and people's daily life. The power range to thousands of megawatts of HVDC, as small as one-watt cell phone charger, power electronics technology can be seen everywhere.Key words semiconductor；power conversion；rectifier circuit目录1、设计任务书 (6)2、单相晶闸管整流电路供电方案的选择 (7)2.1单相桥式全控整流电路 (7)2.2单相双半波可控整流电路 (7)3、单相晶闸管整流电路主电路设计 (8)3.1主电路原理图 (8)3.2变压器参数的计算 (9)4、电路元件的选择 (10)4.1整流元件的选择 (10)5、保护元件的选择 (11)5.1变压器二次侧熔断器的选择 (11)5.2保护电路原理图及工作原理 (11)5.3晶闸管保护电路的选择 (11)6、单相整流电路的相控触发器电路 (13)6.1相控触发电路原理图及工作原理 (13)6.2相控触发芯片的选择 (13)7、单相整流电路设计总设计结果 (15)7.1 晶闸管工作原理 (15)7.2总电路的原理框图 (17)总结 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)1、《电力电子技术》课程设计任务书1.1设计课题目单相全波晶闸管整流电路设计（纯电阻负载）1.2设计要求1、单相全波晶闸管整流电路的设计要求为：负载为阻性负载.2、技术要求:(1) 电网供电电压：交流380V 10% f=50Hz；(2) 直流输出电压：0~220V/50~220V范围内；(3) 直流输出电流额定值100A，直流输出电流连续的最小值为10A；(4) 输出功率：500W；在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力要求具体电路方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。

单相桥式全控整流电路的设计与仿真

单相桥式全控整流电路的设计与仿真
1.设计原理
2.设计步骤
（1）电路分析：根据电路图，进行电路分析，确定电路参数和特性。

包括输入电压、输出电流、整流角等。

（2）电路选择：根据设计需要选择合适的元件，如SCR、电容、电
阻等。

同时注意元件的电压和电流容量要满足使用要求。

（3）电路参数计算：根据电路工作条件和设计需求，计算电路各个
元件的参数，如SCR的导通角、电阻和电容的取值等。

（4）控制电路设计：根据实际需要设计控制电路，通过触发脉冲控
制SCR的导通和关断。

（5）电路布局与连接：按照设计要求进行电路布局与连接，注意元
件之间的电气隔离和散热问题。

（6）仿真实验：使用电子仿真软件进行电路的仿真实验，验证电路
的性能和特性。

3.仿真实验
（1）在仿真软件中打开电路设计界面，绘制单相桥式全控整流电路
的电路图。

（2）设置电路参数，包括输入电压、输出电流、电阻、电容等。

（3）设计控制电路，设置触发脉冲的宽度和频率。

（4）运行仿真，观察电路的电压、电流波形和效果。

（5）根据仿真结果，优化电路设计，调整参数，使电路性能达到设计要求。

（6）分析仿真结果，评估电路的性能和特性。

4.总结与展望
单相桥式全控整流电路是一种重要的电力电子变流器，其设计和仿真对于电气工程师具有重要的实际意义。

本文介绍了单相桥式全控整流电路的设计原理和步骤，以及使用仿真软件进行电路仿真实验的方法。

随着电力电子技术的不断发展，相信单相桥式全控整流电路将在实际应用中起到更大的作用。

单相桥式全控整流电路仿真实验步骤

单相桥式全控整流电路仿真实验步骤嘿，今天咱们聊一聊单相桥式全控整流电路的仿真实验。

听着是不是有点拗口？别着急，咱们一点点地捋清楚。

说实话，这个实验的过程其实挺简单的，但要把它理解清楚，得一步步地往下走。

就像你做饭一样，拿到食材时可能不知道怎么做，但有了步骤之后，菜肴自然就成了。

好，话不多说，咱们就开始吧！咱们要做的就是搭建一个简单的单相桥式全控整流电路。

可能很多人第一次听到这名字会觉得像是外星语，啥叫单相、桥式、全控呀？其实你不用太紧张，简单说来，单相就是咱们生活中常见的220伏交流电，这个电压是单相的；桥式，就是用四个二极管按照桥形连接起来的形式；全控，则是指在电路中加入了可控硅（或者叫SCR），你可以控制它的导通与断开。

是不是听着就有点意思了？好了，第一步咱们得把这些零件准备齐全，二极管、可控硅、电阻、电源线、示波器什么的，别小看这些东西，每个小小的部件都有它的用处。

拿到这些零件后，开始搭建电路吧！这一步就像盖房子一样，得一步步把每一块砖都垒好。

把桥式整流的四个二极管连接成一个桥形，每个二极管的方向要按照规定的方式放好，否则电流走错了地方，整套电路就玩完了，得不偿失。

然后呢，把可控硅放到适当的位置，记得它是你“掌控”的关键啊，控制好它的导通时机，才能确保电路工作正常。

电路搭好了，接下来就得接入交流电源了。

哎，这一步你千万别马虎，交流电源接错了，不仅电路不能正常工作，还可能会出事。

接好后，咱们就可以通过调节可控硅的控制信号，观察电路输出的直流电压变化了。

别忘了，电压波形可得用示波器来观察，搞不好你一不小心就成了“电波专家”。

这时你会发现，经过整流后的输出电压不像输入的交流电那么“波动大”，它变得更平稳了，简直是电流世界的小清新。

不过，这个过程可没那么简单，想要完美的输出，你得认真调试。

比如说，你可以通过调整可控硅的触发角度，看看输出电压是如何随之变化的。

触发角越大，输出电压越低；触发角越小，输出电压就越高。

单相桥式全控整流电路仿真

单相桥式全控整流电路仿真单相桥式全控整流电路如图1-1 所示：图 1-1 单相桥式全控整流电路原理图电流由交流电源u1,整流变压器T，晶闸管VT1~VT4，负载电阻R 以及触发电路组成。

在变压器二次电压u2 的正半周触发晶闸管VT1 和VT4，在u2 的负半周触发晶闸管VT2 和VT3，在负载电阻上可以得到方向不变的直流24电，改编晶闸管的控制角可以调节输出直流电压和电流的大小。

该电路的仿真过程可以分为建立仿真模型，设置模型参数和观测仿真结果等几个主要阶段。

1.建立仿真模型（1）首先建立一个仿真模型文件。

在MATLAB 的彩电上点击FILE，选择再在弹出菜单中选择MODEL，这时出现一个空白的仿真平台，在这平台上可以绘制电路的仿真模型。

同时也可以在FILE 菜单下给文件命名。

（2）提取电路元器件模块。

在仿真模型串口的菜单上调出模型库浏览器，在模型库中提取适合的模块放到仿真平台上。

组成单相桥式整流电路的主要元器件有交流电源，晶闸管，RLC 负载等，提取元器件模块的路径。

元器件名称、提取元器件路径：交流电源u2 Power system blockset\electrical sources\AC voltage source晶闸管VT1~VT4 Power system blockset\power electronics\thyristorRLC串联电路Power system blockset\elements\seriesRLC branch脉冲发生发生器Simulink\sources\pulse generatorT形节点Power system blockset\connectors\T connector中性节点Power system blockset\connectors\neutral(output)（3）将电路元器件模块按单相整流的原理图连接起来组成仿真电路。

将元器件连接组成仿真模型如图1-2。

单相全波可控整流电路仿真设计

单相全桥可控硅整流电路matlab

单相全波可控整流电路

单相桥式全控整流电路的仿真与分析

220V／50A单相全波可控整流电路

单相全波可控整流电路仿真实验

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单相全波可控整流电路MATLAB仿真实验

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单相全波可控整流电路单相桥式半控整流电路[1]

单相桥式全控整流电路仿真建模分析

单相全控桥式整流仿真报告10页

单相PWM整流电路 仿真

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