基于MatlabSimulink的单相桥式全控整流电路仿真电力电子论文.doc

电气信息工程学院论文 10 11 学年 第 一 学期课题名称 基于Matlab/Simulink的单相桥式全控整流电路仿真 姓 名 学 号 班 级 成 绩 基于Matlab/Simulink的单相桥式全控整流电路仿真（电阻负载）摘要：整流电路的类型很多，按整流电压的波形来分，有半波整流，全波整流；按整流输出电压的脉冲数来分，有3脉波6脉波及多脉波整流；按器件的类型来分，有全控电流半控电路不可控电路；按交流电源的相数来分，有单相三相和多相整流电路；按控制原理分为相控整流和高频整流等。 SIMULINK是MATLAB仿真工具之一，其主要功能是实现动态系统建模仿真与分析。关键字：SIMULINK;单相桥式全波可控整流Abstract:Many types of rectifier,according to the rectification of the voltage wavefrom to the sub,a half-wave rectifier,full-wave rectifier;according to the rectification of the output voltage pulse to a few hours, 3 pulse, and spread to more than 6clock pulse rectifier; according to the device The sub-type, control the whole circuit, control circuit and a half , uncontrollable circuit; according to the phase of the AC power to a few points, there are single-phase, multi-phase and three-phase rectifier; controlled by the principle rectifier and phased into high Rectifier frequency,and so on.MATLAB simulation tool developed by one of its main functions is achieve dynamic systems modeling, simulation and analysis.Keyword:SIMULINK; single-phase full-wave controlled rectifier一、 单相桥式全控整流电路图如上图，晶闸管Vt1和Vt4 组成一对桥臂，晶闸管Vt2和Vt3组成另一对桥臂。当变压器二次电压U为正半周时，相当于控制角的瞬间给Vt1和Vt4以触发脉冲，Vt1和Vt4即导通，这时电流从电源上端经Vt1、R、Vt4流回电源下端。这期间Vt2和Vt3均承受反向电压而截止。当电源电压过零时，电流也降到零，Vt1和Vt4即关断。在电源电压负半周期时原理一样。一、 MATLAB/SIMULINK的单相桥式全控整流电路的仿真过程1 用SIMULINK作出模块图如下：（2参数设计（1）电压参数（2） 变压器参数(3) 脉冲参数2仿真结果与分析（1）当1、4导通角为0度，2、3导通角180度时由图可知此时负载电压最大，电流最大，晶闸管Vt1和Vt4的反向电压也最大。（2）当1、4导通角为45度，2、3导通角为180+45度时阻性负载 R=100ohm；仿真波形如下： 由于负载在两个半波中都有电流通过，属于全波整流。一个周期内整流电压脉动两次，脉动程度比半波时要小。输出电压波形、电流波形以及晶闸管上承受电压的波形见仿真图。可以看出，当一对桥臂上的晶闸管导通时，电源电压U直接加在另一对晶闸管的两端，因此晶闸管承受的最大反向电压为2U。至于承受的正向电压，在晶闸管均不导通时，假设其漏电阻都相等，则其最大电压为2U/2。整流输出电压的平均值为Ud = 12Usintd(t) = (22U)1+cos2 = 0.9U1+cos2它是半波电路的两倍。当=0时，相当于不可控桥式整流，此时输出电压最大，即Ud=0.9U。在负载上，输出直流电流的平均值为Id = UdR= 22UR1+cos2 = 0.9UR(1+cos2)由于晶闸管Vt1、Vt4和Vt2、Vt3在电路中轮流导电的，所以流过每个晶闸管的平均电流只有负载上平均电流的一半，即Idt = 12 Id = 0.45UR(1+cos2)在选择晶闸管以及导线截面积等定额时，要考虑发热问题，应根据电流的有效值进行计算。负载R上的电压有效值为Ur = 1(2Usint)2d(t) = U12 sin2 + - 负载R上的电流有效值为Ir = UrR流过晶闸管的电流有效值为It = 12(2URsint)2d(t) = U2R12 sin2 + - = 12Ir（3）当1、4导通角为180度，2、3导通角为360度时当 = 180度时，由图知负载电压为零，综上可知晶闸管可控移相范围为0 度 180度(4) 当1、4导通角为90度，2、3导通角为180 + 90度时(5) 当1、4导通角为120度，2、3导通角为180 + 120度时三、总结： 应用SIMULINK进行仿真，在仿真过程中可以灵活改变仿真参数，并且能直观地观察到仿真结果随参数的变化情况。由仿真波形我们可以直观地看出晶闸管导