单相桥式全控整流及有源逆变电路的MATLAB仿真
整流电路matlab仿真
实验一：单相桥式全控整流电路的性能研究一、实验目的1.加深理解单相桥式全控整流电路的工作原理2.研究单相桥式变流电路整流的全过程3.掌握单相桥式全控整流电路MATLAB的仿真方法，会设置各模块的参数。
二、预习内容要点1. 单相桥式全控整流带电阻性负载的运行情况2. 单相桥式全控整流带阻感性负载的运行情况3. 单相桥式全控整流带具有反电动势负载的运行情况三、实验仿真模型1、电路结构单相桥式全控整流电路的电路用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。
2、建模在MATLAB新建一个Model，命名为dianlu1，同时模型建立如下图所示单相桥式阻感负载整流电路四、实验内容及步骤1.对单相桥式全控整流带电阻性负载的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲延迟角时的波形（至少3组）。
以延迟角30°为例（1）器件的查找以下器件均是在MATLAB R2014a环境下查找的，其他版本类似。
有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在库下的Sinks、Sources中查找；其他一些器件可以搜索查找（2）连接说明有时查找出来的器件属性并不是我们想要的例如：变压器可以双击变压器进入属性后，取消three windings transformer就是单相变压器。
（3）参数设置1.双击交流电源把电压设置为220V，频率为50Hz；2.双击脉冲把周期设为0.02s，占空比设为10％，延迟角设为30度，由于属性里的单位为秒，故把其转换为秒即，30×0.02/360；3.双击负载把电阻设为20Ω，电感设为0.1H；4.双击示波器把Number of axes设为5，同时把History选项卡下的Limit data points to last 前面的对勾去掉；5.晶闸管参数保持默认即可（4）仿真波形及分析1．当供电给纯电阻负载a.触发角α=0°c. α=90°从图中可以看出输出电压Ud的电压波形相对延迟角为30度时的波形向后推迟了，同理可以得出输出电压Ud的平均值变小了。
单相桥式全控整流电路Matlab仿真(完美)资料-共18页
目录完美篇单相桥式全控整流电路仿真建模分析 (1)（一）单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) (2)1.电路的结构与工作原理 (2)2.建模 (3)3仿真结果与分析 (4)4小结 (6)（二）单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) (7)1.电路的结构与工作原理 (7)2.建模 (8)3仿真结果与分析 (10)4.小结 (12)（三）单相桥式全控整流电路(反电动势负载) (13)1.电路的结构与工作原理 (13)2.建模 (14)3仿真结果与分析 (16)4小结 (18)单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、实验目的1、不同负载时，单相全控桥整流电路的结构、工作原理、波形分析。
2、在仿真软件Matlab中进行单相可控整流电路的建模与仿真，并分析其波形。
二．实验内容（一）单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) 1.电路的结构与工作原理1.1电路结构U1U2Ud Id+ -T VT3VT1VT2VT4abR 单相桥式全控整流电路（纯电阻负载）的电路原理图(截图)1.2工作原理用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。
（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。
四个晶闸管都不通。
假设四个晶闸管的漏电阻相等，则u T1.4= u T2.3=1/2 u2。
（2）在u2正半波的ωt=α时刻：触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，负载上有电压（u d=u2）和电流输出，两者波形相位相同且u T1.4=0。
此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态，则u T2.3=1/2 u2。
晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止，此时因电源电压过零，晶闸管阳极电流下降为零而关断。
（3）在u2负半波的（π~π+α）区间：晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。
单相桥式全控整流电路MATLAB仿真实验报告(下)
一、单相桥式全控整流电路（电阻性反电势）1．电路结构与工作原理（1）电路结构TidE（2）工作原理1）若是感性负载，当u2在正半周时，在ωt＝α处给晶闸管VT1加触发脉冲，VT1导通后，电流从u2正端→VT1→L→R→VD4→u2负端向负载供电。
u2过零变负时，因电感L的作用使电流连续，VT1继续导通。
但a点电位低于b点，使电流从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VD2续流，则ud=0。
2）在u2负半周ωt＝π+α时刻触发VT3使其导通，则向VT1加反压使之关断，u2经VT3→L→R→VD2→u2端向负载供电。
u2过零变正时，VD4导通，VD2关断。
VT3和VD4续流，u d又为零。
此后重复以上过程。
2.建模3．仿真结果分析α=30°单相全控桥式反电势负载（电阻性）α=60°单相全控桥式反电势负载（电阻性）α=90°单相全控桥式反电势负载（电阻性）4．小结若α <δ时，触发脉冲到来时，晶闸管承受负电压，不可能导通。
为了使晶闸管可靠导通，要求触发脉冲有足够的宽度，保证当晶闸管开始承受正电压时，触发脉冲仍然存在。
这样，相当于触发角被推迟，即α=δ。
二、单相桥式全控整流电路（阻感性反电势）1.建模2.仿真结果分α=30°单相全控桥式反电势负载（阻感性）α=60°单相全控桥式反电势负载（阻感性）α=90°单相全控桥式反电势负载（阻感性）3．小结当电枢电感不足够大时，输出电流波形断续，为此通常在负载回路串接平波电抗器以减小电流脉动，延迟晶闸管导通时间；如果电流足够大，电流就连续。
单相桥式全控整流及有源逆变电路的实现与仿真研究
单相桥式全控整流及有源逆变电路的实现研究与仿真设计摘要本文以单相桥式全控整流及有源逆变电路为研究对象，介绍了单相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理，并对MATLAB/Simulink模块中电力电子仿真所需要的电力系统模块做了简要的说明，介绍了单相桥式全控整流及有源逆变电路的主要环节整流及有源逆变的工作原理，并且分析了几种常见的触发角，在此基础上运用MATLAB软件分别对电路的仿真进行了设计；实现了对单相桥式全控整流及有源逆变电路的仿真。
关键词：Simulink；单相桥式全控整流及有源逆变电路；仿真设计AbstractBased on single bridge rectifying and full control of active inverter circuits for research object, introduces the whole point of single-phase bridge rectifying and active inverter circuit principle of work, and on MATLAB/Simulink module power electronic simulation need power system module provides a brief explanation, introduces the whole point of single-phase bridge rectifying and active inverter circuits of the main rectifier and active link inverter principle of work, and analyzes some common triggering Angle, on the basis of using MATLAB software simulation of the circuit design, The realization of single-phase bridge rectifying and full control of the active inverter circuits. Keywords:Simulink, Single-phase bridge rectifying and active all control circuit, Simulation design目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 整流技术的发展概况 (1)1.3 系统仿真概述 (2)第2章单相桥式全控整流及有源逆变的工作原理 (4)2.1 整流电路概述 (4)2.2有源逆变概述 (4)2.3 单相桥式全控整流电路的工作原理 (5)2.3.1 工作原理 (5)2.3.2 参数计算公式 (7)2.4 单相桥式全控有源逆变的工作原理 (8)2.4.1 工作原理 (8)2.4.2 逆变颠覆 (9)2.4.3 最小逆变角限制 (9)2.5 晶闸管整流电路的触发控制 (9)2.5.1 锯齿波的形成环节 (10)2.5.2 移相控制环节 (10)2.5.3 脉冲的形成环节 (11)2.5.4 脉冲的输出环节 (11)第3章单相桥式全控整流及有源逆变的实验 (12)3.1 单相桥式全控整流及有源逆变的电路图 (12)3.2 单相桥式全控整流电路的实验 (13)3.3 单相桥式有源逆变电路的实验 (14)3.4 逆变颠覆现象的观察 (16)第4章单相桥式全控整流及有源逆变的仿真 (17)4.1 单相桥式全控整流及有源逆变的仿真模型 (17)4.1.1 仿真模型的设计 (17)4.1.2 仿真模型模块的参数设置 (17)4.2 模型仿真及仿真结果 (28)4.3 仿真过程中问题的解决及一些技巧 (34)4.3.1 如何根据原理建立仿真模型 (34)4.3.2 调试中参数设置方法 (34)4.3.3 创建模型的一些技巧 (35)第5章总结 (36)5.1 论文主要内容总结 (36)5.2 实验过程总结 (36)5.3 仿真过程总结 (37)5.4 设计和开发方面的不足 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录实验接线图 (40)第1章绪论1.1课题背景在电力电子技术中，可控整流电路是非常重要的章节，整流电路是将交流电变为直流电的电路，其应用非常广泛。
单相桥式全控整流电路Matlab仿真(完美)
目录完美篇单相桥式全控整流电路仿真建模分析 (1)（一）单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) (2)1.电路的结构与工作原理 (2)2.建模 (3)3仿真结果与分析 (4)4小结 (6)（二）单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) (7)1.电路的结构与工作原理 (7)2.建模 (8)3仿真结果与分析 (10)4.小结 (12)（三）单相桥式全控整流电路(反电动势负载) (13)1.电路的结构与工作原理 (13)2.建模 (14)3仿真结果与分析 (16)4小结 (18)单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、实验目的1、不同负载时，单相全控桥整流电路的结构、工作原理、波形分析。
2、在仿真软件Matlab中进行单相可控整流电路的建模与仿真，并分析其波形。
二．实验内容（一）单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)1.电路的结构与工作原理1.1电路结构R单相桥式全控整流电路（纯电阻负载）的电路原理图(截图)1.2工作原理用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。
（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。
四个晶闸管都不通。
假设四个晶闸管的漏电阻相等，则u T1.4= u T2.3=1/2 u2。
（2）在u2正半波的ωt=α时刻：触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，负载上有电压（u d=u2）和电流输出，两者波形相位相同且u T1.4=0。
此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态，则u T2.3=1/2 u2。
晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止，此时因电源电压过零，晶闸管阳极电流下降为零而关断。
（3）在u2负半波的（π~π+α）区间：晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。
此时，u T2.3=u T1.4=1/2 u2。
单相桥式全控整流电路Matl新编仿真
单相桥式全控整流电路M a t l新编仿真Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT目录（（（3468单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、实验目的1、不同负载时，单相全控桥整流电路的结构、工作原理、波形分析。
2、在仿真软件Matlab中进行单相可控整流电路的建模与仿真，并分析其波形。
二．实验内容（一）单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)1.电路的结构与工作原理电路结构单相桥式全控整流电路（纯电阻负载）的电路原理图(截图)工作原理用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。
（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。
四个晶闸管都不通。
假设四个晶闸管的漏电阻相等，则==1/2 u2。
（2）在u2正半波的ωt=α时刻：触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，负载上有电压（u d=u2）和电流输出，两者波形相位相同且=0。
此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态，则=1/2 u2。
晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止，此时因电源电压过零，晶闸管阳极电流下降为零而关断。
（3）在u2负半波的（π~π+α）区间：晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。
此时，==1/2 u2。
（4）在u2负半波的ωt=π+α时刻：触发晶闸管VT2、VT3，元件导通，电流沿b→VT3→R→VT2→a→Tr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（u d=-u2）和电流，且波形相位相同。
此时电源电压反向加到晶闸管VT1、VT4上，使其承受反压而处于关断状态。
晶闸管VT2、VT3一直要导通到ωt=2π为止，此时电源电压再次过零，晶闸管阳极电流也下降为零而关断。
单相桥式全控整流电路反电动势负载MATLAB仿真
电力电子仿真实验报告一、课程设计名称单相桥式全控整流电路反电动势负载MATLAB仿真二、设计任务及条件1.设计条件：1)电源电压：交流100V/50Hz2)输出功率：1KW3)移相范围：30∘−150∘4)反电势：E=70V2.要求完成的主要任务；(1)主电路设计(包括整流元件定额的选择和计算等)，讨论晶闸管电路对电网及系统功率因数的影响。
2)触发电路设计：触发电路选型(可使用集成触发器)，同步信号的产生。
(3)晶闸管的过电压保护与过电流保护电路设计，计算保护元件参数并选择保护元件型号。
4)利用仿真软件分析电路的工作过程。
三、设计原理1.主电路原理图.∵工作原理:当整流电压的瞬时值ud小于反电势E时，晶闸管承受反压而关断，这使得晶闸管导通角减小。
晶闸管导通时，ud=u2,id=ud−ER,晶闸管关断时，ud=E。
与电阻负载相比晶闸管提前了电角度δ停止导电，δ称作停止导电角。
δ=arcsinE2U2若α<8时，触发脉冲到来时，晶闸管承受负电压，不可能导通。
为了使晶闸管可靠导通，要求触发脉冲有足够的宽度，保证当晶闸管开始承受正电压时，触发脉冲仍然存在。
这样，相当于触发角被推迟，即α=8。
四、保护电路的设计在电力电子电路中，除了电力电子器件参数选择合适、驱动电路设计良好外，采用合适的过电压、过电流、du/dt保护和di/dt保护也是必要的。
4.1过电压保护以过电压保护的部位来分，有交流侧过压保护、直流侧过电压保护和器件两端的过电压保护三种。
图4-1过电压抑制措施及配置位置F%避雷器D%变压器静电屏蔽层C%静电感应过电压抑制电容RC；％阀侧浪涌过电压抑制用RC电路RC-%阀侧浪涌过电压抑制用反向阻断式RC电路RV%压敏电阻过电压抑制器RC3%阀器件换相过电压抑制用RC电路RCD判阀器件关断过电压抑制用RCD电路(1)交流侧过电压保护可采用阻容保护或压敏电阻保护。
a.阻容保护(即在变压器二次侧并联电阻R和电容C进行保护)单相阻容保护的计算公式如下：C≥6∗i0%∗SU22(μF)R≥2.3∗U22S∗uK96i0(Ω)S：变压器每相平均计算容量(VA)；U2:变压器副边相电压有效值(V)；i0%;变压器激磁电流百分值；U%：变压器的短路电压百分值。
单相桥式全控整流电路MATLAB仿真实验报告材料(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。
idR图1-1（2）工作原理1）在u2正半波的（０～α）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～α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U t1.4= U t2.3=1/2u2。
2）在u2正半波的（α～π）区间，在ωｔ＝α时刻，触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
3）在u2负半波的（π～π＋α）区间，在π～π＋α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（π＋α～２π）区间，在ωｔ＝π＋α时刻，触发晶闸管VT2、VT3使其元件导通，负载电流沿b→VT3→R→VT2→α→T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（u d=-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2.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) α=30º，R=1Ω，period=0.02s，peakamplitude=10V，frequency=50HZ，phase delay（secs）1=1/600,phase delay（secs）2=1/600 +0.01;图1-4α=30°单相双半波可控整流仿真结果（电阻性负载）2) α=30º，R=1Ω，period=0.02s，peakamplitude=10V，frequency=50HZ，phase delay（secs）1=1/300,phase delay（secs）2=1/300 +0.01;图1-5α=60°单相双半波可控整流仿真结果（电阻性负载）3) α=30º，R=1Ω，period=0.02s，peakamplitude=10V，frequency=50HZ，phase delay（secs）1=1/200,phase delay（secs）2=1/200 +0.01;图1-6α=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均有相同的电流流过，输出电压一个周期脉动两次，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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单相桥式全控整流及有源逆变电路的MATLAB 仿真
图1 单相桥式全控整流
知识点回顾：
整流(AC/DC)就是将交流变化为方向不变，大小为纹波的直流，相信大家都很清楚，这里就不详细介绍整流啦！ 逆变(DC/AC)，按负载性质的不同，逆变分为有源逆变和无源逆变。
如果把逆变电路的交流侧接到交流电源上，将直流电能经过直—交变换，逆变成与交流电源同频率的交流电返回到电网上去，叫有源逆变，其相应的装置是有源逆变器。
而将直流电能经过变换逆变成交流电能直接消耗在非电源性负载上者，叫无源逆变，其相应的装置是变频器。
逆变与整流是变流装置的两种不同工作状态，能在同一套变流装置上实现，只是其工作条件不一样而已。
首要条件是变流装置内部，使直流电压d U 改变极性，从而使功率的流向有可能发生逆转。
当控制角︒<≤
900α时，
变流装置工作在整流状态，直流电压d U 与直流电流d I 是同一方向，装置将交流电能转换成直流电能供给直流负载；当控制角︒≤<
︒18090α时，变流装置工作在逆变状态，由于晶闸管的单向导电性，电流d I 方向不变，而直流
电压d U 改变了极性，装置将直流电能转换成交流电能输向电网或非电源性负载。
其次是外部调件，必须是提供直流能源，而且是d U E >。
仿真环境：
MATLAB (R2009b)
实验一：电感性负载整流
1.电路搭建
元件路径
晶闸管T SimPowerSystems/Power Electronics/Thyristor
交流电源AC100V SimPowerSystems/Electrical Sources/AC Voltage Source 脉冲发生器Pulse Generator Simulink/Sources/Pulse Generator
支路RLC SimPowerSystems/Elements/Series RLC Branch
电压测量Vd SimPowerSystems/Measurements/Voltage Measurement 电流测量SimPowerSystems/Measurements/Current Measurement 示波器Scope Simulink/Sinks/Scope
选择器Selector Simulink/Signal Routing/Selector
3.参数设置
4个晶闸管设置如上图，内阻为欧，门槛电压值为，吸收电阻为10欧，吸收电容为。
交流电源模块幅值为100V，频率为50Hz。
电感为10e-3，电阻为2。
2个选择器都是以1为基准值的电压形式输出，所以选择[2]，两路输入，一路输出。
左边是给T1和T4脉冲的，右边是给T2和T3的，幅值为，高于晶闸管的门槛，周期为，也就是50Hz ，脉宽为，延
迟分别是和，这两个数值是这样得来的，按照关系式
︒=
360T
t α，控制角α在︒<≤900α之间为整流，我选择
60°，周期为，那就得出第一个脉冲在的时候到来，互补的两套管在一个周期内各导通一次，所以第二个就要加。
4.结果分析
如图，仿真时间为，第一二行为脉冲信号；第三行为负载的电压，一个周期内，符合全桥整流情况，由于有电感的存在，所以有负电压，但是负电压的面积比正的小，平均电压为正的直流电压。
第四行明显看到负载电流为平稳的纹波。
最后两个分别为T1和T2管的管压。
实验二：电感性负载的有源逆变
1.电路搭建
元件
路径
晶闸管 T SimPowerSystems/Power Electronics/Thyristor 交流电源 AC100V SimPowerSystems/Electrical Sources/AC Voltage Source 直流电源 DC100V
SimPowerSystems/Electrical Sources/DC Voltage Source 脉冲发生器 Pulse Generator Simulink/Sources/Pulse Generator
支路RLC SimPowerSystems/Elements/Series RLC Branch
电压测量 Vd SimPowerSystems/Measurements/Voltage Measurement 电流测量 SimPowerSystems/Measurements/Current Measurement 示波器Scope Simulink/Sinks/Scope
选择器 Selector Simulink/Signal Routing/Selector
3.参数设置
由于是逆变实验，设置控制角α为120°，根据公式︒=
360T
t α，就是，延迟为第二个脉冲信号，就是。
由于是逆变，保证反接的直流电动势大于交流电源的绝对值就可以了，这里设置100V完全可以。
4.结果分析
第一第二行为脉冲信号，第三行为交流侧电源的正弦信号；第四行为直流侧的电压，可见，一个周期内为正的面积比负的面积要小的多；第五行为直流纹波信号；可见直流侧功率为负，功率向交流侧传输，逆变成功；最后两行为管压。
武大东分08电气
简同学
2012/1/18 百分百原创，请尊重个人劳动成果。
关注个人微博，有时间上传个人最新作品并告诉大家。
提前祝大家新年快乐！
新浪微博：janenowitzki。