单相桥式半控整流电路matlab仿真教材.docx

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单相桥式半控整流电路matlab仿真教材

一、课程设计的目的

1、加深电力电子技术内容的理解；

2、锻炼学生的分析问题，解决问题，查阅资料，以及综合应用知识的能力；

3、学会使用MATLAB\SIMULINK软件来进行电力电子的建模与仿真；

4、培养文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。

提高课程设计报告撰写水平。

二、课程设计任务

1、用MATLAB\SIMULINK创建单相桥式半控整流电路模型；

2、仿真求出整流电路的

的波形及相关的波形；

三、课程设计要求

1、根据课程设计题目，收集相关资料；

2、用MATLAB\SIMULINK进行建模及仿真；

3、列出参考资料的出处；

4、作出仿真结果总结出在设计过程中遇到的问题，写出心得体会；

四、单相桥式半控整流电路

1、电路结构与工作原理（电阻负载）

1.1电路结构

图1单相桥式半控整流电路（阻感性负载）的电路原理图

备注：

it1=id2,it3=id4L=0

1.2工作原理

当

正半周时，在wt=α时刻，触发晶闸管

使其导通，电流从电源

正端—

—L—R—

—

负载向负载供电。

过零变负时，因电感L的作用使电流连续，

继续导通。

但因a点电位低于b点电位，使得电流从

转移至

，

关断，电流不再流经变压器二次绕组，而是经

和

续流。

此阶段忽略器件的通态压降，则

=0，不像全控那样出现为负的情况。

在

负半周wt=π+α时刻，触发

使其导通，则

承受反压而关断，

经

—L—R—

—

端向负载供电。

过零变正时，

导通，

关断。

和

续流，

又为0此后重复此过程。

2、建立模型

单相桥式半控整流电路（电阻性负载）L=0

3、仿真结果分析

1）α=0º，R=1Ω，period=0.02s，peakamplitude=220V，frequency=50HZ，phasedelay（secs）1=0,phasedelay（secs）2=0.01

R=1Ω电阻参数设置图

peakamplitude=220V，frequency=50HZ电源参数设计

period=0.02s，phasedelay（secs）1=0触发脉冲参数设置

period=0.02s，phasedelay（secs）2=0.01触发脉冲参数设置

α=0°单相桥式半控整流电路（电阻性负载）仿真结果

2）α=30º，R=1Ω，period=0.02s，peakamplitude=220V，frequency=50HZ，phasedelay（secs）1=1/600,phasedelay（secs）2=1/600+0.01

参数设置如电阻性负载

α=30°单相桥式半控整流电路（电阻性负载）仿真结果

3）α=60º，R=1Ω，period=0.02s，peakamplitude=220V，frequency=50HZ，phasedelay（secs）1=1/300,phasedelay（secs）2=1/300+0.01

参数设置如电阻性负载

α=60°单相桥式半控整流电路（电阻性负载）仿真结果

α=90º，R=1Ω，period=0.02s，peakamplitude=220V，frequency=50HZ，phasedelay（secs）1=1/200,phasedelay（secs）2=1/200+0.01参数设置如电阻性负载

（4）

α=90°单相桥式半控整流电路（电阻性负载）仿真结果

α=120º，R=1Ω，period=0.02s，peakamplitude=220V，frequency=50HZ，phasedelay（secs）1=1/150,phasedelay（secs）2=1/150+0.01参数设置如电阻性负载

（5）

α=120°单相桥式半控整流电路（电阻性负载）仿真结果

五、单相桥式半控整流电路（阻-感性负载）

1．电路结构与工作原理

（1）电路结构

阻-感性负载电路如图所示

（2）工作原理

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。

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，是桥路直流输出端只有1V左右的压降，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。

2.建立模型

单相桥式半控整流电路（阻-感性负载）

3．仿真结果分析

α=30º，R=1Ω，L=0.1H,period=0.02s，peakamplitude=220V，frequency=50HZ，phasedelay（secs）1=1/600,phasedelay（secs）2=1/600+0.01参数设置如电阻性负载

1）

α=30º单相桥式半控整流电路（阻-感性负载）

2）α=60º，R=1Ω，L=0.1H,period=0.02s，peakamplitude=220V，frequency=50HZ，phasedelay（secs）1=1/300,phasedelay（secs）2=1/300+0.01

α=60º单相桥式半控整流电路（阻-感性负载）

α=90º，R=1Ω，L=0.1H,period=0.02s，peakamplitude=10V，frequency=50HZ，phasedelay（secs）1=1/200,phasedelay（secs）2=1/200+0.01参数设置如电阻性负载

α=90º单相桥式半控整流电路（阻-感性负载）

3）α=120º，R=1Ω，L=0.1H,period=0.02s，peakamplitude=220V，frequency=50HZ，phasedelay（secs）1=1/150,phasedelay（secs）2=1/150+0.01

α=120º单相桥式半控整流电路（阻-感性负载）

六、总结与心得体会

单相桥式半控整流电路接大电感负载时，流过晶闸管元件的平均电流与元件的导通角成正比。

当导通角为120°时，流过续流二极管和晶闸管的平均电流相等。

当小于120°时，流过续流二极管的平均电流比流过晶闸管的电流大，导通角越小，前者大得越多。

经过一学期的努力学习，我们迎来了电力电子技术的课程设计。

这次课程设计中我们每个人都很努力。

从这一列过程中我学到了很多东西，我自己通过查阅相关资料，然后一步步建立系统中每个环节，然后得到整个系统。

这一系列过程中我收获的不仅仅是知识，还有学习的能力。

这次课程设计，我了解到电力电子的每个环节，能够联系实际的问题通过理论的方法解决，让我在分析问题的能力上大大提高。

同时也增强了对电力电子的了解。

能够更好的理解和解决电力电子问题。

通过维持一星期的课程设计，一方面，对于过去在电力电子课堂和电力电子应用上所学的各种波形有了深入的了解，对于其基本原理有了更加的认识，使我对晶闸管触发电路和单相桥式全控整流电路有了更深一步的了解。

而另一方面，对于仿真软件MATLAB的操作更加熟练和得心应手。

鉴于其为英文，也锻炼了自己动手查找解决问题的能力。

仿真软件和实际情况确实存在差别，而器件的改动都会引起输出侧的巨大变化。

另外，要注意仿真默认的频率为60HZ，而我国的实际为50HZ，观察波形要选择适当的横坐标和纵坐标，要放大，选择合适的步长与时间。

我逐渐意识到要想做好一件事情必须要动脑思考，有计划，有目的的进行实践，才会是办事的效率更高，效果更好。

做事首先要通过自己的努力后，如果发现存在不明白的地方在想别人请教，采纳别人的意见，共同达到目标。

我还发现了许多自身的毛病，自己有很多东西都不会，有很多只是需要去学习，以前不会matlab仿真软件，也通过本次课程设计学到了许多。

本次课题设计可能不是最优方案，还存在漏洞和不足之处，在以后的学习过程中，还要不断的积累这方面的知识，也要加强学习电脑方面的知识。

七、.参考文献

1王兆安，黄俊.电力电子技术（第5版）.北京：

机械工业出版社，2008

2张一工，肖湘宁.现代电力电子技术原理与应用.北京：

科学出版社，1999

3李传琦主编.电力电子技术计算机仿真实验.北京：

电子工业出版社，2006

4周渊深.电力电子技术与MATLAB仿真.北京：

中国电力出版社，2005