单相桥式全控整流电路Matlab仿真资料

1、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 22建模33仿真结果与分析 44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72建模83仿真结果与分析104.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132建模143仿真结果与分析164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 （

2、纯电阻负载）1. 电路的结构与工作原理1.1电路结构+UTVT1U2z/ VT3UdRIdVT2-VT4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（0a ）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

3、出，两者波形相位相同且uT1.4=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uT2.3=1/2 u2。晶闸管VT1、VT4 直导通到31= n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（n n + a）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，uT2.3=uT1.4= 1/2 u2。（4）在u2负半波的3 t= n + a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

4、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31=2 n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。1.3基本数量关系a.直流输出电压平均值b.输出电流平均值U2 1 COS:.Udld0.9RR 22. 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MATLA仿真模型2.1模型参数设置a.交流电源参数AC Vol

5、tage Source :直盂It_； ： Link:Ideal Einusoi3a1 AC Voltags acurcs.Par Eziet er sPeak amplitude (V):Phas&:PreQusncy Hz :OKCane elHelpApplyb.同步脉冲信号发生器参Pulse Gen erator 的参数Para=eteTFuls trpt-Pulse Gen erator 1 的参数1寥1CancelHelj|jVspitude:U- 5.LLLlation tc. 示波器参数示波器五个通道信号依次是：通过晶闸管电流lai;晶闸管电压Ual :电源电流i2通过负载电流

6、Id；负载两端的电压Udod. 电阻R=1欧姆3仿真结果与分析a.触发角a =0 , MATLAB仿真波形如下：D0图3 a =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a =30 , MATLAB仿真波形如下：a =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a =60 , MATLAB仿真波形如下:3O2O1U4004ODDDO.U oO0 2-2-40 900输出电压波形正负面积相同，平均值为零，所以移相范 围是090o。控制角a在090o之间变化时，晶闸管导通角0 = n，导通角B与 控制角a无关。1.3基本数量关系a.直流输出电压平均值co

7、s：Ud =丄 一 X 2U 2 si n td( t)二 22U2n a= 0.9U 2 cos：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Dvtflihad ThyristorDefiled ThyriffiiwaFuImGeerstwCi 厅日 t Measurement迓 Cun-ini MvnmnwnlAC VaJt&ge SourceTS-oope：MLD*La.ild Thyri kLc/pe:irime basedTime Ct): iiJse simuliation timeAmplitude：Pulse Gen e

8、ratorl 的参数Pramete rsPulse type: Time basedyTime p): Use simulation timevAmplitude:3Period (secs):DC Pulse Width of period):1URhase delay (secs):0 01+(0 01/190)*301 Interpret vector par&meters as 1 -DC.电阻电感参数d.示波器参数示波器五个通道信号依次是：通过晶闸管电流Ial;晶闸管电压Ual :电源电流i2通过负载电流Id；负载两端的电压Udo3仿真结果与分析a.触发角a =0 , MATLAB仿

9、真波形如下:a =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a =30 ，MATLAB仿真波形如下：a =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a =60 , MATLAB仿真波形如下：a =605T1/1500TVI1150000 050.15020.250.30.350line otfsetAVVVVVYcvVwwVwwS/wwvooa =90。单相桥式全控整流电路仿真结果（阻-感性负载）（截图）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a =90 , MATLAB仿真波形如下：4.小结由于电感的作用，输出电压出现负波

10、形；当电感无限大时，控制角a在090 之间变化时，晶闸管导通角9 =n ,导通角B与控制角a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。 a =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1.1电路结构IdTaVT1VT3T uU2UdVT2单相桥式全控整流电路（反电动势负载）的电路原理图（截图）1.2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,晶闸管关断时，ud=E=与电阻负载相 比晶闸管提

11、前了电角度S停止导电，S称作停止导电角。、=arcs inE2U2若a S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 a =3。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MATLA仿真模型2.1模型参数设置a.交流电源参数Far-SLSi-e! ter asplxtud （V）:M-es.s 1X17szzieni:三NoneCancelHelpb.同步脉冲信号发生器参数Pul

12、se Gen erator 的参数ParametersPulse type： Time bsed2Time (Q: Use simulection timeyAmplitude:3Period (secs):pmPulse Width (力 of period):To-Phase delay (secs):(LI 01/180)*30S Interp ret vector paramete rs as 1 -DPulse Gen eratorl 的参数ParametersPulse type： Time basedyTime p): Use simulation time*Amplitude:

13、|日Period fsecs):0.02Pulse Width of period):1 UPhase delay (secs):0 01+(0 01/190)*30叼 Interpret vector parameters as 1 -DC.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：通过晶闸管 VT1.VT4电流lai :晶闸管 VT1.VT4电压Ual;电源电流i2通过负载电流Id;负载两端的电压Ud;通 过晶闸管VT2.VT3电流电压。3仿真结果与分析a.触发角a =0 , MATLAB仿真波形如下 15i區上J】Ia =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a =30 , MATLAB仿真波形如下:a =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a =60 ，MATLAB仿真波形如下：o o-50o o oo o2 1o O5050o o-