单相桥式全控整流电路带阻感负载的工作情况仿真

宁波理工学院 题目 单相桥式全控整流电路 （带阻感负载） 专业班级 自动化091 姓名 汤涛 王赛 王航波 黄贤谷 分院 信息分院 一、 实验原理单相桥式全控整流电路原理图如下：（带阻感负载的工作情况） 图1：单相桥式全控整流电路原理图1）在U2正半波的（0）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t=时刻及以后：在t=处触发晶闸管VT1、VT4使其导通，电流沿aVT1LRVT4bT的二次绕组a流通，此时负载上有输出电压（Ud= 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（+）区间：当t=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t=+时刻及以后：在t=+处触发晶闸管VT2、VT3使其导通，电流沿bVT3LRVT2aT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（Ud =- 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t=2+处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。二、特性电路如上图所示。为便于讨论，假设电路已工作于稳态，Id的平均值不变。在U2的正半周期，触发角处给晶闸管VT1和VT4加触发脉冲使其开通，Ud = U2。负载中有电感存在使负载电流不能突变，电感对负载电流起平波作用，假设负载电感很大，负载电流Id连续且波形近似为一水平线。U2过零变负时，由于电感的作用晶闸管VT1和VT4中仍有流过电流Id，并不关断。至t=+时刻，给VT2和VT3加触发脉冲，因VT2和VT3本已承受正电压，故两管导通。VT2和VT3导通后，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，此过程成为换相，亦称换流。至下一周期重复上述过程，如此循环下去，Ud的平均值为：Ud=0.9U2cos当=0时，Ud0=0.9U2；=90时，Ud=0.晶闸管移相范围为0-90单相桥式全控整流电路带负载时，晶闸管承受的最大正反向电压均为2U2.晶闸管导通角与无关，均为180，平均值和有效值分别为：Idvt=0.5Id和Ivt=0.707Id。三、 仿真下图是我们用multisim仿真时的原理图 图2：单相桥式全控整流电路带阻感负载的电路仿真波形图分别代表晶体管VT上的电压、电阻加电感上的电压。以下是参数（设取触发脚为0时的参数，如果要求其他角度的波形，可通过调节触发源的延时时间，其中两个触发源的时间差为10秒，计算公式为t=T/360）这是晶体管参数 这是负载（电感和电阻）参数 这是交流电源参数这是触发源1和2的参数 这是示波器的参数下列波形分别是延迟角为0、15、30、6075时的波形变化。（1） 当延迟角=0时，波形图如图3所示：图3：延迟角=0时的波形图（2） 当延迟角=15时，波形图如图4所示： 图4：延迟角=15时的波形（3） 当延迟角=30时，波形图如图5所示：图5：延迟角=30时的波形（4） 当延迟角=45时，波形图如图6所示：图6：延迟角=45时的波形（5） 当延迟角=60时，波形图如图7所示：图7：延迟角=60时的波形（6） 当延迟角=75时，波形图如图8所示：图8：延迟角=75时的波形四、 实验总结第一次上交的作业，我们做的是比较简单的斩波电路，后来由于太过简单及态度方面 存在很大的问题，我们重新选择了一个电路，这就是今天我们做的单相桥式全控整流电路（带阻感负载），在此次设计建模过程中可，我们可以归纳出以下几点：首先，在单项桥式全控整流电路（带阻感负载）中，给晶闸管提供触发脉冲是设计的关键。要给定正确的触发脉冲必须熟悉单项桥式全控整流电路的原理，掌握触发脉冲的过程；其次，建立电路的模型时要特别主要避免原理性错误，对同一个电路，可以建立不同的模型。我们此次实验电路图的设计就是在建立控制电路时，采用了电路原理与模块原理相结合的方法；第三，用Multisim直接进行仿真时，要反复修改电路中各个模块的参数。尤其是电感的参数，负载的参数也应反复调试到最佳状态。从而将输出电压，电流即仿真结果设置在一个示波器上，易于分析和比较，从而达到最佳设计要求，大大简化了设计流程，减轻了设计者的负担，充分体现了Multisim