单相桥式全控整流电路MATLAB仿真实验报告（上）

单相桥式全控整流电路MATLAB仿真一、 单相桥式全控整流电路（电阻性负载）1 电路结构与工作原理（1） 电路结构如图1-1所示为典型单相桥式全控整流电路，共用了四个晶闸管，两只晶闸管接成共阳极，两只晶闸管接成共阴极，每一只晶闸管是一个桥臂，桥式整流电路的工作方式特点是整流元件必须成对以构成回路，负载为电阻性。图1-1（2） 工作原理1） 在u2正半波的（）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（）区间，在时刻，触发晶闸管VT1、VT4使其导通。3） 在u2负半波的（）区间，在区间，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（）区间，在时刻，触发晶闸管VT2、VT3使其元件导通，负载电流沿bVT3RVT2T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。表1-1 各区间晶闸管的导通、负载电压和晶闸管端电压情况t0晶闸管导通情况VT1.4、VT2.3都截止VT1.4导通、VT2.3截止VT1.4、VT2.3都截止VT1.4截止、VT2.3导通ud0u20-u2id0u2/R0-u2/Ri20u2/R0+u2/Rutut1.4=ut2.3= ()u2ut1.4=0、ut2.3=u2ut1.4=ut2.3= ()u2ut1.4=u2、ut2.3=02. 建模图1-3 单相桥式全控整流电路（电阻性负载）3. 仿真结果分析1) =30，R=1，period=0.02s，peakamplitude=10V，frequency=50HZ，phase delay（secs）1=1/600,phase delay（secs）2=1/600 +0.01;图1-4=30单相双半波可控整流仿真结果（电阻性负载）2) =30，R=1，period=0.02s，peakamplitude=10V，frequency=50HZ，phase delay（secs）1=1/300,phase delay（secs）2=1/300 +0.01;图1-5=60单相双半波可控整流仿真结果（电阻性负载）3) =30，R=1，period=0.02s，peakamplitude=10V，frequency=50HZ，phase delay（secs）1=1/200,phase delay（secs）2=1/200 +0.01;图1-6=90单相双半波可控整流仿真结果（电阻性负载）4.小结尽管整流电路的输入电压U2是交变的，但负载上正负两个半波内均有相同的电流流过，输出电压一个周期内脉动两次，由于桥式整流电路在正、负半周均能工作，变压器二次绕组正在正、负半周内均有大小相等、方向相反的电流流过，消除了变压器的电流磁化，提高了变压器的有效利用率。二、 单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）1电路结构与工作原理（1）电路结构阻-感性负载电路如图1-9所示图1-9（2）工作原理1）在电压u2正半波的（0）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（）区间。在t=时刻，触发晶闸管VT1、VT4使其导通，负载电流沿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（+）区间。当t=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（+2）区间。在t=+时刻，触发晶闸管VT2、VT3使其导通，负载电流沿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t=2+处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。表1-2 各区间晶闸管的导通、负载电压和晶闸管端电压的情况t0+2晶闸管导通情况VT1.4截止、VT2.3导通VT1.4导通、VT2.3截止VT1.4导通、VT2.3截止VT1.4截止、VT2.3导通ud-u2u2u2-u2id+Idi2-Id+Id+Id-Idutut1.4=u2、ut2.3=0ut1.4=0、ut2.3=-u2ut1.4=0、ut2.3=-u2ut1.4=u2、ut2.3=0itit1.4=0、it2.3=Idit1.4= Id、it2.3=0it1.4= Id、it2.3=0it1.4=0、it2.3=Id2.建模图1-10单相双半波可控整流电路仿真模型（阻-感性负载）3 仿真结果分析1) =30，R=1，L=0.1H,period=0.02s，peakamplitude=10V，frequency=50HZ，phase delay（secs）1=1/600,phase delay（secs）2=1/600 +0.01;图1-11=30单相双半波可控整流仿真结果（阻-感性负载时）2) =60，R=1，L=0.1H,period=0.02s，peakamplitude=10V，frequency=50HZ，phase delay（secs）1=1/300,phase delay（secs）2=1/300 +0.01;图1-11=60单相双半波可控整流仿真结果（阻-感性负载时）3) =90，R=1，L=0.1H,period=0.02s，peakamplitude=10V，frequency=50HZ，phase delay（secs）1=1/200,phase