matlab仿真单相桥式全控整流电路.doc

PAGE  PAGE 20 设计课题: 单相桥式全控整流电路 姓 名: 学 院: 信息工程学院 专 业: 电子信息科学与技术 班 级: 09级 学 号: 日 期 2010-2011第三学期 指导教师: 李光明 张军蕊 单相桥式全控整流电路 问题描述及工作原理 1、单相桥式全控整流电路（电阻性负载） 单相桥式全控整流电路（电阻性负载）如图1所示，电路由交流电源、整流变压器、晶闸管、负载以及触发电路组成。我所要分析的问题是α为不同值时，输出电压及电流的波形变化。 图1 其工作原理如下： （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Ut1.4= Ut2.3=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（ud=-u2）和电流，且波形相位相同。 2、单相桥式全控整流电路（阻-感性负载） 单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）如图2所示： 图2 其工作原理如下： （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VT1、VT4使其???通，负载电流沿a→VT1→L→R→VT4→b→T的二次绕组→a流通，此时负载上有输出电压（ud=u2）和电流。电压u2反向施加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反向电压而处于关断状态。 （3）在电压u2负半波的（π~π+α）区间。当ωt=π时，电源电压自然过零，感应电势是晶闸管VT1、VT4继续导通。在电源电压负半波，晶闸管VT2、VT3承受正向电压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。 （4）u2负半波的（π+α~2π）区间。在ωt=π+α时刻，触发晶闸管VT2、VT3使其导通，负载电流沿b→VT3→L→R→VT2→a→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上，负载上有输出电压（ud=－u2）和电流。此时电源电压反向施加到晶闸管VT1、VT4上，使其承受反向电压而关断。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。 二、建立仿真模型及仿真实现 根据电路图对其建立仿真模型，并对其进行参数设置，将电源电压幅值设置为141v，频率设为50Hz，脉冲发生器的频率设为100Hz，晶闸管控制角α以脉冲的延迟时间t表示，例如：取α=30°时，对应时间为t=0.02*30/360=0.02/12s，脉冲宽度用脉冲周期的百分比表示，取10%即可。 1、单相桥式全控整流电路（电阻性负载） 串联RLC支路为纯电阻电路，即为单相桥式全控整流电路的电阻性负载情况，将电阻设置为2Ω，并设置仿真结束时间为0.06s，仿真模型电路如图3： 图3 α=30°时，可得到仿真结果如图： 图4 改变α的值分别为60°（图5），90°（图6），120°（图7），得到的仿真结果分别如图： 图5 图6 图7 2、单相桥式全控整流电路（阻-感性负载） 串联支路为R和L时，为单相桥式全控整流电路的阻-感性负载情况，将L设置为1e-3，R设置为2Ω，其他参数设置与电阻性负载情况相同，建立的仿真模型电路如图8： 图8 取α=30°时，仿真结果如图9： 图9 当α分别取60°（图10），90°（图11），120°（图12）时，仿真结果分别如图： 图10 图11 图12 仿真结果分