电力电子技术 单相桥式晶闸管整流电路（阻性/阻感性负载）simulink仿真

一、电路图二、工况分析1.ωt∈(0，α)2.ωt=α3.输出电流过零4.输出电压和输出电流5. 电感性负载单相桥式全控整流电路三、Simulink仿真1.提出问题2.问题分析3.元件选取4.脉冲发生子电路5.主电路四、阻性负载仿真五、阻感性负载仿真六、仿真文件获取1.积分获取2.免费获取七、其余电力电子电路

一、电路图

单相全控桥式整流电路的线路图如下图所示。

二、工况分析

1.ωt∈(0，α)

晶闸管T1和T2组成一对桥臂，T3和T4组成另一对桥臂。当交流电压u2进入正半周时，a端电位高于b端电位，两个晶闸管T1和T2同时承受正向电压，如果此时门极无触发信号ug，两个晶闸管处于正向阻断状态，电源电压u2将全部加在T1和T2上。

2.ωt=α

在ωt=α时刻，给T1和T2同时加触发脉冲，则两个晶闸管立即触发导通。

3.输出电流过零

当电流过零时，T1和T2关断。在交流电源的正、负半周里，T1、T2和T3、T4两组晶闸管轮流触发导通，触发脉冲在相位上相差180°。

4.输出电压和输出电流

改变触发脉冲出现的时刻，即改变α的大小，直流电压ud和直流电流id的波形和平均值会随之改变。

由于负载在两个半波中都有电流流过，形成全波整流。从整流变压器副边绕组来看，两个半波电流方向相反，大小相等:因而变压器副边没有直流磁化问题，变压器的利用率也较高，这些都是桥式整流电路的优点。

晶闸管承受的最大反向电压为 \sqrt2U2，整流输出电压的平均值是：

即Ud最小时，α=180°，Ud最大时，α=0°。所以单相桥式全控整流电路带阻性负载时，α的相移范围时0°~180°。

当α=0°时，晶闸管全部导通，相当于不可控整流，此时输出电压的最大值为Ud0，即Ud0=0.9U2。整流输出电压的有效值如下：

在负载上，输出电流的平均值和有效值分别为：

5. 电感性负载单相桥式全控整流电路

在实际应用中，大功率整流器给纯电阻负载供电是很少的，经常在负载是既有电阻又有电感，但负载的感抗与电阻的数值相比不可忽略时称为电感性负载，例如各种电机的激磁绕组。

单相桥式全控整流电路接电感性负载，接线图如下，假设电感很大，负载电流连续而基本平直。

电流连续的情况下，整流电压的平均值为：

整流电压的有效值是：

而输出电流的波形因电感很大而呈一条水平线，其平均值为：

当α=0°时，Ud=0.9U2；当α=90°时，Ud=0。因此，适应电感性负载的相移范围为0°~90°，晶闸管承受的最大反向电压是根\sqrt2U2。

如果电感不够大，电感中储存的能量不足以维持电流导通到\pi+\alpha，则负载电流出现断续现象，如下图所示：

三、Simulink仿真

1.提出问题

完成单相桥式全控整流电路的simulink仿真。

2.问题分析

①相电压220V 50Hz

②两个脉冲信号，幅值均为1，周期设置为0.02s，时间分别滞后α0.02/360和α0.02/360+0.01。α为触发角。

③仿真算法为ode23tb，最大步长为1e-5。

3.元件选取

① powergui

② AC Voltage Source

③ Series RLC Branch

④Universal Bridge

⑥ Pulse Generator

⑦ Mean

⑧ 测量及显示模块

4.脉冲发生子电路

5.主电路

四、阻性负载仿真

将串联RLC电路的电阻设为1Ω，电容和电感设置为0。触发角设置为60°，观察输出电压和电流的波形，以及输出电压的平均值。

输出电压和电流的波形为：

交流电压和电流的波形为：

晶闸管T1两端电压

输出平均电压为：

五、阻感性负载仿真

将串联RLC电路的电阻设为1Ω，电感设置0.01H。触发角设置为60°，观察输出电压和电流的波形。

输出电压和电流的波形为：

交流电压和交流电流的波形：

六、仿真文件获取

1.积分获取

MATLAB 单相桥式晶闸管整流电路（阻性/阻感性负载）simulink仿真

可以自己搭建，或者直接用这个做好的。调节不同的参数观察输出，和书上的理论图对应学习分析。

2.免费获取

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七、其余电力电子电路

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