《单相桥式半控桥式整流电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单相桥式半控桥式整流电路（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电力电子技术实验报告实验名称：单相桥式半控整流电路的仿真与分析班级：自动化092组别：第九组成员：吴体体杨训雷焕道金华职业技术学院信息工程学院2011年 10月 8日目录一、单相桥式半控整流电路（阻感性负载、不带续流二极管） - 3 -1. 电路的结构与工作原理 - 3 -2. 建模 - 4 -3 仿真结果与分析 - 5 -4 小结 - 7 -二、单相桥式半控整流电路（阻-感性负载、带续流二极管） - 8 -1.电路的结构与工作原理 - 8 -2.建模 - 8 -3 仿真结果与分析 - 10 -4 小结 - 12 -三、单相桥式半控整流改进电路（阻-感性负载、带续流二极管） - 13 -1.电
2、路的结构与工作原理 - 13 -2.建模 - 13 -3 仿真结果与分析 - 15 -4 小结 - 17 -报告总结 - 17 -图索引图 1 单相桥式半控整流电路（阻感性负载、不带续流二极管）的电路原理图 - 3 -图2单相桥式半控整流电路（组感性负载、不带续流二极管）的MATLAB仿真模型.-4 - 图3 a=30单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）-6 -图4 a=60单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）-6 -图5 a=90单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）-7 -图 6 单相桥式半控整流电路（阻感性负载、带续流二极管
3、）的电路原理图） -8 -图7单相桥式半控整流电路（组感性负载、带续流二极管）的MATLAB仿真模型-9 -图8 a=20单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）-11 -图9 a=60单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）-11-图10 a=80单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）-12 -图11a=150。单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）.-12 -图 12 单相桥式半控整流改进电路（阻感性负载改进）的电路原理图） - 13 -图13单相桥式半控整流电路（组感性负载改进）的MATLAB仿真模型-14 -图
4、14 a=30单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）-16 -图15 a=60单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）-16 -图16 a=90单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）-17 -单相桥式半控整流电路仿真建模分析一、单相桥式半控整流电路（阻感性负载、不带续流二极管）1. 电路的结构与工作原理1.1电路结构单相桥式半控整流电路（阻-感性负载、不带续流二极管）电路图如图1所示au212id2此VT1VD2VT3id命亍VD4udULW L图 1 单相桥式半控整流电路（阻感性负载、不带续流二极管）的电路原理图1.2工作原理1）当u
5、2正半周时，在st=a时刻触发晶闸管V T1使其导通，电流从电源u2正端一VT1 fLfRfVD4u2f负端向负载供电。2）u2过零变负时，因电感L的作用使电流连续，VT1继续导通。但因a点电位低于b 点电位，使得电流从VD4转移至VD2, VD4关断，电流不再流经变压器二次绕组，而是经 VT1和VT2续流。此阶段，忽略器件的通态压降，贝则id=O,不像全控桥式电路那样出现ud 为负的情况。3）在u2负半周st =n + a时刻，触发V T3使其导通，则VT1承受反压而关断，u2经VT3 fLfRfVD2u2f负端向负载供电.4）u2过零变正时，VD4导通，VD2关断。VT3和VD4续流，ud
6、又为零。此后重复以上过程。1.3基本数量关系a. 直流输出电压平均值1 缶丁 、 cc 1 + cos aU 二一 J 弋 2U sin otd （ot） = 0.9 Ud 兀 a222b. 输出电流平均值11+ cos aU =_Jn2U sin o td (o t) = 0.9U d 兀 a2222. 建模同时模型建立如下图所示:nnPulseGenesr= PhaseD elav)淤 Pulse is onYt = AmplitudeelseYt) = 0endPulse tjpe deternriines ths computational technique used.Time-ba
7、sed is reccirnmended for use with a variable step solver, while Sample-based 2 recommended for use with a fied step folyer or within 曰 discrete partian of a model using a variable step solver.OK.CancelHelpc. 示波器参数示波器四个通道信号依次是：电源电压和电源电流U2&I2；通过晶闸管电流I14； 晶闸管电压UT；通过负载电流ID；负载两端的电压UD。3仿真结果与分析波形图分别代表晶体管VT
8、1上的电流和电压、负载（电阻和电感）的电流、交流电源 的输出电压和电流、负载（电阻和电感）的电压。下列波形分别是延迟角a为30。、60、 90时的波形变化。a.触发角a =30 , MATLAB仿真波形如下：图3a=30单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）b.触发角a=60, MATLAB仿真波形如下:114图4a=60单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）c.触发角a=90, MATLAB仿真波形如下：图5a=90单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）4小结1. 失控分析：失控原因及波形分析a、由于脉冲信号没有丢失，所以电路实现正
9、常的整流功能；b、VT1导通时切断触发电路，当*变为负半周期时，由于电感的作用，负载电流由VT1 和VD4向负载供电，因为脉冲信号丢失VT3不能被触发导通。当*变为正半周时，因为由 于电感的续流作用，VT1是导通的，*又经过VT1和VD4向负载供电，出现失控现象。2. 解决方案：电路失控的原因在于已导通晶闸管的关断是依靠后一晶闸管的开通实现的，如果后一管 子不能开通，则正导通的管子就无法关断，从而失控。所以该电路在实际应用中需加上续流 二极管，可以避免失控现象。同时，续流期间导电回路中只有一个管压降，有利于降低损耗。 下图为加了续流二极管之后的电路。4加了续流二极管之后的电路二、单相桥式半控整
10、流电路（阻-感性负载、带续流二极管）1.电路的结构与工作原理1.1电路结构单相全控桥中，每个导电回路中有2 个晶闸管，为了对每个导电回路进行控制，只需1 个晶闸管就可以了，另 1个晶闸管可以用二极管代替，从而简化整个电路。再加一个无续流 二极管，续流过程由VD完成，晶闸管关断，这样续流期间导电回路中只有一个管压降，有 利于降低损耗。即如图6 所示：it12T VT1VT3idUl Lu2VDKudid2 Sd2id4个图 6 单相桥式半控整流电路（阻感性负载、带续流二极管）的电路原理图）1.2工作原理接上续流二极管后，当电源电压降到零时，负载电流经续流二极管续流，使 桥路直流输出端只有IV左右
11、的压降，迫使晶闸管与二极管串联电路中的电流减 小到维持电流以下，使晶闸管关断，这样就不会出现失控现象了。1.3基本数量关系a.直流输出电压平均值11 + cos (XU/2U sin o td (o t) = 0.9 Ud 兀 X222b.输出电流平均值22U 1 + cos x 门门 U 1 + cos X2二 0.9 2-兀 R2R 22.建模在MATLAB新建一个Model，命名为R_Load，同时模型建立如下图所示:|RR|PulseGtneratar|ML|PulseGeneratcrl2vt图7单相桥式半控整流电路（组感性负载、带续流二极管）的MATLAB仿真模型2.1模型参数设置
12、a. 交流电源参数H Block Parameters: AC Volta-ge Sourceb.同步脉冲信号发生器参数C.示波器参数示波器四个通道信号依次是：电源电压和电源电流U2&I2；通过晶闸管电流I14；晶闸管电压UT；通过负载电流ID；负载两端的电压UD。3仿真结果与分析下列所示波形图中，波形图分别代表晶体管VT1上的电压与电流、晶体管VT2上的电 压与电流、电感加电阻RL上的电压、续流二极管VD上电流、二极管VD4上电流、二极 管VD2上电流。下列波形分别是延迟角a为20、60、80、150时的波形变化。a.触发角a =20 , MATLAB仿真波形如下：图8a=20单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）b.触发角a=60, MATLAB仿真波形如下：1.221aa24 arD2 n-图9a=60单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）c.触发角a=80, MATLAB仿真波形如下：图10a=80单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）（4）当延迟角a =150。时，波形图如图11所示：图11a=150。单相桥式半控整流电路仿真结果（阻感性负载、不带续流二极管）4小结在此试验中，我们可以看出通过改变触发角a的大小，晶体管的电压与电流、续流二极 管的电流、
