实验1单相桥式可控整流电路工作原理仿真
单相桥式全控整流电路实验
一.实验目的:1,熟悉Matlab 仿真软件和Simulink 模块库。
模块库。
2,掌握单相桥式全控整流电路的工作原理、工作情况和工作波形。
形。
二.实验器材:MATLAB 仿真软件仿真软件三.实验原理:VT1 VT3 VT2 VT4触发器1 触发器2 四.实验步骤: 电阻负载:一、仿真步骤一、仿真步骤1.启动MATLAB MATLAB,进入,进入SIMULINK 后新建一个仿真模型的新文件。
并布置好各元器件。
器件。
2.参数设置。
.参数设置。
各模块参数的设置基本与上一实验相同,各模块参数的设置基本与上一实验相同,但要注意触发脉冲的给定。
但要注意触发脉冲的给定。
但要注意触发脉冲的给定。
互为对角的互为对角的两个示波器的控制角设置必须相同,否则就会烧坏晶闸管。
二、模型仿真二、模型仿真设置好后,即可开始仿真。
设置好后,即可开始仿真。
点击开始控件。
点击开始控件。
点击开始控件。
仿真完成后就可以通过示波器来观察仿真完成后就可以通过示波器来观察仿真的结果。
仿真的结果。
电阻电感负载:带电阻电感性负载的仿真与带电阻性负载的仿真方法基本相同,但须将RLC 的串联分支设置为电阻电感负载。
本例中设置的电阻R =1,L =0.01H 0.01H,电容为,电容为inf inf。
五.实验数据:v +-Voltage Measurement1v+-Voltage MeasurementSeries RLC BranchScopePulse Generator3Pulse Generator2Pulse Generator1Pulse GeneratorDetailed Thyristor3Detailed Thyristor2Detailed Thyristor1Detailed Thyristori+-Current MeasurementAC Voltage Source电源电压触发信号1触发信号1触发信号2触发信号2流过晶闸管电流负载电流晶闸管端电压负载电压电阻负载:α=0度α=60度α=120度阻感负载:α=30度α=60度。
实验一-单相桥式全控整流电路
实验一-单相桥式全控整流电路实验一单相桥式全控整流电路姓名:王栋班级:15级自动化(2)班学号:1520301081一、实验目的1.加深理解单相桥式全控整流电路的工作原理2.研究单相桥式变流电路整流的全过程3.掌握单相桥式全控整流电路MATLAB的仿真方法,会设置各模块的参数。
二、预习内容要点1. 单相桥式全控整流带电阻性负载的运行情况2. 单相桥式全控整流带阻感性负载的运行情况3. 单相桥式全控整流带具有反电动势负载的运行情况三、实验仿真模型图 1.1 单相桥式阻性负载整流电路四、实验内容及步骤1.对单相桥式全控整流带电阻性负载的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲延迟角时的波形(至少3组)。
以延迟角30°为例(1)器件的查找以下器件均是在MATLAB R2017b环境下查找的,其他版本类似。
有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在库下的Sinks、Sources 中查找;其他一些器件可以搜索查找(2)连接说明有时查找出来的器件属性并不是我们想要的例如:变压器可以双击变压器进入属性后,取消three windings transformer就是单相变压器。
(3)参数设置1.双击交流电源把电压设置为311V,频率为50Hz;2.双击脉冲把周期设为0.02s,占空比设为10%,延迟角设为30度,由于属性里的单位为秒,故把其转换为秒即,30×0.02/360;3.双击负载把电阻设为1Ω;4.双击示波器把Number of axes设为7;5.在“Power Electronics”库中选择‘Universal Bridge’模块,选择桥臂数为2,器件为晶闸管,晶闸管参数保持默认即可(4)仿真波形及分析当α=30°时,当α=60°时,当α=90°时,2. 对单相桥式全控整流带阻感性负载的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲延迟角时的波形(至少3组)。
将阻性负载改为阻感负载,即参数设置,双击负载把电阻设为1Ω,电感设为0.01H仿真波形及分析当α=30°时,电感设为0.01H,此时电流处于连续状态图:阻感负载且电流连续时波形将电感值改为0.001H,可以看到电流不连续时的波形如下:图:阻感负载且电流不连续时波形当α=60°时,电感设为0.01H,此时电流处于连续状态将电感值改为0.001H,可以看到电流不连续时的波形如下:当α=90°时,电感设为0.01H,此时电流处于连续状态将电感值改为0.001H,可以看到电流不连续时的波形如下:3. 对单相桥式全控整流带具有反电动势负载的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲延迟角时的波形(至少3组)。
单项桥式全控整流电路仿真
电力电子电路分析与仿真实验报告学院:哈尔滨理工大学荣成学院专业:班级:姓名:学号:年月日实验一单相桥式全控整流电路仿真实训一、实验目的:1、不同负载时,单相全控桥整流电路的结构、工作原理、波形分析。
2、掌握单相桥式全控整流电路MATLAB的仿真方法,会设置各模块的参数。
二、实验内容:1、电阻负载电路仿真,记录波形变化。
2、阻感负载电路仿真,记录波形变化。
3、阻感负载接续流二极管电路仿真,记录波形变化。
三、实验用设备仪器及材料:PC机、Matlab仿真软件四、实验原理图:五、实验方法及步骤:1、根据电路原理图搭建仿真电路模型2、设置电源、触发脉冲和负载参数3、更改触发角,记录波形六、实验结果分析:电阻负载:在电源电压正半波(0~π)区间,晶闸管承受正向电压,脉冲UG在ωt=α处触发晶闸管VT1和VT4,晶闸管VT1,VT4开始导通,形成负载电流id,负载上有输出电压和电流。
在ωt=π时刻,U2=0,电源电压自然过零,晶闸管电流小于维持电流而关断,负载电流为零。
在电源电压负半波(π~2π)区间,晶闸管VT1和VT4承受反向电压而处于关断状态,晶闸管VT2和VT3承受正向电压,脉冲UG在ωt=α处触发,晶闸管VT2,VT3开始导通,形成负载电流id,负载上有输出电压和电流。
阻感负载:由于电感的作用,输出电压出现负波形;当电感无限大时,控制角α在0~90°之间变化时,晶闸管导通角θ=π,导通角θ与控制角α无关。
输出电流近似平直,流过晶闸管和变压器副边的电流为矩形波。
α=120°时的仿真波形,此时的电感为有限值,晶闸管均不通期间,承受二分之一的电源电压。
续流二极管:通过单向桥式全控整流电路(阻感性负载)可知,由于电感的作用,输出电压出现负波形,而我们为了除去负载上面的负电压就加上续流二极管就行续流。
续流二极管在这里的作用是当输入电流减小到一定程度时,因为电感的作用会继续产生一个回路电流,这个回路是从电感→电阻→续流二极管→电感。
电力电子技术 仿真实验 实验一 单相桥式全控整流电路
《电力电子技术》仿真实验实验一单相桥式全控整流电路说明:1、为选修《电力电子技术》的工科本科生编写的实验指导书;2、课前安排了一节Matlab、Simulink入门课,让同学们仿真了单相桥式不可控整流电路;3、本指导书适用于新版本Matlab。
实验一单相桥式全控整流电路一、实验目的1、掌握单相桥式全控整流电路的工作原理;2、掌握单相桥式全控整流电路的仿真方法;3、了解不同类型负载输出波形的差异。
二、实验环境及器件仿真软件:Simulink所用器件如下表1所示(以Matlab2019b版本为例)。
表1 实验器件三、实验原理(a )电阻负载(b )阻感负载图1 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路是常用的单相整流电路之一,主电路由两对桥臂构成,晶闸管VT 1和VT 4组成一对桥臂,VT 2和VT 3组成另一对桥臂。
认为输入电压u2正半周时上端电压为正。
1、电阻负载如图1(a )所示,以一个电流周期为例,在正半周时某一时刻t ,触发VT 1和VT 4可导通流过电流,若交流电周期为T ,则VT 1和VT 4在T/2时刻,电压过零变负时关断。
在T/2+t 时刻触发VT 2和VT 3可以导通,VT 2和VT 3在T 时刻电压过零变正时关断。
整流电压的平均值为:2211cos sin d()0.92d U t t U πααωωπ+==⎰ 其中α为时刻t 对应的电角度,U 2为输入交流电的电压幅值,α的变化范围为0~180°。
2、电感电阻负载如图1(b )所示,VT 1和VT 4导通后,电压过零变负时,由于电感的作用,仍有电流流过VT 1和VT 4,VT 1和VT 4不会关断,直到在T/2+t 时刻触发VT 2和VT 3导通,反向电压使VT 1和VT 4关断。
同理,VT 2和VT 3导通后,电压过零变正时不会关断,直到VT 1和VT 4导通时承受反向电压关断。
整流电压的平均值为:d 221sin d()0.9cos U t t U παωωαπ+==⎰其中α为时刻t 对应的电角度,U 2为输入交流电的电压幅值,L 极大时,α的变化范围为0~90°。
整理实验报告1-Windows的基本操作-范例-(2)
实验1单相桥式可控整流电路工作原理仿真整理表姓名:职业工种:申请级别:受理机构:填报日期:A4打印/ 修订/ 内容可编辑实验1 单相桥式可控整流电路工作原理仿真一、实验目的加深对单相桥式可控整流电路工作原理的理解,学会使用仿真软件MATLAB中的SIMULINK模块,搭建单相桥式可控整流电路模型,以及如何利用脉冲发生器来构建晶闸管的触发脉冲,并利用仿真模型,示波器和多路测量器分析单相桥式可控整流电路在不同触发延迟角、不同性质负载下的电流、输出电压波形。
二、实验系统组成及工作原理单相桥式全控整流原理电路三、实验所需软、硬件设备及仪器(1)计算机(装有windows XP以上操作系统);(2)MATLAB 6.1版本以上软件;四、实验内容单相桥式全控整流电路,电源电压为220V/50Hz,观察不同触发角(°、°)下阻性负载()与感性负载下(,)时的输出电压、负载电流以及晶闸管的耐压波形等。
五、步骤及方法请详细写出仿真实验的步骤,并给出相应的模型、仿真结果及分析六、课后思考与总结(1)撰写仿真实验报告;(2)思考不同负载下的单相整流桥的工作原理,并仿真单相桥式半波可控电路,理解其(带续流二极管电路)在阻性和感性负载下的工作原理。
实验2 三相桥式可控整流电路工作原理仿真一、实验目的加深对三相桥式可控整流电路工作原理的理解,学会使用仿真软件MATLAB中的SIMULINK模块,搭建三相桥式可控整流电路模型,以及如何构建三相桥式驱动电路——6脉冲驱动发生器,并利用仿真模型,分析三相桥式整流电路在不同触发延迟角、不同性质负载下的电流、输出电压波形,学会用Fourier分析模块分析相电流的谐波情况。
二、实验系统组成及工作原理三相桥式全控整流原理电路三、实验所需软、硬件设备及仪器(1)计算机(装有windows XP以上操作系统);(2)MATLAB 6.1版本以上软件;四、实验内容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,不同触发延迟角时,整流电路输出电压、电流波形,测量整流输出电压平均值,并观察整流器交流侧电流波形和分析其主要次谐波。
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。
单相桥式全控整流电路仿真建模分析实验报告
一.实验目的1)不同负载时,三相可控整流电路的结构、工作原理、波形分析。
2) 在仿真软件Matlab中进行单相可控整流电路的建模与仿真,并分析其波形。
二.实验内容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R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。
1.3基本数量关系a.直流输出电压平均值2cos 19.02cos 122)(sin 21222απωωπαπα+=+==⎰U U t d t U U db.输出电流平均值2cos 1.9.02aR U R U I d d +==c.负载电压有效值πππaa U U -+=22sin .2 d.负载电流有效值πππaa R U I -+=22sin 22. 单相桥式全控整流电路建模在MA TLAB 新建一个Model ,命名为quankong1,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,所以脉冲出发周琴应相差180°。
晶闸管单相桥式全控整流电路仿真实验原理
晶闸管单相桥式全控整流电路仿真实验原理下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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单相桥式可控整流电路实验报告
开课学院及实验室: 实验时间:年月日一、实验目的通过本实验,加深对单相桥式可控整流电路的工作原理的理解,增强对电路工作过程的分析能力。
二、实验原理单相桥式全控整流电路带电阻感负载时的原理接线图如图1.1所示,VT1和VT4组成一对桥臂,在此正半周承受电压S,得到触发脉冲即导通,当6过零时关断。
VT2和VT3组成另一对桥臂,在此负半周承受电压-a,得到触发脉冲即导通,当此过零时关断,带电阻负载。
根据原理图利用SIMU1INK中电力电子模块库建立相应的仿真模型如图1.2所示。
三、实验设备、仪器及材料PC机一台,MAT1AB软件四、实验步骤(按照实际操作过程)1 .打开MAT1AB,点击上方的simu1ink图标,进入SimUIink1ibraryBroWSer模式。
2 .新建mode1文件,从Simu1ink1ibraryBrowser选择元器件,分别从sinks和SimPowerSystems中选择,powergui单元直接搜索选取3 .根据电路电路模型正确连线五、仿真参数及结果仿真参数设置:UAC=IOOV(有效值),R=IoQ,晶闸管参数为默认值。
选择仿真终止时间为0.06s,采用变步长算法。
de23tb(stiff∕TR.BDF2),给出不同开通控制角(如,20°,40°,60°,90。
,150。
等)的情况下,直流端电压Ud和电流Id的波形。
1.控制角为20度3控制角为60度5.控制角为150度六、仿真结果分析根据前面的仿真结果,分析单相桥式可控整流电路中,开通控制角对输出直流电压值的影响。
在单项桥式全控带电阻负载整流电路中,在触发延迟角处给触发脉冲,当U2为为正半周期时,VT1和VT4导通,。
单相桥式全控整流电路仿真实验
一.实验目的:1. 熟悉Matlab 仿真软件和Simulink 模块库。
2. 掌握单相桥式全控整流电路的工作原理、工作情况和工作波形。
二.实验器材:电子计算机及仿真软件三.实验原理:单相桥式全控整流电路如图所示,电路由交流电源u1、整流变压器T 、晶闸管VT1-4、负载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,由于晶闸管的单向可控导电性,在负载上可以得到方向不变的直流电,改变晶闸管的控制角,可以调节输出直流电压和电流大小。
晶闸管触发电路输出脉冲与电源同步是电路正常工作的重要条件。
电路:四.实验步骤1、建立仿真模型(1)打开Simulink 仿真平台 (2)提取电路元件模块(3)将电路元件模块按单项整流电路的原理连接成仿真电路 2.、设置模块参数(1)交流电压源AC ,电压为220V (有效值),频率为50Hz ,初始相位为0° (2)变压器参数,一次电压为220V (有效值),二次电压为100V (有效值) (3)晶闸管VT1-4直接使用模型默认参数(4)负载RCL 设置为纯电阻R=500Ω;与阻感R=500Ω,L=10H (5)脉冲发生器同步频率为50Hz ,脉冲宽度取10° 3、设置仿真参数 4、启动仿真ud1udContinuous powerguiidiVTuVTcolsev +-Voltage Measurement1v +-Voltage MeasurementgmakVT4gmakVT3gmakVT2gmak VT1alpha_deg AB BC CABlockpulsesSynchronized 6-Pulse Generator+RLMeanMean Value12++Linear Transformeri +-120Constant20Constant1AC220v5、查看波形,检查无误后保存波形五.实验数据:一、纯电阻负载(1)α=0°负载电压ud波形负载电流id波形晶闸管VT1、4电流电压波形(2)α=60°负载电压ud波形负载电流id波形晶闸管VT1、4电流电压波形(3)α=120°负载电压ud波形负载电流id波形晶闸管VT1、4电流电压波形二、阻感负载(1)α=30°负载电压ud波形负载电流id波形(2)α=60°负载电压ud波形负载电流id波形六.数据处理及分析各试验数据、波形处理过程由仿真软件自动完成,所得结果与理论计算误差在合理范围内,实验成功。
电力电子仿真实验
《电力电子技术》仿真实验报告姓名: 学号:班级:专业: 电气工程及其自动化成绩:任课教师:实验一单相桥式全控整流仿真实验一.实验目的1.通过Matlab软件对单相桥式整流电路中阻性负载电路在不同的触发角情况下的工作特性进行分析。
2.掌握单相桥式全控整流电路原理以及阻性负载的工作特性;能够对仿真结果进行电路分析。
二.实验设备1.计算机一台;2.MATLAB软件三.实验内容1.单相桥式整流电路基本原理(1)晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂,在u2正半周期承受电压u2,得到触发脉冲导通,当u2过零时关断;(2)VT2和VT3组成另一对桥臂,在u2正半周期承受电压-u2,得到触发脉冲导通,当u2过零点时关断。
2.仿真模型介绍模型参数设置交流电源参数脉冲信号发生器参数Pulse Generator的参数Pulse Generator1的参数示波器参数示波器五个通道信号依次是:通道晶闸管电流I a,晶闸管电压U a,电源电流i2,通过负载电流I d,负载两端的电压U d;电阻R=1Ω。
3.仿真波形分析触发角α=0。
时仿真波形触发角α=30。
时仿真波形触发角α=60。
时仿真波形触发角α=90。
时仿真波形在电源电压正半波(0~π)区间,晶闸管承受正向电压,脉冲UG在ωt=α处触发晶闸管VT1和VT4,晶闸管VT1和VT4开始导通,形成负载电流i d负载上有输出电压和电流。
在ωt=π时刻,U2=0,电源电压自然过零,晶闸管电流小于维持电流而关断,负载电流为零。
在电源电压负半波(π~2π)区间,晶闸管TV1和VT4承受反向电压而处于关断状态,晶闸管VT2和VT3承受正向电压,脉冲UG在ωt=α处触发,晶闸管VT2,VT3开始导通,形成负载电流i d,负载上有输出电压和电流。
四.思考题(思考题,可根据思考程度,自行添加。
红字部分,自行删除)1.增大触发角,对输出电压平均值有什么影响?Ud=0.9U2((1+cosα)/2)当α=0时,Ud=0.9U2当α=180时,Ud=0所以触发角越大,输出平均电压越小。
单相桥式全控整流电路实验报告
一、实验目的1. 理解单相桥式全控整流电路的工作原理。
2. 掌握单相桥式全控整流电路的搭建方法。
3. 分析单相桥式全控整流电路在不同负载条件下的性能。
4. 学习使用示波器等实验仪器进行电路测试。
二、实验原理单相桥式全控整流电路由四个晶闸管(VT1、VT2、VT3、VT4)和负载组成。
当交流电源电压为正半周时,晶闸管VT1和VT4导通,电流从电源正极流向负载;当交流电源电压为负半周时,晶闸管VT2和VT3导通,电流从电源负极流向负载。
通过调节晶闸管的触发角,可以控制输出电压的大小。
三、实验器材1. 单相桥式全控整流电路实验装置2. 晶闸管模块3. 负载电阻4. 负载电感5. 电源6. 示波器7. 万用表8. 交流电源9. 接线板四、实验步骤1. 搭建单相桥式全控整流电路,确保电路连接正确。
2. 使用示波器观察交流电源电压波形。
3. 调节晶闸管的触发角,观察输出电压波形。
4. 测试不同负载条件下的输出电压和电流。
5. 记录实验数据,进行分析。
五、实验结果与分析1. 观察到当晶闸管的触发角为0度时,输出电压为0;当触发角为180度时,输出电压为交流电源电压的峰值。
2. 当负载为电阻时,输出电压和电流的波形基本一致,且电压和电流的平均值随触发角的增大而减小。
3. 当负载为电感时,输出电压和电流的波形存在相位差,且电流的峰值滞后于电压的峰值。
4. 当负载为电阻-电感时,输出电压和电流的波形与电阻负载相似,但电流的峰值滞后于电压的峰值。
六、实验结论1. 单相桥式全控整流电路可以将交流电转换为直流电,且输出电压大小可调。
2. 不同负载条件下,输出电压和电流的波形存在差异。
3. 通过调节晶闸管的触发角,可以控制输出电压的大小。
七、心得体会1. 通过本次实验,加深了对单相桥式全控整流电路工作原理的理解。
2. 学会了使用示波器等实验仪器进行电路测试。
3. 了解了不同负载条件下电路性能的变化。
八、注意事项1. 在搭建电路时,注意晶闸管的正确连接。
单相桥式全控整流电路的仿真设计实验报告
单相桥式全控整流电路的仿真设计实验报告大家好,今天给大家带来一个关于单相桥式全控整流电路的仿真设计实验报告。
这个电路虽然听起来复杂,但其实你一旦弄明白了其中的奥妙,也能理解它是怎么回事,跟小孩子玩拼图差不多,一步步拼凑,最后就能看出完整的画面。
今天咱们就一起走一遍这个过程,看看怎么把这些看似枯燥的电子元器件变成有趣的设计。
什么是单相桥式全控整流电路呢?嗯,说白了,就是用来把交流电转化为直流电的东西。
你想啊,咱们日常生活中的电器,大部分都需要直流电才能运行,比如电视、手机啥的。
但是,咱们家里的电压大多数是交流电(不管你信不信,99%的电力公司给你的是交流电),所以呢,咱们得用点儿办法,把交流电转化成直流电,才能驱动这些电器。
而这时候,单相桥式全控整流电路就登场了,正好能完成这个任务。
这个电路的名字可真长,听起来像是某个数学公式,不过仔细想想也没那么复杂。
它就是由四个二极管组成的桥式电路,再加上一些可控硅,组成的“全控”整流电路。
说白了,它的工作原理就是把交流电信号经过整流后变成直流电,再通过控制元件来调节输出电流的大小。
这种“全控”让电流能按照我们需要的方式流动,就像一个听话的电流小伙伴,指挥它去哪儿,怎么走,简直太棒了。
接下来说说仿真设计。
在实际的电路设计中,很多时候都需要先用仿真软件来模拟一下电路的工作效果。
这就像是先画草图,再去做最后的画作一样,能帮我们发现一些潜在的问题,避免在实际制作时“出师未捷身先死”。
仿真设计不但能让我们直观地看到电路的运行情况,还能让我们实时调试,看到不同的参数对电路效果的影响。
就好像你拿着遥控器试着调节电视音量,直接看到效果一样。
咱们的实验用的是Matlab/Simulink这个软件。
Simulink的界面就像是一个虚拟的电路板,里面有各种各样的模块和电路元件,你只要用鼠标点点点,连起来,就能完成一个完整的电路设计。
而且它特别好用,电路搭建完成后,直接点击仿真,就能看到电路的工作状态。
单相桥式全控整流电路实验报告
单相桥式全控整流电路实验报告一、实验目的1、熟悉单相桥式全控整流电路的工作原理。
2、掌握单相桥式全控整流电路在不同负载情况下的输出特性。
3、学会使用示波器等仪器观测电路中的电压、电流波形。
二、实验原理单相桥式全控整流电路由四个晶闸管组成,其电路图如下图所示:插入电路图在电源电压的正半周,晶闸管 VT1 和 VT4 承受正向电压,在触发脉冲的作用下导通,电流从电源的正端经 VT1、负载、VT4 流回电源的负端,负载上得到正电压;在电源电压的负半周,晶闸管 VT2 和VT3 承受正向电压,在触发脉冲的作用下导通,电流从电源的正端经VT2、负载、VT3 流回电源的负端,负载上得到负电压。
通过控制触发角α的大小,可以改变输出直流电压的平均值。
三、实验设备1、电力电子实验台2、示波器3、万用表4、电阻负载、电感负载四、实验内容及步骤(一)电阻负载实验1、按电路图连接好实验线路,将触发角α调至 0°。
2、合上电源,用示波器观测负载两端的电压波形和晶闸管两端的电压波形,记录输出直流电压 Ud 和交流输入电压 U2 的数值。
3、逐渐增大触发角α,分别测量α=30°、60°、90°、120°、150°时的 Ud 和 U2,并记录相应的电压波形。
(二)电感负载实验1、按电路图连接好实验线路,将触发角α调至 0°。
2、合上电源,用示波器观测负载两端的电压波形和晶闸管两端的电压波形,记录输出直流电压 Ud 和交流输入电压 U2 的数值。
3、逐渐增大触发角α,分别测量α=30°、60°、90°、120°、150°时的 Ud 和 U2,并记录相应的电压波形。
(三)反电动势负载实验1、按电路图连接好实验线路,将触发角α调至 0°。
2、合上电源,用示波器观测负载两端的电压波形和晶闸管两端的电压波形,记录输出直流电压 Ud 和交流输入电压 U2 的数值。
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。
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实验1 单相桥式可控整流电路工作原理仿真
一、实验目的
加深对单相桥式可控整流电路工作原理的理解,学会使用仿真软件MATLAB 中的SIMULINK模块,搭建单相桥式可控整流电路模型,以及如何利用脉冲发生器来构建晶闸管的触发脉冲,并利用仿真模型,示波器和多路测量器分析单相桥式可控整流电路在不同触发延迟角α、不同性质负载下的电流、输出电压波形。
二、实验系统组成及工作原理
单相桥式全控整流原理电路
三、实验所需软、硬件设备及仪器
(1)计算机(装有windows XP以上操作系统);
(2)MATLAB 6.1版本以上软件;
四、实验内容
单相桥式全控整流电路,电源电压为220V/50Hz,观察不同触发角(30
=
α°、90
=
α°)下阻性负载(Ω
=2
L
R)与感性负载下(Ω
=2
L
R,H
01
.0
=
L)时的输出电压、负载电流以及晶闸管的耐压波形等。
五、步骤及方法
请详细写出仿真实验的步骤,并给出相应的模型、仿真结果及分析
六、课后思考与总结
(1)撰写仿真实验报告;
(2)思考不同负载下的单相整流桥的工作原理,并仿真单相桥式半波可控电路,理解其(带续流二极管电路)在阻性和感性负载下的工作原理。
实验2 三相桥式可控整流电路工作原理仿真
一、实验目的
加深对三相桥式可控整流电路工作原理的理解,学会使用仿真软件MATLAB 中的SIMULINK 模块,搭建三相桥式可控整流电路模型,以及如何构建三相桥式驱动电路——6脉冲驱动发生器,并利用仿真模型,分析三相桥式整流电路在不同触发延迟角α、不同性质负载下的电流、输出电压波形,学会用Fourier 分析模块分析相电流的谐波情况。
二、实验系统组成及工作原理
三相桥式全控整流原理电路
三、实验所需软、硬件设备及仪器
(1)计算机(装有windows XP 以上操作系统); (2)MATLAB 6.1版本以上软件; 四、实验内容
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,不同触发延迟角时,整流电路输出电压、电流波形,测量整流输出电压平均值,并观察整流器交流侧电流波形和分析其主要次谐波。
(1)电阻负载(Ω=5L R ,30=α°)
(2)感性负载(Ω=5L R ,H 01.0=L ,60=α°) (3)容性负载(Ω=2L R ,μF 500=C ,0=α°) 五、步骤及方法
六、课后思考与总结
(1)撰写仿真实验报告;
(2)思考不同负载下的三相整流桥的工作原理区别及外特性的特点。