单相交流调压器仿真

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(完整word版)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 (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)13。

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2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。

单相交流调压

单相交流调压（仿真）一．触发电路基本原理晶闸管触发电路的作用是产生符合要求的门极触发脉冲，保证晶闸管在需要的时刻有阻断转为导通。

晶闸管触发电路应满足下列要求：1.触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通，对反电动势负载的变流器应采用宽脉冲或脉冲列触发；2.触发脉冲应有足够的幅度，对户外寒冷场合，脉冲电流的幅度应增加为器件最大触发电流的 3-5 倍，脉冲前沿的陡度也许增加，一般需达 1-2A/us ；3.所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额，且在门极伏安特性的可靠触发区域之内；4.应有的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。

如果用窄脉冲触发晶闸管，在α=wt 时刻1T 被触发导通，由于其导通角大于180，在负半周)(πα+=wt 时刻为2T 发出出发脉冲时，1T 还未关断，2T 因受反压不能导通,1T 继续导通直到在)(πα+=wt 时刻因1T 电流过零关断时，2T 的窄脉冲2G u 已撤除，2T 仍然不能导通，直到下一周期1T 再次被触发导通。

这样就形成只有一个晶闸管反复通断的不正常情况，0i 始终为单一方向，在电路中产生较大的直流分量；因此为了避免这种情况发生，应采用宽脉冲或脉冲列触发方式。

二．设计主电路要求计算机仿真具有效率高，精度高，可靠性高和成本低等特点，已经广泛应用与电力电子电路（或系统）的分析和设计中。

计算机仿真不仅可以取代系统的许多繁琐的人工分析，减轻劳动强度，提高分析和设计能力，避免因为解析法在近似处理中带来的较大误差，还可以与实物试制和调试相互补充，最大限度降低设计成本，缩短系统研制周期。

可以说，电路的计算机仿真技术大大加速了电路的设计和实验过程。

通过本次仿真，学生可以初步认识电力电子计算机仿真的优势，并掌握电力电子计算机仿真的基本方法。

单相交流调压电路的电路参数要求：电源电压220V，工频50Hz,阻感负载。

R=1Ω，L=10mH，宽脉冲触发。

仿真输出电压电流波形及电感的电压电流波形。

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%。

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。

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。

单相交流调压电路建模仿真

单相交流调压电路一、实验内容1．单相交流调压器带电阻性负载。

2．单相交流调压器带电阻—电感性负载。

3.单相交流调功。

二、实验原理（一）纯阻性负载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。

负载电压波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。

触发角的移相范围为0—π，阻性负载电路及波形分别如下所示。

图2-1 单相交流调压电阻负载电路图2-2 单相交流调压电路波形晶闸管电流的平均值：负载两端电压：（式1）（式2）流过负载的电流：功率因数为：2.1工作过程正、负半周α起始时刻（α=0），均为电压过零时刻。

在时，对VT 1施加触发脉冲，当VT 1正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在时，电源电压过零，因电阻性负载，电流也为零，VT 1自然关断。

在时，对VT 2施加触发脉冲，当VT 2正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在时，电源电压过零，VT 2自然关断。

当电源电压反向过零时，由于反电动势负载阻止电流变化，故电流不能立即为零，此时晶闸管导通角的大小，不但与控制角α有关，而且与负载阻抗角有关。

两只晶闸管门极的起始控制点分别定在电源电压每个半周的起始点。

稳态时，正负半周的相等，负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（电源电流）和负载电压的波形相似。

（二）阻感负载当电源电压U 2在正半周时，晶闸管VT 1承受正向电压，但是没有触发脉冲晶闸管VT 1没有导通，在α时刻来了一个触发脉冲，晶闸管VT 1导通，晶闸管VT 2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，由于负载电感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VT 1关断。

单相交流调压器仿真研究

单相交流调压器仿真研究
在单相交流调压器中，常见的调压器电路包括变压器和整流器。

变压
器用于将输入电压进行降压或升压，整流器则将交流电转换为直流电。

这
两个部分的工作对于单相交流调压器的正常运行至关重要。

在进行仿真研究时，可以使用Simulink等电力系统仿真软件。

首先，需要建立一个适当的模型，包括输入电压源、变压器和整流器等部分。

模
型中还需要考虑输入电压的波形特点，如正弦波等。

通过改变输入电压的幅值和频率等参数，可以观察到输出电压的变化
趋势。

例如，当输入电压的幅值较大时，输出电压可以保持稳定；当输入
电压的幅值较小或频率发生变化时，输出电压可能会发生波动。

同时，还可以通过改变变压器的参数，如变比和绕组匝数等，来观察
输出电压的变化情况。

优化变压器的设计参数可以提高调压器的效率和性能。

此外，还可以研究不同类型的整流器对单相交流调压器的影响。

常见
的整流器包括半波整流器、全波整流器和桥式整流器等。

通过比较它们的
输出电压稳定性和效率等指标，可以选取最适合的整流器类型。

综上所述，通过对单相交流调压器进行仿真研究，可以深入了解其工
作原理和性能特点，为优化设计和提高性能提供参考依据。

通过调整输入
电压、变压器参数和整流器类型等，可以实现输出电压的稳定调节和提高
调压器的效率。

毕业设计_单相交流调压电路仿真研究

提供全套毕业论文，各专业都有目录前言 (2)1.主电路设计 (4)1.1.设计内容及初始条件 (4)1.2.系统原理框图 (4)1.3.工作原理 (4)1.3.1.主电路工作原理 (4)1.3.2.晶闸管的工作原理 (8)1.4.负载电流分析 (9)1.5.单相交流调压电路主电路和触发电路（总电路）图 (11)1.6.仿真参数设置 (11)2.仿真 (14)2.1.电阻性负载仿真波形 (14)2.1.1.波形分析 (16)2.2.阻感性负载 (16)2.2.1.波形分析 (19)2.3.实验结果分析 (20)3.控制电路的设计 (20)4.设计体会 (22)5.参考文献 (23)前言[摘要]深入学习单相调压电路的工作原理，掌握单相调压电路带纯电阻负载和阻感性负载时的工作特性，并利用Matlab的Simulink仿真平台和系统仿真模型库对单相调压电路构造模型并进行电路实验仿真。

电路模型由交流电源、反并联的两个晶闸管、触发模块、电阻负载和观测示波器组成。

实验结果表明，组建的电路模型能够产生理论上的调压作用。

关键词：调压电路；晶闸管；Simulinkworking principle of understanding of the signal-phase voltage regulator circui ts with pure resistance of the work load,the use of Matlab's Simulink simulation pla tform and the Treasury Simulation Model of the signa-phase voltage regulator circuit structure and circuit model simulation experiment.Circuit model from AC power,two anti-parallel thyristor,trigger module,load resistance,and composition of the os cilloscope.The results show that the formation of the circuit to generate-a theoret ical model of the role of the regulator.Key words:voltage-regulator-circuit；Thyristor；Simulink引言交－交变换（ＡＣ－ＡＣ）包括交流调压和交－交变频。

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。

基于matlab的阻感负载单相交流调压电路的仿真实验报告

当延迟角a=30时，波形如下图7、8所示：
图7
图8
当延迟角a=60时，波形如下图9、10所示：
图9
图10
当延迟角a=90时，波形如下图11、12所示：
图11
图12
当延迟角a=120时，波形如下图13、14所示：
图13
图14
当延迟角a=150时，波形如下图15、16所示：
图15
图16
当延迟角a= simulink / simpowersystem
4、实验原理
阻感负载单相交流调压电路图如下图所示
公式原理：
1.
2.
3.
4.
5、实验内容
阻感负载单相交流调压电路的仿真电路图如下所示
阻感负载单相交流调压电路的仿真电路图
仿真参数设置如下
电源参数，频率50Hz，电压100v，图1所示
图1
脉冲参数设置，振幅3v，周期0.02，占空比10%，时相延迟角30*0.02/360，（30+180)*0.02/360，如图2、3所示。
图2
图3
阻感负载参数设置如图4所示
图4
示波器参数设置如图5、6所示
图5
图6
设置触发脉冲a分别为30、60、90、120、150、180。与其产生相应的波形分别如下图所示。
基于matlab的阻感负载单相交流调压电路的仿真实验报告
1、实验名称
基于matlab的阻感负载单相交流调压电路的仿真实验报告
2、实验目的
1.加强了解阻感负载单相交流调压电路的工作原理。
2.加深理解阻感负载单相交流调压电路对脉冲及移相的要求。
3.改变移相角，观察负载和晶闸管的电压、电流波形变化。
3、实验平台

基于MATLAB的晶闸管单相交流调压电路仿真matlab

基于MATLAB的晶闸管单相交流调压电路仿真
一、实验电路图：
图2－1 电阻性负载的交流调压电路
参数设置
交流峰值电压为100V、初相位为0、频率为50Hz。

晶闸管参数设置：Ron=0.001Ω，Lon=0H，Vf=0，Rs=20Ω，Cs＝4e-6F，RC
缓冲电路Lon=0.01H。

负载RLC分支，电阻性负载时，R＝2Ω，L＝0H，C=inf。

脉冲发生器：Pulse Generator1和Pulse Generator模块中的脉冲周期为0.02s，脉冲宽度设置为脉宽的10％，脉冲高度为12，脉冲移相角通过“相位角延迟”对话框设置。

二、实验结果
1.晶闸管单相交流调压器电路的仿真结果
控制方法：相位控制。

它是使晶闸管在电源电压每一周期中、在选定的时刻将负载与电源接通，改变选定的时刻可达到调压的目的。

2.实验截图如下：
控制角为00时的电阻性负载电流电压和脉冲波形如下：
控制角为600时的电阻性负载电流电压和脉冲波形如下：
控制角为1200时的电阻性负载电流电压和脉冲波形如下所示：
控制角为1800时的电阻性负载电流电压和脉冲波形如下所示：
从波形可看出，随着开通角α的增大，负载电压逐渐降低，达到调节灯光的目的。

α的移相范围为0≤α≤π。

三、实验心得
此次实验是对晶闸管单相交流调压电路的仿真，在本次试验中要通过多次调节相关器件的参数已达到试验所预期的结果；通过本次试验我基本学会了运用matalb进行一些电路实验仿真，能更加娴熟地运用matlat。

单相交流调压电路仿真

单相交流调压电路仿真报告班级：专业：组员：一、实验名称单相交流调压电路MATLAB仿真二、实验目的及要求1、了解单项调压电路的工作原理；2、深入了解MATLAB软件的使用。

三、实验的步骤及过程⑴电路图及工作原理在交流电源U1的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的触发延迟角ɑ进行控制，使得输出电压波形为正弦电压的一部分，从而实现调节输出电压的目的。

单相交流调压电路（电阻负载）原理图⑵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，整体模型如下图所示。

仿真参数：选择ode23tb算法，将相对误差设置为1e-3，开始仿真时间设置为0，停止仿真时间设置为0.06，其他的选项为默认设置。

⑶模型参数设置①交流电压源电压幅值100V，“measurements”测量选“V oltage”其他为默认设置，如图所示②脉冲信号发生器触发信号uG1参数设置：幅值（Amplitude）电压为12V；周期（Period）为0.02s；占空比（Pulse Width）为40%；时相延迟（Phase delay）为（α*0.02/360）其他为默认设置，如图所示。

触发信号uG2参数设置：幅值（Amplitude）电压为12V；周期（Period）为0.02s；占空比（Pulse Width）为40%；时相延迟（Phase delay）为【（α+180）*0.02/360】。

其他为默认设置脉冲信号发生器相位相差180，如图所示。

③晶闸管晶闸管Thyristor_VT1、Thyristor_VT2不勾选“Show measurement port”其他均为默认设置④RLC元件电阻（Resistance）R=10Ω，电感（Inductance）H=0H，电容（Capacitance）C=inf，其他设置选项默认设置。

⑤万用表⑥示波器选择Usrc：u1，测量交流电源设置Number of axes 为6，电压显示6段波形。

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。

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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。

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。

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 。

由于载流子复合需要一定的时间，反向电流接近于零到晶闸管恢复正向电压阻断能力所需时间称为正向阻断恢复时间tgr 。

关断时间tq : trr 与tgr 之和，即 tq=tr 叶tgr。

⑵晶闸管的主要参数动100% 90W①电压参数1）断态重复峰值电压UDRM在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件上的正向峰值电压。

2）反向重复峰值电压URRM在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件上的反向峰值电压。

3）额定电压UR通常取晶闸管的UDRM和URRM中较小的标值作为该器件的额定电压。

选用时，额定电压要留有一定裕量，一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2~3倍。

4 ）通态平均电压UT（A":指在晶闸管通过单相工频正弦半波电流，额定结温、额定平均电流下，晶闸管阳极与阴极间电压的平均值。

②电流参数1）通态平均电流IT（AV）在环境温度为+40 C和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结温时所允许连续流过的单相工频正弦半波电流的最大平均值。

使用时应按实际电流与通态平均电流有效值相等的原则来选取晶闸管。

实际使用时应留一定的裕量，一般取IT（AV） = （1.5~2）IT/1.57。

2）维持电流IH指使晶闸管维持导通所必需的最小电流；一般为几十到几百毫安，与结温有关，结温越高，则IH越小。

3）擎住电流IL晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流。

对同一晶闸管来说，通常IL约为IH的2~4倍。

4）浪涌电流ITSM指由于电路异常情况引起的并使结温超过额定结温的不重复性最大正向过载电流。

③其它参数1）断态电压临界上升率du/dt :指在额定结温和门极开路的情况下，不导致晶闸管从断态到通态转换的外加电压最大上升率。

2）通态电流临界上升率di/dt :指在规定条件下，晶闸管能承受而无有害影响的最大通态电流上升率。

如果电流上升太快，则晶闸管刚一开通，便会有很大的电流集中在式中 Z \ R 2 L 2, arctg -R其自由分量为2U — i S2 sin Z t e 辿sin te tg (1) 门极附近的小区域内，从而造成局部过热而使晶闸管损坏3. 阻感负载单相交流调压电路阻感负载单相交流调压电路及其波形当控制角为a 时，Ug1触发VT1导通，流过VT1管的电流i 2有两个分量, 即强制分量i B 与自由分量i s ,其强制分量为、2U 2i B —sin t式中 T —自由分量衰减时间常数,流过晶闸管的电流即负载电流为i 2 i s i B2-2U ^ sin t Z sin tgsin sine tg ©时，电压、电流波形如上图所示。

随着电源电流下降过零进入负半周，电路中的电感储藏的能量释放完毕，电流到零， VT1管才关断。

在3 t=0时触发管子，3 t= B 时管子关断，将①t= B 代入式 ⑴可得当取不同的©角时， 0=f( a )的曲线如图所示,(1)当a >©时稳定分量iB 与自由分量is 如图3-2(b)所示，叠加后电流波形i2的导通角0 <180，正负半波电流断续， a 愈大0愈小，波形断续愈严重。

这样使负载只有正半波，电流出现很大的直流分量，电路不能正常工作。

所以晶闸管的移相范围。

(1)交流主回路。

220V(50Hz)交流电源经反并联链接的晶闸管Thyristor 与Thyristorl 像阻抗负载RL供电，晶闸管既是双向开关又是移相控制电压的调节元件。

阻抗负载R=1Q、L=10mH电压测量Us检测交流电源电压u~，电压测量Uo检测输出电压Uo,分流器A检测为负载电流i L。

(2) 仿真模型中模块的参数设置。

①连续重复模块Repeating Sequence 。

“Time values ”重复时间值，设置为[0 0.01] 。

“ Output values ”输出值，设置为[-20 0] 。

②求代数和模块Sum。

“Icon shape ”图标形状，选择round 。

“ List of signs ”信号极性列表，设置为++。

其他项目采用默认设置。

③带有滞环的继电特性模块Relay 。

采用默认设置。

④常量输入模块Constant 。

“Constant values ”常量值，可设置为1~10 的任意数，包括小数。

其他箱采用默认值。

(4) 晶闸管移相控制电路。

①移相控制电路的思考。

因为电路的阻抗负载，其负载电流滞后于电压。

当控制角较小时，在一晶闸管电流尚未下降到0前，另一将闸管可能已被触发但未能导通，一旦负载电压为连续的正弦波，出现失控现象。

为避免失控现象，当一晶闸管被触发导通时，使其触发脉冲维持到该半周结束，即触发脉冲后沿固定在180 的宽脉冲触发方式。

②移相控制电路的构成。

连续重复模块Repeating Sequenee产生一个任意波形的周期信号，以上设置数据则为锯齿波发生器，器周期或频率的设置于工业交流电周期或频率相一致。

为了得到相角可移动的触发脉冲，与锯齿波发生器相配合设置了控制信号的常量偏移模块。

特采用带有滞环的继电特性模块Relay 来实现180 的宽脉冲触发方式，以保证晶闸管的正常触发。

③采用示波器检测多个电量波形。

④采用有效值测量模块RMSf实时数值显示Display模块检测交流调压后的输出电压有效值。

(5)模型仿真及仿真结果。

在【Simulation 】下的【Configuration Parameters 】即仿真参数设置里，仅设置仿真开始时间为0，停止时间设置为0.04s采用ode23tb算法，其他参数采用系统默认设置对模型仿真，其波形为上图，自上而下依次为电量U~、U gi、U g、U。

、i L。

u-为交流电源电压U~220V（50Hz）的波形（分压器Us）; u gi为锯齿波发生器与控制信号的常量模块叠加后作为模块Relay的激励信号，它仍是一个根据常量大小可上下移动的锯齿波；u g为经模块Relay发出的晶闸管门极触发脉冲，根据模块Relay的饱和特性，输出一方波；u o为输出电压（分压器Uo发出），在负载电流未下降到0之前，晶闸管维持导通，忽略晶闸管压降，其阳极端（a）与阴极端（k）等电位，所以u o随交流电源电压u-的反向而反向，直到负载电流下降到0为止时u o=0；i L为负载电流（分流器A 发出），因为负载的阻抗性质，其电流滞后与电压。

经有效值测量RMS^实时数值显示Display测出：采用ode23tb算法，当常量=1时，Uo=8.646V;当常量=6时，Uo=107.5V;当常量=10时, Uo=189.4V。

三、结论从波形可以看出仿真结果与原理分析波形相同，说明模型所构建的系统，具有单相交流调压的作用，通过改变常量偏移模块的值，可以起到移相控制，改变控制角a,起到调压作用。

参考资料：电力电子技术的MATLAB实践/黄忠霖，黄京编著，国防工业出版社。

电力电子技术的MATLAB仿真/周渊深主编，中国电力出版社。

电力电子技术/王云亮主编,电子工业出版社。