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1、word信息工程学院课程设计报告书题目: 基于Matlab的单相半波可控整流电路的设计与仿真 课 程： 电子线路课程设计专 业： 电气工程与其自动化 班 级：学 号： 学生某某：指导教师：2014年 12月 28日信息工程学院课程设计任务书学 号学生某某专业班级设计题目基于Matlab的单相半波可控整流电路的设计与仿真设计技术参数1. ，Lon=0H，Uf=0.8V；Ic=0A，Rs=102. 电源模块设置为：幅值220V，初相位0，频率是50HZ的正弦交流电3. RLC元件模块设置参数：负载R=1，L=0H，根据需要相应的调整4. 同步脉冲发生器Pulse Generater模型参数设置为：
2、脉冲幅值为10V，周期为0.02s，脉宽占整个周期的30%，相位延迟1/50*30/360s=1/600s即=30，后面参数60、90、120相应的调整设计要求熟悉整流电路的根本原理，能够运用所学的理论知识分析设计任务。掌握根本电路的数据分析、处理；描绘波形并加以判断。能正确设计电路，画出线路图，分析电路原理。广泛收集相关技术资料。参考资料1王兆安、X进军.电力电子技术 某某M.: 机械工业 20092黄俊,王兆安.电力电子变流技术M. :机械工业,19943赵良炳.现代电力电子技术根底M. :清华大学,19954陈治明. 电力电子器件根底M. :机械工业,19925赵可斌,陈国雄.电力电子变
3、流技术M.某某:某某交大,19936林渭勋,电力电子技术M., 某某:某某大学,19867丁道宏. 电力电子技术M.:航空工业,19908黄继昌.电子元器件应用手册M.人民邮电,2004 2014年12月28日学生某某： 学号： 专业班级：课程设计题目： 基于Matlab的单相半波可控整流电路的设计与仿真 成绩：指导教师：年 月 日信息工程学院课程设计成绩评定表摘 要电力电子技术是一门诞生和开展于20世纪的崭新技术，在21世纪仍将以迅猛的速度开展。以计算机为核心的信息科学将是21世纪起主导作用的科学技术之一。本次单相半波可控整流电路设计是基于MATLAB的系统仿真设计。本文是基于Matlab的
4、单相半波可控整流电路的设计与仿真，通过对单相的单相半波可控整流电路电阻性负载电路、单相半波可控整流电路阻-感性负载电路和单相半波可控整流电路阻-感性负载加续流二极管电路这三种进展电路设计和仿真，通过对仿真图形进展分析，了解这三种电路的工作原理和性能。关键字：MATLAB的系统仿真；可控整流电路；单相半波电路 / ABSTACTPower electronic technology is a birth and development in the new technology of the 20th century, in the 21st century will remain at the
5、 speed of rapid development. With the puter as the core information science will be one of the science and technology play a leading role in the 21st century. The single phase half wave controlled rectifier circuit design is the design of system simulation based on MATLAB.This paper is the design an
6、d Simulation of Matlab single phase half wave controlled rectifier circuit based on single phase, by single phase half wave controlled rectifier (resistive load) circuit, single phase half wave controlled rectifier circuit (resistive inductive load) circuit and single phase half wave controlled rect
7、ifier circuit (resistance of inductive load and freewheeling diode) circuit the three circuit design and simulation, through the simulation graph analysis, understand the working principle and performance of the three circuit.Key words:MATLAB system simulation; controllable rectifier circuit; single
8、 phase half wave circuit目录摘要4关键字4ABSTACT5Key words51 绪论771.2 本文研究的内容71.3 单相半波可控整流电路建模与根本参数72 单相半波可控整流电路电阻性负载102.1 电路的结构与工作原理102.2 Matlab下的模型建立102.3 仿真结果与波形图分析112.4 小结133单相半波可控整流电路阻-感性负载143.1 原理图143.2 Matlab下的模型建立143.3 仿真结果与波形图分析153.4 小结174 单相半波可控整流电路(阻-感性负载加续流二极管)184.1 电路的结构与工作原理184.2 Matlab下的模型建立19
9、4.3 仿真结果与波形图分析194.4 小结21总结21致谢23参考文献241 绪论半波整流简介变压器的次级绕组与负载相接，中间串联一个整流二极管，就是半波整流。利用二极管的单向导电性，只有半个周期内有电流流过负载，另半个周期被二极管所阻，没有电流。这种电路，变压器中有直流分量流过，降低了变压器的效率；整流电流的脉动成分太大，对滤波电路的要求高。只适用于小电流整流电路。1.2 本文研究的内容本文研究的内容主要包括：(1) 单相半波可控整流电路电阻性负载电路的工作原理电路设计与仿真。(2) 单相半波可控整流电路阻-感性负载电路的工作原理电路设计与仿真。(3) 单相半波可控整流电路阻-感性负载加续
10、流二极管电路的工作原理电路设计与仿真。 因后面研究的三个单相半波可控整流电路的电路建模需要的一些根本参数是一样的，所以，将其放在本文的绪论局部，后边将不会一一列出，往后为各章节列出的将只有改变的模块的参数，这些参数设置如下：（1） ，Lon=0H，Uf=0.8V；Ic=0A，Rs=10，Cs=4.7e-6F。（2） 打开电源模块组，复制一个电压源模块到模型窗口中，打开参数设置对话框，设置为：幅值50V，初相位0，频率是50HZ的正弦交流电。（3） 打开元件模块组，复制一个串联RLC元件模块到模型窗口中，打开参数设置对话框，按仿真要求设置参数。（4） 打开测量模块组，复制一个电压测量装置以测量负
11、载电压。（5） 打开测量模块组，复制一个电流测量装置以测量负载电流。（6） 打开Sinks模块组,复制一个示波器装置以显示电路中各物理量的变化关系，并按要求设置输入端口的个数。（7） 建立给晶闸管提供触发信号的同步脉冲发生器Pulse Generater模型。参数设置为：脉冲幅值为10V，周期为0.02s，脉宽占整个周期的30%，相位延迟1/50*60/360s=1/300s即=60。各个参数的设置如如下图：a) 仿真参数，算法solverode15s，相对误差relativetolerance1e-3，开始时间0完毕时间0.05s：b) 脉冲参数，振幅3V，周期0.02，占空比30%，时相延
12、迟1/50xn/360s：c) 电源参数，频率50hz，电压220v:d) 晶闸管参数:2单相半波可控整流电路电阻性负载(1)电路结构如下图是单向半波可控整流电路原理图，晶闸管作为开关元件，变压器T起变换电压和隔离的作用。 单向半波可控整流电路电阻性负载(2) 工作原理1)在电源电压正半波0区间，晶闸管承受正向电压，脉冲uG在t=处触发晶闸管，晶闸管开始导通，形成负载电流id,负载上有输出电压和电流。2在t=时刻，u2=0，电源电压自然过零，晶闸管电流小于维持电流而关断，负载电流为零。3在电源电压负半波2区间，晶闸管承受反向电压而处于关断状态，负载上没有输出电压，负载电流为零。4直到电源电压u
13、2的下一周期的正半波，脉冲uG在t=2+处又触发晶闸管，晶闸管再次被触发导通，输出电压和电流又加在负载上，如此不断重复。2.2 Matlab下的模型建立1) 适当连接后，可以得到仿真电路。如下列图：单相半波可控整流电路(电阻性)仿真结果与波形图分析如下所示波形图中，波形图分别代表晶体管VT上的电流、晶体管VT上的电压、电阻上的电压。如下波形分别是延迟角为30、60、90、120时的波形变化，其中，各个参数为：负载R=1，L=0H，peakamplitude=10V，phase=0deg，frequency=50HZ。1)=30 ，单相半波可控整流电路电阻性负载仿真波形图：2) =60 ，单相半波可控整流电路电阻性负载仿真波形图：;3)=90 ，单相半波可控整流电路电阻性负载仿真波形图：4)=120 ，单相半波可控整流电路电阻性负载仿真波形图：在此仿真中，我们可以看出通过改变触发角的大小，直流输出电压，负载上的输出电压波形都发生变化，可以看出，仿真波形与理论分析波形、实验波形结果非常相符，通过改变触发脉冲控制角的大小，直流输出电压ud的波形发生变化，负载上的输出平均值发生变化。由于晶闸管只在电源电压正半波区间内导通，输出电压ud为极性不变但瞬时值变化的脉动直流。3单相半波可控整流电路阻-感性负载单相半波阻-感性负载整流电路如下列图，当负载中感抗远远大于电阻
