单相桥式全控整流电路Matlab仿真

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晶闸管单相桥式整流电路设计与仿真(MATLAB)

晶闸管单相桥式整流电路设计与仿真(MATLAB)

引言整流电路(Rectifier)尤其是单相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要,也是应用得最为广泛的电路,不仅应用于一般工业,也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统等其他领域。

因此对单相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义,不仅是电力电子电路理论学习的重要一环,而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用。

Matlab提供的可视化仿真工具Simtlink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。

本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模,对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析,既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论,同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。

第一章容及设计内技术要求一设计内容及技术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,已经广泛应用于电力电子电路(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,提高分析能力和设计能力,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,最大限度的降低设计成本,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而基本方法。

1、晶闸管单相全控整流电路,参数要求:电网频率 f=50HZ电网额定电压:U=380V电网电压波动:正负10%阻感负载电压:0--190V2、设计内容(1)制定设计方案;(2)主电路的设计及主电路元件的选择(3)驱动电路和保护电路设计及参数计算(4)绘制电路原理图(5)总体电路原理图及说明3、设计的总体要求(1)熟悉matlab/simulink/powersystem中的仿真模块用法和功能(2)根据设计电路搭建仿真模型(3)设置参数并进行仿真(4)给出不同触发角时对应ud、id、i2和iVT1的波形。

基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义

基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义

基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义目录1. 引言1.1 背景和意义1.2 结构概述1.3 目的2. 单相桥式可控整流电路的基本原理2.1 桥式整流电路概述2.2 可控整流电路原理介绍2.3 Matlab在电路仿真中的应用3. 环节仿真设计步骤与方法3.1 仿真设计的准备工作3.2 桥式可控整流电路参数设置与模型建立3.3 信号源设计与输入波形调整4. 结果分析与讨论4.1 输出电压与负载特性分析4.2 输入功率和效率计算及分析4.3 控制方式对输出特性的影响分析5. 结论与展望5.1 结论总结和发现归纳5.2 设计中存在问题及改进方向提议1. 引言1.1 背景和意义随着电力系统的快速发展,可控整流技术作为一种重要的电能转换技术在电气领域中得到广泛应用。

而单相桥式可控整流电路作为可控整流技术的典型代表之一,具有显著的优势和重要的应用价值。

单相桥式可控整流电路被广泛应用于直流电源、交直流变频器、焊接设备以及伺服驱动等领域。

其主要功能是将交流电转换为带有直流成分的输出电压,并通过调节触发角来实现对输出电压幅值和形状的精确控制。

这种控制方式可以根据需要灵活地调整输出信号,达到各种特定使用要求。

因此,对于单相桥式可控整流电路进行准确的仿真设计和性能分析,是深入理解其工作原理和提高其运行效率的重要手段。

1.2 结构概述单相桥式可控整流电路由四个晶闸管连接而成,组成一个反并联结构。

其中两个晶闸管连接在正半周机架上,另外两个晶闸管连接在负半周机架上。

通过适当地触发晶闸管的导通,可以实现对输出电压大小和形状的精确控制。

1.3 目的本文旨在利用Matlab软件对单相桥式可控整流电路进行环节仿真设计,并验证其性能。

具体目的包括以下几点: 1. 理解单相桥式可控整流电路的基本原理和工作方式; 2. 建立合适的仿真模型,模拟出整流电路的运行过程; 3. 通过仿真结果分析输出电压与负载特性、输入功率和效率等参数变化情况; 4. 分析不同控制方式对输出特性的影响,并提出改进方案。

整流电路matlab仿真

整流电路matlab仿真

实验一:单相桥式全控整流电路的性能研究一、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1、电路结构单相桥式全控整流电路的电路用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。

2、建模在MATLAB新建一个Model,命名为dianlu1,同时模型建立如下图所示单相桥式阻感负载整流电路四、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 R2014a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220V,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20Ω,电感设为0.1H;4.双击示波器把Number of axes设为5,同时把History选项卡下的Limit data points to last 前面的对勾去掉;5.晶闸管参数保持默认即可(4)仿真波形及分析1.当供电给纯电阻负载a.触发角α=0°c. α=90°从图中可以看出输出电压Ud的电压波形相对延迟角为30度时的波形向后推迟了,同理可以得出输出电压Ud的平均值变小了。

单相桥式全控整流电路Matlab仿真(完美)资料-共18页

单相桥式全控整流电路Matlab仿真(完美)资料-共18页

目录完美篇单相桥式全控整流电路仿真建模分析 (1)(一)单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) (2)1.电路的结构与工作原理 (2)2.建模 (3)3仿真结果与分析 (4)4小结 (6)(二)单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) (7)1.电路的结构与工作原理 (7)2.建模 (8)3仿真结果与分析 (10)4.小结 (12)(三)单相桥式全控整流电路(反电动势负载) (13)1.电路的结构与工作原理 (13)2.建模 (14)3仿真结果与分析 (16)4小结 (18)单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、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、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(一)单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) 1.电路的结构与工作原理1.1电路结构U1U2Ud Id+ -T VT3VT1VT2VT4abR 单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)的电路原理图(截图)1.2工作原理用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。

(1)在u2正半波的(0~α)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲。

四个晶闸管都不通。

假设四个晶闸管的漏电阻相等,则u T1.4= u T2.3=1/2 u2。

(2)在u2正半波的ωt=α时刻:触发晶闸管VT1、VT4使其导通。

电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,负载上有电压(u d=u2)和电流输出,两者波形相位相同且u T1.4=0。

此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态,则u T2.3=1/2 u2。

晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止,此时因电源电压过零,晶闸管阳极电流下降为零而关断。

(3)在u2负半波的(π~π+α)区间:晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。

MATLAB工程应用---单向桥式全控整流电路实验报告

MATLAB工程应用---单向桥式全控整流电路实验报告

MATLAB工程应用---单向桥式全控整流电路实验报告
课程名称:MATLAB工程应用实验类型:验证型
实验项目名称:单向桥式全控整流电路
一、实验目的和要求(必填)
二、实验内容和原理(必填)
三、操作方法与实验步骤
1.建立仿真电路图
2.仿真模型使用的参数模板设置
①交流电压源参数的设置如下图
②进闸管的参数的设置如下图
③Pulse Generator、Pulse Generator1的参数的设置分别如下图
④电阻负载时电阻的参数的设置和阻感负载时电阻和电感的参数设置分别如下图
⑤Mean Value的设置如下图
四、实验结果与分析(必填)
1、示波器的结果
电阻负载时的输出电压和输出电流:
阻感负载时的输出电压和输出电流:
2、plot画出输出电压和输出电流波形
电阻负载的输出电压:
电阻负载的输出电流:
阻感负载的输出电压:
阻感负载的输出电流:3、分析仿真结果。

单相桥式全控整流电路MATLAB仿真实验报告(下)

单相桥式全控整流电路MATLAB仿真实验报告(下)

一、单相桥式全控整流电路(电阻性反电势)1.电路结构与工作原理(1)电路结构TidE(2)工作原理1)若是感性负载,当u2在正半周时,在ωt=α处给晶闸管VT1加触发脉冲,VT1导通后,电流从u2正端→VT1→L→R→VD4→u2负端向负载供电。

u2过零变负时,因电感L的作用使电流连续,VT1继续导通。

但a点电位低于b点,使电流从VD4转移至VD2,VD4关断,电流不再流经变压器二次绕组,而是经VT1和VD2续流,则ud=0。

2)在u2负半周ωt=π+α时刻触发VT3使其导通,则向VT1加反压使之关断,u2经VT3→L→R→VD2→u2端向负载供电。

u2过零变正时,VD4导通,VD2关断。

VT3和VD4续流,u d又为零。

此后重复以上过程。

2.建模3.仿真结果分析α=30°单相全控桥式反电势负载(电阻性)α=60°单相全控桥式反电势负载(电阻性)α=90°单相全控桥式反电势负载(电阻性)4.小结若α <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,要求触发脉冲有足够的宽度,保证当晶闸管开始承受正电压时,触发脉冲仍然存在。

这样,相当于触发角被推迟,即α=δ。

二、单相桥式全控整流电路(阻感性反电势)1.建模2.仿真结果分α=30°单相全控桥式反电势负载(阻感性)α=60°单相全控桥式反电势负载(阻感性)α=90°单相全控桥式反电势负载(阻感性)3.小结当电枢电感不足够大时,输出电流波形断续,为此通常在负载回路串接平波电抗器以减小电流脉动,延迟晶闸管导通时间;如果电流足够大,电流就连续。

基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义

基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义

基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义一、引言随着电力电子技术的发展,可控整流电路在众多领域得到了广泛应用。

其中,单相桥式可控整流电路作为一种基本的电力电子装置,具有重要的理论和实际意义。

MATLAB作为一款强大的数学软件,其在电路仿真设计中的应用也越来越受到研究者们的青睐。

本文旨在基于MATLAB对单相桥式可控整流电路进行仿真设计,并探讨其目的和意义。

二、目的和意义1.提高对单相桥式可控整流电路的理解通过对单相桥式可控整流电路进行MATLAB仿真,可以直观地展示电路的工作原理和特性,有助于加深对电路本身的理解。

同时,通过调整可控硅的触发脉冲,可以实现对输出电压、电流等参数的调控,为实际工程应用提供理论依据。

2.验证MATLAB在电路仿真设计的优势MATLAB具有强大的计算能力和图形显示功能,可以方便地实现电路的建模、仿真和分析。

相较于传统的模拟电路实验,MATLAB在电路仿真设计中具有更高的精度和效率,可以大大缩短研究周期。

3.为相关领域的研究提供参考本文针对单相桥式可控整流电路的MATLAB仿真设计,可以为电力电子、电气工程等领域的相关研究提供一定的参考。

同时,也为其他类型的电路仿真设计提供了思路和方法。

三、MATLAB仿真步骤1.建立模型根据单相桥式可控整流电路的原理,在MATLAB中搭建相应的电路模型,包括电源、桥臂、可控硅、电阻和电感等元件。

2.设定参数为模型设置合适的参数,如电源电压、负载电阻、电感等,以满足实际应用需求。

3.编写控制策略根据可控整流电路的特点,编写相应的控制策略。

例如,采用SPWM调制方式,通过调整脉冲宽度实现对输出电压的调控。

4.运行仿真在设定好的参数和控制策略下,运行MATLAB仿真,观察输出电压、电流等波形。

5.分析结果对仿真结果进行分析,评估电路性能,如电压调整率、谐波含量等。

根据分析结果,对电路参数和控制策略进行优化。

四、结论本文通过对单相桥式可控整流电路的MATLAB仿真设计,验证了其在电力电子领域的应用价值。

单相桥式全控整流电路Matl新编仿真

单相桥式全控整流电路Matl新编仿真

单相桥式全控整流电路M a t l新编仿真Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT目录(((3468单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、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、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(一)单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)1.电路的结构与工作原理电路结构单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)的电路原理图(截图)工作原理用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。

(1)在u2正半波的(0~α)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲。

四个晶闸管都不通。

假设四个晶闸管的漏电阻相等,则==1/2 u2。

(2)在u2正半波的ωt=α时刻:触发晶闸管VT1、VT4使其导通。

电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,负载上有电压(u d=u2)和电流输出,两者波形相位相同且=0。

此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态,则=1/2 u2。

晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止,此时因电源电压过零,晶闸管阳极电流下降为零而关断。

(3)在u2负半波的(π~π+α)区间:晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。

此时,==1/2 u2。

(4)在u2负半波的ωt=π+α时刻:触发晶闸管VT2、VT3,元件导通,电流沿b→VT3→R→VT2→a→Tr的二次绕组→b流通,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(u d=-u2)和电流,且波形相位相同。

此时电源电压反向加到晶闸管VT1、VT4上,使其承受反压而处于关断状态。

晶闸管VT2、VT3一直要导通到ωt=2π为止,此时电源电压再次过零,晶闸管阳极电流也下降为零而关断。

单相桥式全控整流电路反电动势负载MATLAB仿真

单相桥式全控整流电路反电动势负载MATLAB仿真

电力电子仿真实验报告一、课程设计名称单相桥式全控整流电路反电动势负载MATLAB仿真二、设计任务及条件1.设计条件:1)电源电压:交流100V/50Hz2)输出功率:1KW3)移相范围:30∘−150∘4)反电势:E=70V2.要求完成的主要任务;(1)主电路设计(包括整流元件定额的选择和计算等),讨论晶闸管电路对电网及系统功率因数的影响。

2)触发电路设计:触发电路选型(可使用集成触发器),同步信号的产生。

(3)晶闸管的过电压保护与过电流保护电路设计,计算保护元件参数并选择保护元件型号。

4)利用仿真软件分析电路的工作过程。

三、设计原理1.主电路原理图.∵工作原理:当整流电压的瞬时值ud小于反电势E时,晶闸管承受反压而关断,这使得晶闸管导通角减小。

晶闸管导通时,ud=u2,id=ud−ER,晶闸管关断时,ud=E。

与电阻负载相比晶闸管提前了电角度δ停止导电,δ称作停止导电角。

δ=arcsinE2U2若α<8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,要求触发脉冲有足够的宽度,保证当晶闸管开始承受正电压时,触发脉冲仍然存在。

这样,相当于触发角被推迟,即α=8。

四、保护电路的设计在电力电子电路中,除了电力电子器件参数选择合适、驱动电路设计良好外,采用合适的过电压、过电流、du/dt保护和di/dt保护也是必要的。

4.1过电压保护以过电压保护的部位来分,有交流侧过压保护、直流侧过电压保护和器件两端的过电压保护三种。

图4-1过电压抑制措施及配置位置F%避雷器D%变压器静电屏蔽层C%静电感应过电压抑制电容RC;%阀侧浪涌过电压抑制用RC电路RC-%阀侧浪涌过电压抑制用反向阻断式RC电路RV%压敏电阻过电压抑制器RC3%阀器件换相过电压抑制用RC电路RCD判阀器件关断过电压抑制用RCD电路(1)交流侧过电压保护可采用阻容保护或压敏电阻保护。

a.阻容保护(即在变压器二次侧并联电阻R和电容C进行保护)单相阻容保护的计算公式如下:C≥6∗i0%∗SU22(μF)R≥2.3∗U22S∗uK96i0(Ω)S:变压器每相平均计算容量(VA);U2:变压器副边相电压有效值(V);i0%;变压器激磁电流百分值;U%:变压器的短路电压百分值。

单相桥式全控整流电路MATLAB仿真实验报告材料(上)

单相桥式全控整流电路MATLAB仿真实验报告材料(上)

单相桥式全控整流电路MATLAB仿真一、单相桥式全控整流电路(电阻性负载)1.电路结构与工作原理(1)电路结构如图1-1所示为典型单相桥式全控整流电路,共用了四个晶闸管,两只晶闸管接成共阳极,两只晶闸管接成共阴极,每一只晶闸管是一个桥臂,桥式整流电路的工作方式特点是整流元件必须成对以构成回路,负载为电阻性。

idR图1-1(2)工作原理1)在u2正半波的(0~α)区间,晶闸管VT1、VT4承受正向电压,但无触发脉冲,晶闸管VT2、VT3承受反向电压。

因此在0~α区间,4个晶闸管都不导通。

假如4个晶闸管的漏电阻相等,则U t1.4= U t2.3=1/2u2。

2)在u2正半波的(α~π)区间,在ωt=α时刻,触发晶闸管VT1、VT4使其导通。

3)在u2负半波的(π~π+α)区间,在π~π+α区间,晶闸管VT2、VT3承受正向电压,因无触发脉冲而处于关断状态,晶闸管VT1、VT4承受反向电压也不导通。

4)在u2负半波的(π+α~2π)区间,在ωt=π+α时刻,触发晶闸管VT2、VT3使其元件导通,负载电流沿b→VT3→R→VT2→α→T的二次绕组→b流通,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(u d=-u2)和电流,且波形相位相同。

表1-1 各区间晶闸管的导通、负载电压和晶闸管端电压情况2.建模图1-3 单相桥式全控整流电路(电阻性负载)3.仿真结果分析1) α=30º,R=1Ω,period=0.02s,peakamplitude=10V,frequency=50HZ,phase delay(secs)1=1/600,phase delay(secs)2=1/600 +0.01;图1-4α=30°单相双半波可控整流仿真结果(电阻性负载)2) α=30º,R=1Ω,period=0.02s,peakamplitude=10V,frequency=50HZ,phase delay(secs)1=1/300,phase delay(secs)2=1/300 +0.01;图1-5α=60°单相双半波可控整流仿真结果(电阻性负载)3) α=30º,R=1Ω,period=0.02s,peakamplitude=10V,frequency=50HZ,phase delay(secs)1=1/200,phase delay(secs)2=1/200 +0.01;图1-6α=90°单相双半波可控整流仿真结果(电阻性负载)4.小结尽管整流电路的输入电压U2是交变的,但负载上正负两个半波均有相同的电流流过,输出电压一个周期脉动两次,由于桥式整流电路在正、负半周均能工作,变压器二次绕组正在正、负半周均有大小相等、方向相反的电流流过,消除了变压器的电流磁化,提高了变压器的有效利用率。

单相全桥逆变电路原理及单相桥式全控整流电路Matlab仿真

单相全桥逆变电路原理及单相桥式全控整流电路Matlab仿真

单相全桥型逆变电路原理电压型全桥逆变电路可看成由两个半桥电路组合而成,共4个桥臂,桥臂1和4为一对,桥臂2和3为另一对,成对桥臂同时导通,两对交替各导通180°电压型全桥逆变电路输出电压uo 的波形和半桥 电路的波形uo 形状相同,也是矩型波,但幅值 高出一倍,Um=Ud输出电流io 波形和半桥电路的io 形状相同,幅值增加一倍 VD1 、V1、VD2、V2相继导通的区间,分别对应VD1和VD4、V1和V4、VD2和VD3、V2和V3相继导通的区间+-VD 3VD 4单相半桥电压型逆变电路工作波形全桥逆变电路是单相逆变电路中应用最多的, 对电压波形进行定量分析将幅值为Uo 的矩形波 uo 展开成傅里叶级数,得其中基波幅值Uo1m 和基波有效值Uo1分别为ddo1m 27.14U U U ==πdd1o 9.022U U U ==πO OONu o U - U m ioVD 1 VD2VD1VD 2⎪⎭⎫⎝⎛+++= t t t U u ωωωπ5sin 513sin 31sin 4d o上述公式对半桥逆变电路也适用,将式中的ud 换成Ud /2uo 为正负电压各为180°的脉冲时,要改变输出电压有效值只能通过改变输出直流电压Ud 来实现实际就是调节输出电压脉冲的宽度•各IGBT 栅极信号为180°正偏,180°反偏,且V 1和V 2栅极信号互补,V 3和V 4栅极信号互补•V 3的基极信号不是比V 1落后180°,而是只落后θ ( 0<θ <180°)•V 3、V 4的栅极信号分别比V 2、V 1VD 3VD 4采用移相方式调节逆变电路的输出电压u u u u i o u o t 2时刻V 1和V 2栅极信号反向, V 1截止, V 2不能立即导通,VD 2导通续流,和VD 3构成电流通道,输出电压为-U d到负载电流过零开始反向, VD 2和VD 3截止, V 2和V 3开始导通, u o 仍为- U dt 1时刻前V 1和V 4导通,输出电压u o 为u dt 1时刻V 3和V 4栅极信号反向,V 4截止,因i o 不能突变,V 3不能立即导通,VD 3导通续流,因V 1和VD 3同时导通,所以输出电压为零各IGBT 栅极信号uG1~uG4及输出电压uo 、输出电流io 的波形u u u u i o u o t 3时刻V 3和V 4栅极信号再次反向, V 3截止, V 4不能立刻导通, VD 4导通续流, u o 再次为零目录单相桥式全控整流电路仿真建模分析 ..................................................................................... 6 (一)单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) . (7)1.电路的结构与工作原理 .................................................................................................... 7 2.建模 ........................................................................................................................................ 8 3仿真结果与分析 ................................................................................................................. 4 4小结 ........................................................................................................................................ 6 (二)单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) .. (7)1.电路的结构与工作原理 .................................................................................................... 7 2.建模 ........................................................................................................................................ 8 3仿真结果与分析 ............................................................................................................... 10 4.小结 .. (19)u u u u i o u o(三)单相桥式全控整流电路(反电动势负载) (13)1.电路的结构与工作原理 (20)2.建模 (14)3仿真结果与分析 (16)4小结 (18)单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、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。

单相桥式全控整流电路Matlab仿真(完美)资料

单相桥式全控整流电路Matlab仿真(完美)资料

目录单相桥式全控整流电路仿真建模分析 (1)(一) ................................... 单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)21. ................................................................................................................................ 电路的结构与工作原理 (2)2•建模 (3)3仿真结果与分析 (4)4小结 (6)(二) .................................. 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)71.电路的结构与工作原理 (7)2•建模 (8)3仿真结果与分析 (10)4.小结 (12)(三) ................................. 单相桥式全控整流电路(反电动势负载)131.电路的结构与工作原理 (13)2•建模 (14)3仿真结果与分析 (16)4小结 (18)单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、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、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(一)单相桥式全控整流电路 (纯电阻负载)1. 电路的结构与工作原理1.1电路结构单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)的电路原理图 (截图)1.2工作原理用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶 闸管是一个桥臂。

(1) 在U2正半波的(0~a )区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲。

四个晶闸管都不通。

假设四个 晶闸管的漏电阻相等,贝U uT1.4= uT2.3=1/2 u2。

(2) 在u2正半波的3 t=a 时刻:触发晶闸管 VT1、VT4使其导通。

电流沿 a -VT1 -R -VT4-b -Tr 的二次 绕组一a 流通,负载上有电压(ud=u2)和电流输出,两者波形相位相同且uT1.4=0。

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

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。

基于MATLAB的单相桥式整流电路的仿真PPT

基于MATLAB的单相桥式整流电路的仿真PPT

a角的移相范围为180°。
单相桥式半控整流电路的仿真模型
带 纯 电 阻 负 载 的 仿 真 结 果
(a)控制角为45° (b)控制角为90°
带 电 阻 电 感 性 负 载 的 仿 真 结 果
(a)控制角为0° (b)控制角为45°
结论
本文在对单相桥式可控整流电路进行理论分 析的基础上,利用MATLAB面向对象的设计思想 和自带的电力系统工具箱,建立了基于MATLAB 的单相桥式整流电路的仿真模型,并对其进行了 对比分析研究。对于电路带纯电阻性负载时的工 作情况,验证了触发角a的移相范围是0~180°, 负载电流不连续;对于电路带电阻电感性负载时 的工作情况,验证了触发角a的移相范围是0~ 90°,负载电流是连续的;在应用单相桥式半控 整流电路时应注意避免失控现象。通过仿真分析 建立了对仿真参数设置的感性认识,同时也验证 了本文所建模型的正确性。
IT
1 2
I d 0.707I d
单相桥式全控整流电路的仿真模型
带 纯 电 阻 (b)控制角为90°
带 电 阻 电 感 性 负 载 的 仿 真 结 果
(a)控制角为45° (b)控制角为90°
单相桥式半控整流电路
带电阻电感性负载的工作情况
IT
1 2


(
2U 2 U sin t ) 2 d(t ) 2 R 2R
1 sin 2 2
带电阻电感负载时的工作情况 :
1 2 2 U d 2U 2 sin td(t ) U 2 cos 0.9U 2 cos
晶闸管移相范围为90° 晶闸管导通角θ与a无关,均为180°。
• 电力系统工具箱模块库
单相桥式全控整流电路

整流电路MATLAB仿真实验

整流电路MATLAB仿真实验

整流电路MATLAB仿真实验整流电路仿真实验实验一:单相桥式全控整流电路的MATLAB仿真一、实验内容掌握单相桥式全控整流电路的工作原理;熟悉仿真电路的接线、器件及其参数设置;明确对触发脉冲的要求;观察在电阻负载、阻感负载和反电动势阻感负载情况下,控制角α取不同值时电路的输出电压和电流的波形。

二、实验原理1.电阻性负载工作原理在单相桥式全控整流电路中,闸管VT1和VT4组成一对桥臂,VT2和VT3组成另一对桥臂。

在u2正半周(即a点电位高于b点电位),若4个晶闸管均不导通,i d=0,u d=0,VT1、VT4串联承受电压u2。

在触发角α处给VT1和VT4加触发脉冲,VT1和VT4即导通,电流从电源a端经VT1、R、VT4流回电源b 端。

当u2过零时,流经晶闸管的电流也降到零,VT1和VT4关断。

在u2负半周,仍在触发角α处触发VT2和VT3导通,电流从电源b端流出,经VT3、R、VT2流回电源a端。

到u2过零时,电流又降为零,VT2和VT3关断。

整流电路图如图1-1所示。

图1-1 单相桥式全控整流电路带电阻负载时的电路2.阻感性负载工作原理电路如图1-2所示,在u2正半周期触发角α处给晶闸管VT1和VT4加触发脉冲使其开通,u d=u2。

负载电感很大,i d不能突变且波形近似为一条水平线。

u2过零变负时,由于电感的作用晶闸管VT1和VT4中仍流过电流i d,并不关断。

ωt=π+α时刻,触发VT2和VT3导通,u2通过VT2和VT3分别向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断,流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3上,此过程称为换相,亦称换流。

图1-2单相桥式全控整流电路带阻感负载时的电路3.反电动势阻感负载工作原理当负载为蓄电池、直流电动机的电枢等时,负载可看成一个直流电压源,对于整流电路,它们就是反电动势负载。

|u2|>E时,才有晶闸管承受正电压,有导通的可能。

晶闸管导通之后,u d=u2,i d=(u d -E)/R,直至|u2|=E,i d即降至0使得晶闸管关断,此后u d=E。

单相桥式全控整流电路Matlab仿真(完美)

单相桥式全控整流电路Matlab仿真(完美)

单相桥式全控整流电路Matlab仿真(完美)目录完美篇单相桥式全控整流电路仿真建模分析 (1)(一)单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) (2)1.电路的结构与工作原理 (2)2.建模 (3)3仿真结果与分析 (4)4小结 (6)(二)单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) (7)1.电路的结构与工作原理 (7)2.建模 (8)3仿真结果与分析 (10)4.小结 (12)(三)单相桥式全控整流电路(反电动势负载) (13)1.电路的结构与工作原理 (13)2.建模 (14)3仿真结果与分析 (16)4小结 (18)单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、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、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(一)单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) 1.电路的结构与工作原理1.1电路结构U1U2Ud Id+ -T VT3VT1VT2VT4abR 单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)的电路原理图(截图)1.2工作原理用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。

(1)在u2正半波的(0~α)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲。

四个晶闸管都不通。

假设四个晶闸管的漏电阻相等,则u T1.4= u T2.3=1/2 u2。

(2)在u2正半波的ωt=α时刻:触发晶闸管VT1、VT4使其导通。

电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,负载上有电压(u d=u2)和电流输出,两者波形相位相同且u T1.4=0。

此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态,则u T2.3=1/2 u2。

晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止,此时因电源电压过零,晶闸管阳极电流下降为零而关断。

(3)在u2负半波的(π~π+α)区间:晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。

基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义

基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义

基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义一、引言随着电力电子技术的发展,可控整流电路在电力系统、电气工程等领域得到了广泛应用。

单相桥式可控整流电路作为一种基本的电力电子变换器,具有结构简单、控制灵活等优点。

为了更好地研究其工作性能,本文采用MATLAB 仿真软件对其进行仿真设计,以期为相关领域的研究和应用提供参考。

二、单相桥式可控整流电路概述单相桥式可控整流电路主要由四个可控硅、两个二极管和电阻电感等元件组成。

通过控制其中一个可控硅的触发脉冲,可以实现对输入电压的有效控制,从而得到所需的输出电压。

其控制方式有相控、电压控制、频率控制等。

三、MATLAB仿真软件介绍MATLAB是一种功能强大的数学计算与仿真软件,具有丰富的库函数和图形显示功能。

在电力电子领域,MATLAB可以方便地搭建电路模型、进行仿真计算和分析,为研究人员提供了极大的便利。

四、仿真设计内容及步骤1.建立单相桥式可控整流电路模型:根据电路原理图,在MATLAB中搭建仿真模型,包括可控硅、二极管、电阻、电感等元件。

2.设定参数:根据实际应用需求,设置电路的输入电压、输出电压、控制方式等参数。

3.编写仿真程序:利用MATLAB的SIMULINK工具箱,编写控制逻辑和仿真算法。

4.进行仿真实验:设置仿真时间、步长等参数,运行仿真程序,观察输出电压波形和可控硅的触发脉冲。

5.分析与优化:根据仿真结果,分析电路的工作性能,如整流效率、谐波含量等。

针对存在的问题,调整电路参数或控制策略,进行优化。

五、仿真结果分析与讨论通过MATLAB仿真软件的计算与分析,可以得到单相桥式可控整流电路的输出电压波形、可控硅的触发脉冲等数据。

通过对数据的分析,可以评估电路的工作性能,为进一步的研究和优化提供依据。

六、结论与展望本文针对基于MATLAB的单相桥式可控整流电路仿真设计进行了详细阐述,从电路模型搭建、参数设置、仿真程序编写到结果分析与讨论,系统地介绍了整个过程。

基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义

基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义

基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义摘要:一、引言1.单相桥式可控整流电路简介2.MATLAB在电路仿真中的应用二、目的和意义1.提高对可控整流电路的理解2.掌握MATLAB在电路仿真设计中的应用3.培养实际工程中的问题解决能力三、仿真设计步骤1.搭建MATLAB仿真模型2.设定参数和控制策略3.运行仿真并分析结果四、结论1.验证可控整流电路的性能2.展示MATLAB在电路仿真设计中的优势3.对进一步研究提出展望正文:基于MATLAB的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义随着电力电子技术的不断发展,可控整流电路在工业领域中的应用日益广泛。

为了更好地理解和掌握可控整流电路的性能,以及提高实际工程中的问题解决能力,本文以单相桥式可控整流电路为例,利用MATLAB软件进行仿真设计。

一、引言单相桥式可控整流电路是一种常见的电力电子装置,其工作原理是通过可控硅(晶闸管)控制输入交流电压的一个周期内的导通时间,从而实现对直流电压的平均值进行调节。

MATLAB作为一种功能强大的数学软件,其在电路仿真设计中的应用也越来越受到工程师们的青睐。

二、目的和意义1.提高对可控整流电路的理解:通过MATLAB仿真软件,可以从理论上加深对单相桥式可控整流电路的工作原理和性能特点的认识。

2.掌握MATLAB在电路仿真设计中的应用:学会使用MATLAB搭建电路模型,设置参数和控制策略,运行仿真,分析结果。

3.培养实际工程中的问题解决能力:将理论知识与实际应用相结合,为在实际工程项目中解决类似问题奠定基础。

三、仿真设计步骤1.搭建MATLAB仿真模型:根据单相桥式可控整流电路的原理,利用MATLAB的Simulink工具箱搭建相应的电路模型。

2.设定参数和控制策略:为仿真模型设置合适的参数,如交流电压、负载电阻等;同时设计控制策略,如触发脉冲的生成和调节。

3.运行仿真并分析结果:在给定条件下,运行仿真实验,观察电路的输出电压、电流等波形,分析整流电路的性能。

MATLAB单相全桥可控整流电路的实验与仿真

MATLAB单相全桥可控整流电路的实验与仿真

单相全桥可控整流电路的实验与仿真软件版本:Matlab R2015 b教学目的与任务通过本课程设计,加深理解所学的理论知识,提高运用所学知识的能力;熟练掌握电力电子器件的原理、特性和参数;掌握电力电子装置的原理、结构和分析方法以及故障诊断方法;掌握利用Matlab建立AC/DC、DC/DC、DC/AC变换电路仿真模型的方法;增强独立分析与解决问题的能力。

设计题目及技术要求利用Matlab软件完成电路的设计与模拟,仿真时严格按照课题任务的技术指标建立模型并且进行相关数据分析。

单相全桥可控整流电路的实验与仿真1、设计要求输入电压:220V±10%,50Hz;输出电压:输出直流电压为10~21±2%V;负载:RL负载负载功率:100W。

设计主回路、触发电路,选择元器件;设计仿真模型;给出仿真波形,进行分析。

2、参数计算设U2=20V,Ud=15V由Ud=0.9cosαU2,得cosα=0.83,α=34°;R=U2/P=152/100=2.05Ω;脉冲周期T d=1/f=0.02 s=0.0018s;t2=t1+0.01=0.0118s;触发延迟角t1=α∗Td360变压器选型:变压器二次侧电压U2=20V,负载电流i=7.5A,考虑安全裕量,取变压器二次侧测额定电压为30V,二次侧额定电流I2N=10A,则额定容量P N=U N I N=300W 晶闸管选型:晶闸管两端承受最大反向电压为√2U2=28V,考虑安全裕量,取50V。

3、工作原理及原理图原理图:工作原理:1)在电压u2正半波的(0~α)区间。

晶闸管VT1、VT4承受正向电压,但无触发脉冲,VT1、VT4处于关断状态。

假设电路已经工作在稳定状态,则在0~α区间由于电感的作用,晶闸管VT2、VT3维持导通。

2)在u2正半波的(α~π)区间。

在ωt=α时刻,触发晶闸管VI、VT4使其导通,负载上有电流流过。

Ud=U2,。

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单相桥式全控整流电路M a t l a b仿真Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998目录(((3468单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、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、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(一)单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)1.电路的结构与工作原理电路结构单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)的电路原理图(截图)工作原理用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。

(1)在u2正半波的(0~α)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲。

四个晶闸管都不通。

假设四个晶闸管的漏电阻相等,则==1/2 u2。

(2)在u2正半波的ωt=α时刻:触发晶闸管VT1、VT4使其导通。

电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,负载上有电压(u d=u2)和电流输出,两者波形相位相同且=0。

此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态,则=1/2 u2。

晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止,此时因电源电压过零,晶闸管阳极电流下降为零而关断。

(3)在u2负半波的(π~π+α)区间:晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。

此时,==1/2 u2。

(4)在u2负半波的ωt=π+α时刻:触发晶闸管VT2、VT3,元件导通,电流沿b→VT3→R→VT2→a→Tr的二次绕组→b流通,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(u d=-u2)和电流,且波形相位相同。

此时电源电压反向加到晶闸管VT1、VT4上,使其承受反压而处于关断状态。

晶闸管VT2、VT3一直要导通到ωt=2π为止,此时电源电压再次过零,晶闸管阳极电流也下降为零而关断。

晶闸管VT1、VT4和VT2、VT3在对应时刻不断周期性交替导通、关断。

基本数量关系a.直流输出电压平均值b.输出电流平均值2.建模在MATLAB新建一个Model,命名为dianlu4,同时模型建立如下图所示:图2单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)的MATLAB仿真模型模型参数设置a.交流电源参数b.同步脉冲信号发生器参Pulse Generator 的参数Pulse Generator 1 的参数c.示波器参数示波器五个通道信号依次是:①通过晶闸管电流Ial;②晶闸管电压Ual;③电源电流i2④通过负载电流Id;⑤负载两端的电压Ud。

d.电阻R=1欧姆3仿真结果与分析a.触发角α=0°,MATLAB仿真波形如下:图3 α=0°单相桥式全控整流电路仿真结果(纯电阻负载)(截图)b. 触发角α=30°,MATLAB仿真波形如下:α=30°单相桥式全控整流电流仿真结果(纯电阻负载)(截图)c. 触发角α=60°,MATLAB仿真波形如下:α=60°单相桥式全控整流电路仿真结果(纯电阻负载)(截图)d. 触发角α=90°,MATLAB仿真波形如下:α=90°单相桥式全控整流电路仿真结果(纯电阻负载)(截图) 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。

4小结在单项全控桥式整流电路电阻性负载电路中(图4-1),要注意四个晶闸管1,4和晶闸管2,3的导通时间相差半个周期。

脉冲发生器参数设置公式:(1/50)*(α/360)。

在这次的电路建模、仿真与分析中,我对电路的建模仿真软件熟练了很多,对电路的了解与分析也加深了很多,比如晶闸管压降的变化,负载电流的变化。

(二)单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)1.电路的结构与工作原理电路结构单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)的电路原理图(截图)工作原理(1)在u2正半波的(0~α)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲,处于关断状态。

假设电路已工作在稳定状态,则在0~α区间由于电感释放能量,晶闸管VT2、VT3维持导通。

(2)在u2正半波的ωt=α时刻及以后:在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通,电流沿a→VT1→L→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,此时负载上有输出电压(u d=u2)和电流。

电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态。

(3)在u2负半波的(π~π+α)区间:当ωt=π时,电源电压自然过零,感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通。

在电压负半波,晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。

(4)在u2负半波的ωt=π+α时刻及以后:在ωt=π+α处触发晶闸管VT2、VT3使其导通,电流沿b→VT3→L→R→VT2→a→Tr的二次绕组→b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载上,负载上有输出电压(u d=-u2)和电流。

此时电源电压反向加到VT1、VT4上,使其承受反压而变为关断状态。

晶闸管VT2、VT3一直要导通到下一周期ωt=2π+α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。

从波形可以看出α>90o输出电压波形正负面积相同,平均值为零,所以移相范围是0~90o。

控制角α在0~90o之间变化时,晶闸管导通角θ≡π,导通角θ与控制角α无关。

基本数量关系a.直流输出电压平均值b.输出电流平均值2.建模在MATLAB新建一个Model,命名为dianlu5,同时模型建立如下图所示单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)的MATLAB仿真模型模型参数设置a.交流电源参数b.同步脉冲信号发生器参数Pulse Generator 的参数Pulse Generator1 的参数c.电阻电感参数d.示波器参数示波器五个通道信号依次是:①通过晶闸管电流Ial;②晶闸管电压Ual;③电源电流i2④通过负载电流Id;⑤负载两端的电压Ud。

3仿真结果与分析a.触发角α=0°,MATLAB仿真波形如下:α=0°单相桥式全控整流电路仿真结果(阻-感性负载)(截图)b. 触发角α=30°,MATLAB仿真波形如下:α=30°单相桥式全控整流电路仿真结果(阻-感性负载)(截图)c.触发角α=60°,MATLAB仿真波形如下:α=60°单相桥式全控整流电路仿真结果(阻-感性负载)(截图) d.触发角α=90°,MATLAB仿真波形如下:α=90°单相桥式全控整流电路仿真结果(阻-感性负载)(截图)4.小结由于电感的作用,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。

(三)单相桥式全控整流电路(反电动势负载)1.电路的结构与工作原理电路结构单相桥式全控整流电路(反电动势负载)的电路原理图(截图)工作原理当整流电压的瞬时值u d小于反电势E 时,晶闸管承受反压而关断,这使得晶闸管导通角减小。

晶闸管导通时,u d=u2,晶闸管关断时,u d=E。

与电阻负载相比晶闸管提前了电角度δ停止导电,δ称作停止导电角。

若α <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,要求触发脉冲有足够的宽度,保证当晶闸管开始承受正电压时,触发脉冲仍然存在。

这样,相当于触发角被推迟,即α=δ。

2.建模在MATLAB新建一个Model,命名为dianlu6,同时模型建立如下图所示:图17 单相桥式全控整流电路(反电动势)的MATLAB仿真模型模型参数设置a.交流电源参数b.同步脉冲信号发生器参数Pulse Generator 的参数Pulse Generator1 的参数c.电阻、反电动势参数电阻参数反电动势参数d.示波器参数示波器五个通道信号依次是:①通过晶闸管电流Ial;②晶闸管电压Ual;③电源电流i2④通过负载电流Id;⑤负载两端的电压Ud;○6通过晶闸管电流电压。

3仿真结果与分析a.触发角α=0°,MATLAB仿真波形如下α=0°单相桥式全控整流电路仿真结果(反电动势负载)(截图)b.触发角α=30°,MATLAB仿真波形如下:α=30°单相桥式全控整流电路仿真结果(反电动势负载)(截图)c.触发角α=60°,MATLAB仿真波形如下:α=60°单相桥式全控整流电路仿真结果(反电动势负载)(截图)d.触发角α=90°,MATLAB仿真波形如下:α=90°单相桥式全控整流电路仿真结果(反电动势负载)(截图)4小结单相全控桥式整流电路主要适用于4KW左右的整流电路,与单相半波可控整流电路相比,整流电压脉动减小,美周期脉动俩次。

变压器二次侧流过正反俩个方向的电流,不存在直流磁化,利用率高。

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