三相桥式全控整流电路的设计与仿真
三相桥式全控整流电路设计课程设计
三相桥式全控整流电路设计课程设计
三相桥式全控整流电路设计课程设计主要包含以下几个步骤：
1.设计目标：明确设计的目标，如实现直流电压的可控输出、减
小谐波含量、提高系统的功率因数等。
2.电路拓扑：选择三相桥式全控整流电路作为拓扑结构。
3.器件选型：根据设计要求，选择适当的晶闸管、二极管等器
件，并确定其型号和规格。
4.参数计算：根据设计目标，计算电路的输入输出电压、电流、
功率等参数，以及晶闸管的控制角和触发脉冲等参数。
5.仿真分析：利用仿真软件对设计电路进行仿真分析，验证设计
的可行性和正确性。
6.电路板设计：根据仿真分析结果，进行电路板的设计，包括布
局、布线、元件封装等。
7.调试与测试：完成电路板制作后，进行调试和测试，确保电路
正常工作并达到设计目标。
8.总结与优化：总结设计过程中的经验和教训，优化电路设计，
提高系统的性能和可靠性。
在具体的设计过程中，可以根据实际情况进行调整和修改。
同时，需要注意安全问题，确保电路设计和使用过程中的安全可靠。
三相桥式全控整流电路matlab仿真总结
三相桥式全控整流电路matlab仿真总结三相桥式全控整流电路是一种常用于工业领域的电力电子装置，它可实现对高压交流电进行整流，将其转化为直流电供给负载。
在本文中，我们将使用MATLAB 软件进行仿真分析，并一步一步解答相关问题。
【第一步：建立电路模型】首先，我们需要建立三相桥式全控整流电路的模型。
在MATLAB中，我们可以使用Simulink来进行电路建模。
打开Simulink界面，选择建立一个新的模型文件。
然后，选择信号源模块，设置输入电压的参数，例如频率、幅值等。
接下来，选择桥式全控整流电路模块，设置电路的参数，如电阻、电感、电容等。
最后，建立一个输出信号的示波器，以便观察电路中各节点的电压和电流波形。
【第二步：参数设置】在进行仿真前，我们需要设置电路的参数。
在三相桥式全控整流电路中，常见的参数有：输入电压的频率和幅值、电压和电流传感器的增益、电阻和电容的数值等。
根据实际需求，选择合适的数值进行设置。
【第三步：电路仿真】设置好电路的参数后，我们可以开始进行仿真分析了。
在Simulink界面，点击“运行”按钮，MATLAB将根据设置的参数自动进行仿真计算，得到电路中各节点的电压和电流波形。
同时，仿真过程中，Simulink还会显示实时的仿真结果，以便我们观察电路的动态特性。
【第四步：结果分析】得到仿真结果后，我们可以进行结果分析。
首先，观察电路中各节点的电压波形，了解电路的工作状态和稳定性。
然后，计算电路中的电流波形，分析电路的功率损耗和能效等指标。
最后，将仿真结果与实际应用需求进行对比，评估电路的性能和可靠性。
【第五步：参数优化】在分析结果的基础上，我们可以对电路的参数进行优化。
通过调节电路的电阻、电容等参数，以达到更好的性能指标。
在MATLAB中，我们可以使用优化算法进行参数优化，例如粒子群算法、遗传算法等。
经过优化后，再次进行仿真验证，评估优化效果。
综上所述，通过MATLAB软件进行仿真分析，可以快速、准确地评估三相桥式全控整流电路的性能指标。
三相桥式全控整流电路的设计
三相桥式全控整流电路的设计1 主电路的设计与原理说明1.1 主电路图的确定习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管（VT 1、VT 3、 VT 5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT 4、VT 6、VT 2）称为共阳极组。
此外，习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a 、b 、c 三相电源相接的3个晶闸管分别为VT 1、VT 3、VT 5， 共阳极组中与a 、b 、c 三相电源相接的3个晶闸管分别为VT 4、VT 6、VT 2。
从后面的分析可知，按此编号，晶闸管的导通顺序为 VT 1－VT 2－VT 3－VT 4－VT 5－VT 6。
此主电路要求带反电动势负载，此反电动势E=60V ，电阻R=10Ω，电感L 无穷大使负载电流连续。
其原理如图1所示。
1.2 主电路原理为说明此原理，假设将电路中的晶闸管换作二极管，这种情况就也就相当于晶闸管触发角α=0o 时的情况。
此时，对于共阴极组的三个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通。
而对于共阳极组的三个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的一个导通。
这样，任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。
α=0o 时，各晶闸管均在自然换相点处换相。
由图中变压器二绕组相电压与线电压波形的对应关系看出，各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。
在分析d u 的波形时，既可从相电压波形分析，也可以从线电压波形分析。
从相电压波形看，以变压器二次侧的中点n 为参考点，共阴极组晶闸管导通时，整流输出电压 1d u 为相电压在正半周的包络线；共阳极组导通时，整流输出电压2d u 为相电压在负半周的包络线，总的整流输出电压d u =1d u -2d u是两条包络线间的差值，将其对应到线电压波形上，即为线电压在正半周的包络线。
从线电压波形看，由于共阴极组中处于通态的晶闸管对应的最大的相电压，而共阳极组中处于通态的晶闸管对应的是最小的相电压，输出整流电压 d u 为这两个相电压相减，是线电压中最大的一个，因此输出整流电压d u 波形为线电压在正半周的包络线。
三相桥式全控整流电路仿真..
三相桥式全控整流电路仿真专业：班级：姓名：学号：指导教师：摘要：三相桥式全控整流电路在现代电力电子技术中具有非常重要的作用。
本文在研究全控整流电路理论基础上,采用Matlab的可视化仿真工具Simulink建立三相桥式全控整流电路的仿真模型,对三相电源电压、电流以及负载特性进行了动态仿真与研究，并且对三相电源电流以及负载电流、电压进行FFT分析。
仿真结果表明建模的正确性,并证明了该模型具有快捷、灵活、方便、直观等一系列特点,从而为电力电子技术课程实验提供了一种较好的辅助工具。
关键词:Matlab；整流电路；动态仿真；建模三相桥式全控整流电路分析（电阻负载）1 主电路结构及工作原理1.1 原理图u d4622图1 三相桥式全控整流电路原理图（电阻负载）1.2工作原理三相桥式全控整流电路原理图如图1所示。
三相桥式全控整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来的,它由三相半波共阴极接法(VT1,VT3,VT5)和三相半波共阳极接法(VT4,VT6,VT2)的串联组合。
其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通,构成电流通路,因此为保证电路启动或电流断续后能正常导通,必须对不同组别应到导通的一对晶闸管同时加触发脉冲,所以触发脉冲的宽度应大于π/3的宽脉冲。
宽脉冲触发要求触发功率大,易使脉冲变压器饱和,所以可以采用脉冲列代替双窄脉冲;每隔π/3换相一次,换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进行,但只在同一组别中换相。
接线图中晶闸管的编号方法使每个周期6个管子的组合导通顺序是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6;共阴极组VT1,VT3,VT5的脉冲依次相差2π/3;同一相的上下两个桥臂,即VT1和VT4,VT3和VT6,VT5和VT2的脉冲相差π,给分析带来了方便;当α=0°时,输出电压Ud一周期的波形是6个线电压的包络线,所以输出脉动直流电压频率是电源频率的6倍,比三相半波电路高1倍,脉动减小,而且每次脉动的波形都一样,故该电路又可称为6脉动整流电路。
三相桥式全控整流电路的设计与仿真
三相桥式全控整流电路的设计与仿真目录第一章绪论 (2)1.1 设计目的 (2)1.2 设计意义 (2)第二章设计总体思路 (3)2.1设计要求 (3)（1）设计指标 (3)2.2设计思路 (3)2.3基本原理 (4)2.4基本框图 (5)第三章单元电路设计 (5)3.1 主电路 (5)3.2 触发电路 (7)3.3 保护电路 (11)第四章电路分析与仿真 (14)4.1三相桥式全控整流电路 Matlab仿真电路图（阻感负载） (14)仿真电路图 (14)阻感负载仿真图 (15)总结 (19)附录 (20)1、主电路图 (20)2、触发电路图 (21)3、总电路图 (22)参考文献 (24)1第一章绪论1.1设计目的1、通过对三相桥式电路的设计,掌握整流电路的工作原理,提高我们的运用科学理论知识能力、工程实践能力2、通过系统建模和仿真，掌握和运用MATLAB/SIMULINK工具分析系统的基本方法。
1.2设计意义电力电子技术无论对改造传统工业（电力、机械、矿冶、交通、化工、轻纺等），还是对新建高技术产业（航天、激光、通信、机器人等）和高效利用能源均至关重要。
我国目前仍旧是一个发展中的国家，尚处于前工业化阶段，传统产业仍然是我国国民经济的主力军，因此在近期或在较长一段时期内，传统产业的改造和发展将在很大程度上决定着我国经济的发展。
而电力、机械、冶金、石油、化工、交通运输是传统产业的重要支柱，这些产业技术水平的高低直接关系到我国工业基础的强弱。
毫无疑问，电力电子技术是提高这些产业技术水平的重要手段，它是对我国传统产业实现技术改造、建立自动化工业体系的关键应用技术。
下面就电力电子技术在国民经济各部门的应用进行简要讨论。
概括起来说，电力电子技术主要应用于电机调速传动、工业供电电源、电力输配电和照明四大方面。
自20世纪50年代末开始，电力电子技术在应用需求的推动下迅速发展成一门崭新的技术。
可以预见，在21世纪，电力电子技术2在现代化社会的建设中的应用将起着重要作用并得到飞跃性的发展。
三相桥式全控整流电路的设计与仿真
本科课程设计专用封面设计题目：三相桥式全控整流电路的设计与仿真 所修课程名称： 电力电子技术课程设计 修课程时刻： 2012 年 06 月 17 日至 6 月 23 日完成设计日期： 2012 年 06 月 23 日 评阅成绩： 评阅意见：__________………………………………（密）………………………………（封）………………………………（线）………………………………评阅教师签名：年月日三相桥式全控整流电路的设计与仿真一．设计要求1）完成三相桥式全控整流电路的设计与仿真；2）设计要求：输入：AC100V，50Hz；输出：100V，5A二．题目分析（1）电路组成：该电路为三相桥上全控整流电路，由变压器、六个晶闸管、电感和电阻组成。
（2）电路原理图：图1三相桥式全控整流电路的原理图（3）工作原理：将其中阴极连接在一路的3个晶闸管（VT一、VT3、 VT5）称为共阴极组；阳极连接在一路的3个晶闸管（VT4、VT六、VT2）称为共阳极组。
另外，适应上希望晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管别离为VT一、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管别离为VT4、VT六、VT2。
从后面的分析可知，按此编号，晶闸管的导通顺序为 VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6，且相位依次相差120º。
整流输出电压Ud一周期脉动六次，每次脉动的波形都一样。
电阻负载id波形与Ud波形形状一致。
而阻感负载时，当α＞60o时，阻感负载时的工作情形与电阻负载时不同。
电阻负载时，Ud波形不会出现负的部份，而阻感负载时，由于电感L的作用，Ud波形会出现负的部份，若电感L足够大，Ud中正负面积将大体相等，Ud平均值近似为零。
这表明，带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的α角移相范围为0°~90°。
在以上分析中已经说明，整流输出电压Ud 的波形在一周期内脉动六次，且每次脉动的波形相同，因此在计算其平均值时，只需对一个脉动进行计算即可。
三相桥式全控整流电路课程设计报告
电力电子技术课程设计题目院系专业姓名年级指导教师年月摘要电子技术的应用已深入到工农业经济建设,交通运输,空间技术,国防现代化,医疗,环保,和亿万人们日常生活的各个领域,进入21世纪后电力电子技术的应用更加广泛,因此对电力电子技术的研究更为重要。
近几年越来越多电力电子应用在国民工业中,一些技术先进的国家,经过电力电子技术处理的电能已得到总电能的一半以上。
本文主要介绍三相桥式全控整流电路的主电路和触发电路的原理及控制电路图,由工频三相电压380V经升压变压器后由SCR(可控硅)再整流为直流供负载用。
但是由于工艺要求大功率,大电流,高电压,因此控制比较复杂,特别是触发电路部分必须一一对应,否则输出的电压波动大甚至还有可能短路造成设备损坏。
本电路图主要由芯片C8051-F020微控制器来控制并在不同的时刻发出不同的脉冲信号去控制6个SCR。
在负载端取出整流电压,负载电流到C8051-F020模拟口,然后由MCU处理后发出信号控制SCR的导通角的大小。
在本课题设计开发过程中,我们使用KEIL-C开发软件,C8051开发系统及PROTEL-99,并最终实现电路改造设计,并达到预期的效果。
关键字：MCU ; SCR; 电力电子; 导通角; KEIL-C目录摘要 (2)1、原理及方案 (4)2、主电路的设计及器件选择 (5)2.1 三相全控桥的工作原理 (5)2.2 参数计算 (7)3、触发电路设计 (10)3.1 集成触发电路 (10)3.2 KJ004的工作原理 (10)3.3 集成触发器电路图 (11)4、保护电路的设计 (13)4.1 晶闸管的保护电路 (13)4.2 交流侧保护电路 (14)4.3 直流侧阻容保护电路 (15)5、MATLAB 建模与仿真 (16)5.1 MATLAB建模 (16)5.2 MATLAB 仿真 (18)5.3 仿真结构分析 (19)课程设计体会 (21)1 原理及方案三相桥式全控整流电路系统通过变压器与电网连接，经过变压器的耦合，晶闸管主电路得到一个合适的输入电压，使晶闸管在较大的功率因数下运行。
三相桥式全控整流电路仿真波形畸变
三相桥式全控整流电路仿真波形畸变（最新版）目录1.三相桥式全控整流电路的基本概念和结构2.仿真波形畸变的原因3.解决波形畸变的方法4.结论正文三相桥式全控整流电路是一种基于三相交流电源的整流电路，它可以将交流电转化为直流电，为负载提供稳定的电源。
该电路由六个晶闸管和三相变压器组成，通过控制晶闸管的导通角度，可以实现对输出电压和电流的控制。
在仿真三相桥式全控整流电路时，有时会出现波形畸变的现象。
波形畸变是指输出电压波形与理想波形存在差异，通常表现为波形的脉冲宽度调制、谐波失真等。
这种畸变会对电路的性能产生不良影响，如增加系统的谐波、降低电压的稳定性等。
造成仿真波形畸变的原因有很多，主要包括以下几个方面：1.晶闸管的触发角度不准确：在三相桥式全控整流电路中，晶闸管的触发角度是控制输出电压的关键参数。
如果触发角度设置不准确，会导致输出电压波形畸变。
2.变压器的磁通和电势中的谐波：在三相桥式全控整流电路中，变压器的磁通和电势中存在谐波成分，这些谐波成分会影响输出电压的波形。
3.负载的特性：负载的特性也会影响输出电压的波形。
例如，电感性负载会导致输出电压的波形出现过冲现象。
为了解决波形畸变问题，可以采用以下方法：1.调整晶闸管的触发角度：通过调整触发角度，可以控制输出电压的波形。
通常，需要根据负载的特性和系统的要求，合理设置触发角度。
2.优化变压器的设计：通过优化变压器的设计，可以减小磁通和电势中的谐波成分，从而改善输出电压的波形。
3.选择合适的负载：根据电路的特性，选择合适的负载，可以减小输出电压波形的畸变。
总之，三相桥式全控整流电路仿真波形畸变是一种常见的现象。
三相桥式全控整流电路的设计与仿真
三相桥式全控整流电路的设计与仿真一•设计要求1）完成三相桥式全控整流电路的设计、仿真；2）设计要求：输入AC3*110V，50Hz，输出电流连续，阻感负载，要求输出直流电压60V~200V，计算其主开关器件所承受的最大正反向电压，器件的额定电流，并建立合适的仿真模型，对主电路进行仿真。
然后根据三相桥式整流电路的驱动控制要求，设计其控制电路，产生符合电路驱动所要求的触发波形。
二•题目分析三相全控整流电路的整流负载容量较大，输出直流电压脉动较小，是目前应用最为广泛的整流电路。
它是由半波整流电路发展而来的。
由一组共阴极的三相半波可控整流电路（共阴极组晶闸管依次编号T1.T3.T5 ）和一组共阳极接法的晶闸管（依次编号T4.T6.T2 ）串联而成。
六个晶闸管分别由按一定规律的脉冲触发导通，来实现对三相交流电的整流，当改变晶闸管的触发角时，相应的输出电压平均值也会改变，从而得到不同的输出。
根据要求的输入电压值与输出的电压范围，计算出晶闸管承受的最大正、反向电压值。
然后根据三相桥式整流电路的驱动控制要求，设计其控制电路，产生符合电路驱动所要求的触发波形。
再用Multisim 软件进行仿真，调试，得到仿真图形。
1 .主电路图原理图t图一主电路原理图2.三相桥式全控整流电路的特点及其要求：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。
①两管同时导通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各一个，且不能为同一相器件。
②对触发脉冲的要求：a.按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6 的顺序，相位依次差60。
b.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。
c.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。
③U d —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。
晶闸管三相全控桥式整流仿真实验报告
运动控制仿真实验报告——晶闸管三相全控桥式整流仿真实验——实用Buck 变换仿真实验晶闸管三相全控桥式整流仿真实验（大电感负载）原理电路R2晶闸管三相可控整流仿真实验2原理电路框图输入三相交流电，额定电压380 伏（相电压220 伏），额定频率50Hz，星型联接。
输入变压器可省略。
为便于理解电路原理，要求用 6 只晶闸管搭建全控桥。
实验内容1、根据原理框图构建Matlab 仿真模型。
所需元件参考下表：仿真元件库：Simulink Library Browser示波器Simulink/sink/Scope要观察到整个仿真时间段的结果波形必须取消对输出数据的5000 点限制。
要观察波形的FFT 结果时，使能保存数据到工作站。
仿真结束后即可点击仿真模型左上方powergui 打开FFT 窗口，设定相关参数：开始时间、分析波形的周期数、基波频率、最大频率等后，点Display 即可看到结果。
交流电源SimPowerSystems/Electrical Sources/AC Voltage Source设定频率、幅值、相角，相位依次滞后120 度。
晶闸管SimPowerSystems/Power Electronics/Thyristor6 脉冲触发器SimPowerSystems/Extra Library/Control Blocks/Synchronized 6-Pulse Generator设定为50Hz，双脉冲利用电压检测构造线电压输入。
Block 端输入常数0.输出通过信号分离器分为 6 路信号加到晶闸管门极，分离器输出脉冲自动会按顺序从1 到 6排列，注意按号分配给主电路对应晶闸管。
电阻、电容、电感SimPowerSystems/Elements/Series RLC Branch设定参数负载切换开关SimPowerSystems/Elements/Breaker设定动作时间信号合成、分离Simulink/Signal Routing/Demux,Mux电流傅立叶分解SimPowerSystems/Extra Library/Discrete Measurements/Discrete Fourier设定输出为50Hz，基波有效值SimPowerSystems/Extra Library/Discrete Measurements/Discrete RMS value 设定为50Hz位移功率因数计算Simulink/User-Difined Functions/Fcn将度转换为弧度后计算余弦常数Simulink/Sources/Constant增益Simulink/Math Operations/Gain乘除运算Simulink/Math/Divide显示Simulink/sinks/Display电压检测SimPowerSystems/Measurements/Voltage Measurement电流检测SimPowerSystems/Measurements/Current Measurement2、带阻感负载，电感0.1H, 设定触发角为30 度：起动时基本负载20 欧，0.3 秒后并联一个2 欧姆电阻。
三相全控桥式整流电路的仿真设计毕业设计说明书
毕业设计说明书系(专业): 电气工程及其自动化专业题目: 三相全控桥式整流电路的仿真设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
三相桥式全控整流电路仿真建模分析
三相桥式全控整流电路仿真建模分析一、三相桥式全控整流电路（电阻性负载）工作原理1.电路的结构与1.1电路结构[[image:http://10.2.3.67/moodle/pluginfile.php/4106/mod_wiki/attachments/150//6GE%5BHDCV FE7KB9SMYR%5B338.jpg?forcedownload=1|alt]]1.2 工作原理在wt1~wt2区间：u相电压最高，VT1被触发导通，v相电压最低，VT6被触发导通，加在负载上的输出电压ud=Uu-Uv=Uuv。
在wt2~wt3区间：u相电压最高，VT1被触发导通，w相电压最低，VT2被触发导通，加在负载上的输出电压ud=Uu-Uw=Uuw。
在wt3~wt4区间：v相电压最高，VT3被触发导通，w相电压最低，VT2被触发导通，加在负载上的输出电压ud=Uv-Uw=Uvw。
在wt4~wt5区间：v相电压最高，VT3被触发导通，u相电压最低，VT4被触发导通，加在负载上的输出电压ud=Uv-Uu=Uvu。
在wt5~wt6区间：w相电压最高，VT5被触发导通，u相电压最低，VT4被触发导通，加在负载上的输出电压ud=Uw-Uu=Uwu。
在wt6~wt7区间：w相电压最高，VT5被触发导通，v相电压最低，VT6被触发导通，加在负载上的输出电压ud=Uw-Uv=Uwv。
1.3基本数量关系a.输出电压平均值当α<=60度时，Ud=1.35*U21*cosα当α>60度时，Ud=2.34*U2*【1+cos(π/3+α）】2.建模模型建立如下图[[image:http://10.2.3.67/moodle/pluginfile.php/4106/mod_wiki/attachments/150//%7B%24311XP MD%28%401%7DE1I6F3M0%295.jpg?forcedownload=1|alt]]2.1模型参数设置a.交流电源参数电源1[[image:http://10.2.3.67/moodle/pluginfile.php/4106/mod_wiki/attachments/150//dianyuan1.jpg?f orcedownload=1|alt]]电源2[[image:http://10.2.3.67/moodle/pluginfile.php/4106/mod_wiki/attachments/150//2.jpg?forcedown load=1|alt]]电源3[[image:http://10.2.3.67/moodle/pluginfile.php/4106/mod_wiki/attachments/150//3.jpg?forcedown load=1|alt]]b.同步脉冲信号发生器参数触发器1[[image:http://10.2.3.67/moodle/pluginfile.php/4106/mod_wiki/attachments/150//a.jpg?forcedown load=1|alt]]触发器2[[image:http://10.2.3.67/moodle/pluginfile.php/4106/mod_wiki/attachments/150//b.jpg?forcedown load=1|alt]]触发器3[[image:http://10.2.3.67/moodle/pluginfile.php/4106/mod_wiki/attachments/150//c.jpg?forcedown load=1|alt]]触发器4[[image:http://10.2.3.67/moodle/pluginfile.php/4106/mod_wiki/attachments/150//d.jpg?forcedown load=1|alt]]触发器5[[image:http://10.2.3.67/moodle/pluginfile.php/4106/mod_wiki/attachments/150//e.jpg?forcedown load=1|alt]]触发器6[[image:http://10.2.3.67/moodle/pluginfile.php/4106/mod_wiki/attachments/150//f.jpg?forcedown load=1|alt]]c.示波器参数示波器五个通道信号依次是：①电源电压Vabc；②负载两端电压Ud；③通过晶闸管VT1电压UT1；④通过晶闸管VT1电流IT1；⑤通过负载电流Id。
电力电子三相桥式全控整流电路的设计
电力电子三相桥式全控整流电路的设计一、设计原理三相桥式全控整流电路由六个可控硅器件组成，分别连接在电源的三个相线和负载之间。
通过对六个可控硅器件的控制，可以实现对电源电压的全波整流，并将交流电转换为直流电供给负载。
由于可控硅器件具有可控导通和关断的特性，因此可以实现对整流电路的控制。
二、工作方式三相桥式全控整流电路的工作方式主要分为两个阶段：正半周期和负半周期。
在正半周期中，当Uab > Ubc > Uca时，可控硅器件S1和S2导通，S3和S4关断，S5和S6的导通与关断由控制信号决定。
在负半周期中，当Uab < Ubc < Uca时，可控硅器件S1和S2关断，S3和S4导通，S5和S6的导通与关断由控制信号决定。
通过不断调整控制信号，可以实现对整流电路的输出电压的控制。
三、电路参数计算1.电源电压：根据实际应用需求，确定电源电压的额定值，通常为220V或380V。
2.负载电流：根据负载的功率需求和额定电压，计算负载电流的额定值。
3.可控硅器件参数：选取合适的可控硅器件，根据其额定电流和额定电压，确定器件的参数。
4.电感参数：根据负载电流的频率和电感的自感系数，计算电感的参数。
5.电容参数：根据负载电流的频率和电容的容量，计算电容的参数。
四、性能指标1.效率：计算整流电路的输入功率和输出功率的比值，即效率。
2.谐波失真：通过谐波分析，计算整流电路输出电压的谐波含量，衡量电路输出电压的质量。
3.稳定性：通过控制信号的调整，使得整流电路输出电压的波动尽可能小，保证电路的稳定性。
4.抗干扰能力：通过合理的电路设计和控制策略，提高电路的抗干扰能力，减少外部干扰对电路的影响。
五、总结三相桥式全控整流电路是一种常见的电能变换电路，广泛应用于工业和电力系统中。
本文详细介绍了该电路的设计原理、工作方式、电路参数计算以及相关的性能指标。
在实际应用中，需要根据具体的需求和要求进行电路设计，并通过实验和测试来验证电路的性能。
三相桥式全控整流电路仿真波形畸变
三相桥式全控整流电路仿真波形畸变摘要：一、引言二、三相桥式全控整流电路概述1.电路结构2.工作原理3.控制方式三、仿真波形畸变原因分析1.电压畸变2.电流畸变3.谐波分析四、改进措施及优化策略1.改进电路设计2.优化控制策略3.滤波器设计五、实验结果及分析1.实验设备与方法2.实验波形分析六、结论与展望正文：一、引言随着电力电子技术的发展，三相桥式全控整流电路在工业领域得到了广泛应用。
然而，在实际运行中，由于各种原因，电路的波形会发生畸变。
为了降低波形畸变，提高电路的性能，本文对三相桥式全控整流电路的仿真波形畸变进行分析，并提出相应的改进措施。
二、三相桥式全控整流电路概述1.电路结构三相桥式全控整流电路由三相交流电源、桥式整流电路、逆变器和控制电路组成。
2.工作原理在三相桥式全控整流电路中，交流电源通过桥式整流电路转换为直流电压。
逆变器将直流电压转换为交流电压，并通过控制电路实现对整流电路的控制。
3.控制方式三相桥式全控整流电路采用移相控制方式，通过改变触发脉冲的相位，实现对整流电路的控制。
三、仿真波形畸变原因分析1.电压畸变电压畸变主要原因是电源电压不平衡、负载波动和整流电路参数不匹配。
2.电流畸变电流畸变主要原因是逆变器开关器件的导通与关断造成的谐波分量。
3.谐波分析通过谐波分析，可得到电路中的各次谐波含量，为后续改进提供依据。
四、改进措施及优化策略1.改进电路设计优化电路参数，提高整流电路的性能。
2.优化控制策略采用先进的控制算法，如模糊控制、神经网络控制等，降低波形畸变。
3.滤波器设计设计合适的滤波器，有效抑制谐波，提高电路的输出质量。
五、实验结果及分析1.实验设备与方法采用实际电路进行实验，通过示波器等仪器采集波形数据。
2.实验波形分析对比改进前后的实验波形，分析波形畸变的改善程度。
六、结论与展望本文对三相桥式全控整流电路的仿真波形畸变进行了深入分析，提出了相应的改进措施。
通过实验验证，改进方法有效降低了波形畸变，提高了电路的性能。
三相桥式全控整流电路的设计与仿真
第一章绪言1.1设计背景目前，各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。
这类整流电路结构简单，控制技术成熟，但交流侧输入功率因数低，并向电网注入大量的谐波电流。
据估计，在发达国家有60%的电能经过变换后才使用，而这个数字在本世纪初达到95%。
电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。
据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。
电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术之一。
可以毫不夸张地说，如果离开电力电子技术，电力系统的现代化就是不可想象的。
而电能的传输中，直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势，其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。
通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源，现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。
大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。
在各种电子装置中，以前大量采用线性稳压电源供电，由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高，现在已逐渐取代了线性电源。
因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源，所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。
近年发展起来的柔性交流输电（FACTS）也是依靠电力电子装置才得以实现的。
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。
常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路，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。
三相桥式全控整流电路地设计与仿真
三相桥式全控整流电路的设计与仿真一．设计要求1）完成三相桥式全控整流电路的设计、仿真；2）设计要求：输入AC3*110V，50Hz，输出电流连续，阻感负载，要求输出直流电压60V~200V，计算其主开关器件所承受的最大正反向电压，器件的额定电流，并建立合适的仿真模型，对主电路进行仿真。
然后根据三相桥式整流电路的驱动控制要求，设计其控制电路，产生符合电路驱动所要求的触发波形。
二．题目分析三相全控整流电路的整流负载容量较大,输出直流电压脉动较小,是目前应用最为广泛的整流电路。
它是由半波整流电路发展而来的。
由一组共阴极的三相半波可控整流电路（共阴极组晶闸管依次编号T1.T3.T5）和一组共阳极接法的晶闸管（依次编号T4.T6.T2）串联而成。
六个晶闸管分别由按一定规律的脉冲触发导通，来实现对三相交流电的整流，当改变晶闸管的触发角时，相应的输出电压平均值也会改变，从而得到不同的输出。
根据要求的输入电压值与输出的电压围，计算出晶闸管承受的最大正、反向电压值。
然后根据三相桥式整流电路的驱动控制要求，设计其控制电路，产生符合电路驱动所要求的触发波形。
再用Multisim软件进行仿真，调试，得到仿真图形。
1．主电路图原理图图一主电路原理图2.三相桥式全控整流电路的特点及其要求：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。
①两管同时导通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各一个，且不能为同一相器件。
②对触发脉冲的要求：a.按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60︒。
b.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︒。
c.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︒。
U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。
三相桥式全控整流电路仿真
三相桥式全控整流电路仿真三相桥式全控整流电路是应用最广泛的整流电路，完整的三相桥式全控整流电路由整流变压器、6个桥式连接的晶闸管、负载、触发器和同步环节组成(见图1-1）。
6个晶闸管依次相隔600触发，将电源交流电整流为直流电。
三相桥式整流电路必须采用双脉冲触发或宽脉冲触发方式，以保证在每一瞬时都有两个晶闸管同时导通(上桥臂和下桥臂各一个)，整流变压器采用三角形/星形联结。
图1整流电路原理图三相桥式整流电路的仿真使用simpowersystems模型库中的三相桥和触发器的集成模块，用它们组成的三相桥式整流电路的仿真模型如图2所示。
在有的模型库中6-pulsethyristorbridge模块仍使用信号端，这时需要用psbupdate函数转换为电路端口6-pulsethyristorbridge模型没有测量端，需要时可打开其子电路，引出晶闸管的测量端口，模型中用多路测量multimeter观察变压器和负载的电压电流波形，并且用rms模块计算整流变压器二次电压的有效值，meanvalue模块计算整流器输出电压和电流的平均值，用powergui模块进行谐波分析。
图2三相桥式整流电路仿真模型仿真模型中整流器工作中保证触发脉冲与主电路同步很重要，仿真使用的六脉冲发生器是在同步电压过零时作为控制角??00的位置，因此在整流变压器采用△/丫-11联结时，同步变压器也可以采用△/丫-l1联结，同步信号的连接如图2所示。
在同步信号关系难于确定时，可以利用仿真的优点，将三相同步电压信号以不同的顺序连接到六脉冲发生器的ab、bc、ca三个同步输入端，然后运行该模，观察整流器输出电压波形，如果电压波形在一周期中6个波头连续规则，则该整流器的同步是正确的。
负载和控制角可以按需要设定。
三相桥式全控整流电路，电源相电压为220V，整流变压器输出电压为100V（相电压）。
观察整流器在不同负载和不同控制角度下的输出电压和电流波形，测量其平均值，观察整流器的电流波形，分析其主要谐波。
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三相桥式全控整流电路的设计与仿真
一．设计要求
1）完成三相桥式全控整流电路的设计、仿真；
2）设计要求：
输入AC3*110V，50Hz，输出电流连续，阻感负载，要求输出直流电压60V~200V，计算其主开关器件所承受的最大正反向电压，器件的额定电流，并建立合适的仿真模型，对主电路进行仿真。
然后根据三相桥式整流电路的驱动控制要求，设计其控制电路，产生符合电路驱动所要求的触发波形。
二．题目分析
三相全控整流电路的整流负载容量较大,输出直流电压脉动较小,是目前应用最为广泛的整流电路。
它是由半波整流电路发展而来的。
由一组共阴极的三相半波可控整流电路（共阴极组晶闸管依次编号T1.T3.T5）和一组共阳极接法的晶闸管（依次编号T4.T6.T2）串联而成。
六个晶闸管分别由按一定规律的脉冲触发导通，来实现对三相交流电的整流，当改变晶闸管的触发角时，相应的输出电压平均值也会改变，从而得到不同的输出。
根据要求的输入电压值与输出的电压范围，计算出晶闸管承受的最大正、反向电压值。
然后根据三相桥式整流电路的驱动控制要求，设计其控制电路，产生符合电路驱动所要求的触发波形。
再用Multisim软件进行仿真，调试，得到仿真图形。
1．主电路图原理图
图一主电路原理图
2.三相桥式全控整流电路的特点及其要求：
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。
①两管同时导通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各一个，且不能为同一相器件。
②对触发脉冲的要求：
a.按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60︒。
b.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︒。
c.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︒。
U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。
③
d
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．主电路设计、元器件选型及计算：
1. 主电路仿真图
用的是Multisim软件进行仿真
图二主电路仿真图
2. 根据设计要求具体参数的确定
设计要求：输入AC3*110V ，50Hz ，输出电流连续，阻感负载，电阻为30欧，要求输出直流电压60V~200V 。
整流输出电压d U 的波形在一周期内脉动六次，且每次脉动的波形相同，因此在计算其平均值时，只需对一个脉冲进行即可。
此外，以线电压的过零点 为时间坐标的零点，于是可得到当整流输出电压连续时（及带阻感负载时）的平均值为
α
ωωπ
απ
α
π
cos 34.2)(sin 63
1
2323
2d U t td U U ==
⎰++
所以，晶闸管承受的最大正、反向电压为变压器二次线电压峰值，即：
22=236 2.45110269.5F U U U U V =⨯==⨯=M RM
晶闸管电流有效值即为变压器二次电流：
根据计算结果，所以选取 c233m 型号晶闸管。
因为wL R >>
，再根据仿真中的最佳效果，所以选取电感值为180mH 。
四．主电路仿真分析
1. 仿真电路
图三 仿真主电路图
22
0.8163
VT
d d
I I I I ===d
d U I R
=
2. 阻感负载，a=0时工作情况
图四 a=0时晶闸管U VT 波形 图五 a=0时负载电压U d 波形
定量分析
α
ωωπ
απ
α
π
cos 34.2)(sin 63
1
2323
2d U t td U U ==
⎰++
所以，2
=2.34cos 2.34110257.4d U U a V
=⨯=
因为d U >200V ，所以必须串入电阻分压，分压电阻必须满足任意a 角时的要求
1
257.4200R
V V
R R ⨯=+
所以 1R =8.61Ω
则输出电流的平均值为
d 1257.4
6.6738.61
d U I A R R =
==+
3. 阻感负载，a=30时工作情况
图六 a=30时晶闸管VT U 的波形
图七 a=30时负载电压d U 的波形
定量分析
α
ωωπ
απ
α
π
cos 34.2)(sin 63
1
2323
2d U t td U U ==
⎰++
所以， 23
=2.34cos 2.341102232
d U U a V =⨯⨯= 因为d U >200V ，所以必须串入电阻分压，分压电阻必须满足任意a 角的要求
2
223200R
V V
R R ⨯=+
得2R =3.45Ω 则输出电流的平均值为
d 2223
6.6733.45
d U I A R R =
==+
4. 阻感负载，当a=60时工作情况
图
八
a=6
0时
晶
闸
管
U
VT
的
波
形
图九a=60时负载电压U d的波形定量分析
α
ωωπ
απ
α
π
cos 34.2)(sin 63
1
2323
2d U t td U U ==
⎰++
所以 ，21
=2.34cos 2.34110128.72
d U U a V =⨯⨯=
60V<d U <200V 输出电流的平均值为
d 128.7 4.2930
d U I A R ===
5. 阻感负载，当a=90时工作情况
图十 a=90时晶闸管VT U 的波形
图十一 a=90时负载电压d U 的波形
定量分析
α
ωωπ
απ
α
π
cos 34.2)(sin 63
1
2323
2d U t td U U ==
⎰++
得，=0
d U
60d U V <，所以a 不能调到90。
由2=2.34cos 60d U U a V ≥ 得 ，为确保输出电压范围在60—200V 之间， 调节a 角不能超过76.5，并要串联个大于8.61Ω的电阻。
五．控制电路设计
晶闸管可控整流电路，通过控制触发角a 的大小即控制触发脉冲起始相位来 控制输出电压大小。
为保证相控电路正常工作，很重要的是应保证按触发角a 的大小在正确的时刻向电路中的晶闸管施加有效的触发脉冲。
晶闸管相控电路，习惯称为触发电路。
大、中功率的变流器广泛应用的是晶体管触发电路，其中以同步信号为锯齿波的触发电路应用最多。
可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试方便。
晶闸管触发电路的集成化已逐渐普及，已逐步取代分立式电路。
此处就是采用集成触发产生触发脉冲。
KJ004组成分为同步、锯齿波形成、移相、脉冲形成、脉冲分选及脉冲放大几个环节。
3个KJ004集成块和1个KJ041集成块，可形成六路双脉冲，再由六个晶体管进行脉冲放大,即可得到完整的三相全控桥触发电路,如下图所示:
123456
图十二控制电路原理图
六．设计总结
为时五天的课程设计，不仅让我获得了新的知识，巩固了已有的知识，而且更让我明白了什么事情都要亲力亲为后方知其不容易。
此次课程设计当老师布置题目后，我头脑中的第一闪念是很简单，不用花太多的时间和精力。
但当我真的着手去做时，我却一路遇到种种麻烦，把人弄得焦头难额。
不过最后通过静心调整、咨询同学、求助老师，终于还是完成了此次的课程设计。
在此次设计中遇到的问题主要有：
1.仿真时对a的调节，我先前采用的是对六个晶闸管延迟时间的调整，但不知怎的始终不能得到理想的波形，以为是晶闸管的问题，换了无数种晶闸管后问题却依旧存在。
但通过无数次的尝试我终于找到了一种调节a值的方法，就是对三相电源的延迟时间进行调节。
如三相电源的延迟时间设为3.333ms就相当于a 的值为30度；三相电源的延迟时间设为5ms就相当于a的值为0度。
2.仿真时对触发信号源的选择，先前选择的是电源触发信号，但在使用中得到的结果并不理想，通过多次尝试以及翻阅资料最后选择了电流触发信号。
3.阻感负载，a=90度时产生的波形与理想波形始终存在较大差异，通过多次的尝试、调节，仍存在着一些差异。
参考文献：
[1] 王兆安编著.电力电子技术.北京:机械工业出版社,2004年5月.
[2]黄智伟编著.基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析.
北京：电子工业出版社，2008年1月.。