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1. 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)
1.1单相桥式全控整流电路电路结构(阻-感性负载)
单相桥式全控整流电路用四个晶闸管,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。 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)电路图如图1所示
图1. 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)
1.2单相桥式全控整流电路工作原理(阻-感性负载)
1)在u2正半波的(0~α)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~α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ωt=α时刻及以后:
在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通,电流沿a→VT1→L→R→VT4→b→Tr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(π~π+α)区间:
当ωt=π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ωt=π+α时刻及以后:
在ωt=π+α处触发晶闸管VT2、VT3使其导通,电流沿b→VT3→L→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ωt=2π+α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。
1.3单相桥式全控整流电路仿真模型(阻-感性负载)
单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)仿真电路图如图2所示:
图2 单相双半波可控整流电路仿真模型(阻-感性负载)
电源参数,频率50hz,电压100v,如图3
图3.单相桥式全控整流电路电源参数设置
VT1,VT4脉冲参数,振幅3V,周期0.02,占空比10%,时相延迟α/360*0.02,如图4
图4. 单相桥式全控整流电路脉冲参数设置
VT2,VT3脉冲参数,振幅3V,周期0.02,占空比10%,时相延迟(α+180)/360*0.02,如图5
图5. 单相桥式全控整流电路脉冲参数设置
1.4单相桥式全控整流电路仿真参数设置(阻-感性负载)
设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°。与其产生的相应波形分别如图6、图7、图8、图9。在波形图中第一列波为流过VT1的电流波形,第二列波为流过VT1的电压波形,第三列波流过 VT3的电流波形,第四列波为流过VT3的电压波形,第五列波为流过过负载电流波形波形,第六列波为流过过负载电压波形波形。
(1)当延迟角α=30°时,波形图如图6所示:
图6 α=30°单相桥式全控整流电路(电阻性负载)波形图
(2)当延迟角α=60°时,波形图如图7所示:
图7 α=60°单相桥式全控整流电路(电阻性负载)波形图
(3)当延迟角α=90°时,波形图如图8所示:
图8 α=90°单相桥式全控整流电路(电阻性负载)波形图
(4)当延迟角α=120°时,波形图如图9所示:
图9 α=120°单相桥式全控整流电路(电阻性负载)波形图
1.5单相桥式全控整流电路小结(阻-感性负载)
单相桥式全控整流电路(电阻性负载)一共采用了四个晶闸管,VT1,VT2两只晶闸管接成共阳极,VT3,VT4两只晶闸管接成共阴极,当u2在(0~α)晶闸管VT1和VT4承受正向电压,但是没有触发脉冲晶闸管没有导通。在(α~π)VT1和VT4承受正向电压,有触发脉冲晶闸管VT1,VT4导通。当u2在(π~π+α)闸管VT2和VT3承受正向电压,但是没有触发脉冲晶闸管没有导通。在(π+α~2π)VT2和VT3承受正向电压,有触发脉冲晶闸管VT2, VT3导通。与单相半波整流电路仿真波形相比较,输出的电压和电流波形频率都提高了约一倍,流过每个晶闸管的平均电流Idt只有负载平均电流的一半。变压器二次侧电流I2的波形是对称的正负矩形波,而晶闸管承受的最大正反向电压则和单相半波可控整流电流一样。
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