电力电子课程设计桥式整流电路.doc

单相桥式半控整流电路（阻感负载，失控现象） 摘 要：掌握MATLAB的使用，用MATLAB仿真软件绘制单相桥式半控整流电路（阻感负载）并在不同触发角下仿真出各输出端的电压波形图，理解单相桥式半控整流电路阻感负载的工作原理和失控现象。 关键词：电力电子；单相桥式半控整流电路；阻感负载；失控现象；MATLAB仿真 Single-phase half-bridge-controlled rectifier Abstract：to make use of matlab. MATLAB simulation software rendering with single-phase half-bridge rectifier control (sense of resistance load) and trigger a different angle under a simulation of the output voltage wave,Understanding of the single-phase half-bridge-controlled rectifier load resistance of the sense of principle and is out of control Keywords：Power Electronics ; Single-phase half-bridge-controlled rectifier；A sense of resistance load；Is out of control；MATLAB simulation 引言 整流电路是电力电子电路中出现最早的一种，它将交流电变成直流电，应用十分广泛，电路性形式多种多样，各具特色。 可从各种角度对整流电路进行分类，主要分类方式有：按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种；按电路结构可分为桥式电路和零式电路；按交流输入相数分为单相电路和多项电路。 理论基础 2.1 电路原理图 实验电路如图所示。图中的VT1和VT2为触发脉冲互差180°的晶闸管，VD1和VD2为整流二极管。由这四个管子组成桥式电路。因为只有共阴极的VT1和VT2可控，而共阳极的VD1和VD2不可控，所以称为桥式半控整流电路。电阻Rp和电感Ld为负载，若假定电感Ld足够大，即wLdRp，由于电感中电流不能突变，则可认为负载电流在整个稳态工作过程中保持恒值。由于桥式结构的特点，只要晶匣管道统，负载端总要加上正向电压，而负载电流始终是单方向流动，因此桥式半控整流电路只能工作在第一象限，因为wLdRp，所以不论控制角α为何值，负载电流Id波形的变化很小。 单相桥式半控整流电路的计算公式： 输出电压平均值： 输出电流的平均值为： 2. 3 带阻感负载时的工作情况 在输入电压的正半周，触发角α处给晶匣管VT1加出发脉冲，电压经VT1和VD2向负载供电。电压过零变负时，因电感作用使电流连续，VT1继续导通。但因此时有电位的高低，使得电流从VD2转移至VD1， VD2关断，电流不再流经变压器二次绕组，而是VT1和VD1续流。 在输入电压的负半周触发角α时刻触发VT2导通，则向VT1加反压使之关断，电压经VT2和VD1向负载供电。电压过零变正时，VD2导通，VD1关断。VT2和VD2续流，电压又为零。 重复以上步骤。 实验仿真 1， 启动MATLAB6.5，进入SIMULINK后新建文档，绘制单相桥式全控整流系统模型如图所示。 2，设置各个参数 设置晶匣管参数 Rn=0.001Ω,Lon=0H,Vf=0.8,Rs=10Ω,Cs=250e-9 设置交流电源参数 U=100V,f=50Hz 设置负载参数 R=1Ω,L=0.01H,C=inf 设置α=0°时的脉冲参数 触发信号1初相位为0.0，触发信号2初相位为0.01 脉冲1 脉冲2 设置α=45°时的脉冲参数 触发信号1初相位为0.01，触发信号2初相位为0.0125 脉冲1 脉冲2 各端口波形如下图： α=0°时 触发信号1 触发信号2 电源电压 负载电流 流过晶匣管的电流 晶匣管端电压 负载电压 α=45°时 触发信号1 触发信号2 电源电压 负载电流 流过晶匣管的电流 晶匣管端电压 负载电压 分析与结论 利用MATLAB软件中的Simulink平台搭建单相桥式半控整流电路，进行实验仿真，观测整流输出电压电流波形。在输入电压的正半周，触发角α处给晶