单相全波可控整流电路仿真设计
单相全桥可控硅整流电路matlab
单相全桥可控硅整流电路matlab1.引言单相全桥可控硅整流器是一种广泛应用于变流器，逆变器和直流电源等领域的电力接口电路。
它可以将交流电转换成直流电，在工业、农业、交通和家庭用电方面都有着广泛的应用。
本文将介绍如何使用MATLAB软件来设计和模拟单相全桥可控硅整流电路，包括电路原理图、电路参数和MATLAB程序的编写等各个方面。
同时，将重点介绍如何使用MATLAB中的Simulink工具箱来模拟电路的波形，并分析其性能。
2.单相全桥可控硅整流电路的原理单相全桥可控硅整流电路主要包括一个变压器、一个全桥整流电路和一个控制电路。
其中变压器的作用是将220V的交流电转换成较低的电压，用于提供给全桥整流电路使用。
在全桥整流电路中，四个可控硅（SCR）分别组成桥形电路。
当输入电压的正向信号到达顶部的可控硅时，它会导通，电流将通过负载，该电路的输出电压将是正向的。
而当输入电压的反向信号到达底部的可控硅时，它也会导通，电流将通过负载，但此时输出电压将变为反向。
整个控制电路由多个元件构成，其中最重要的是触发电路。
当可控硅的控制信号通过触发电路输入时，它们将导通并允许电流通过负载。
这样就可以控制输出电压的瞬时时间以及输出电压的平均值，并对负载进行精确定位。
3.设计单相全桥可控硅整流电路的MATLAB仿真程序基于单相全桥整流电路的原理，我们可以开始设计和模拟电路的MATLAB仿真程序。
遵循以下步骤：1. 绘制电路图绘制单相全桥可控硅整流电路的原理图。
由于在MATLAB中无法直接绘制电路图，因此需要使用专业的电路仿真软件（如Proteus、Multisim等）绘制出电路并导出到MATLAB中进行仿真。
2.电路参数设置在MATLAB中，我们需要设置电路的一些参数，如变压器的变比，电容电压，电阻等。
这些参数直接关系到电路的性能，需要经过仔细的调整和模拟，以获得最佳效果。
3.编写MATLAB程序MATLAB语言中集成了一个强大的工具箱——Simulink，用于模拟和分析各种电子电路和控制系统。
单相全波可控整流电路
熟悉电力电子技术课程、电机学课程的相关知识。
1.3
按课程设计指导书提供的课题，根据第下表给出的基本要求及参数独立完成设计，课程设计说明书应包括以下内容：
1、方案的经济技术论证。
2、主电路设计。
3、通过计算选择整流器件的具体型号。
4、确定变压器变比及容量。
5、确定平波电抗器。
7、触发电路设计或选择。
2.3.3平波电抗器的确定
如图2（b）所示，id波形在一个周期内有部分时间为零的情况，称为电流断续。与此对应，若 波形不出现为0的情况，称为电流连续。当a<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，要求触发电路有足够的宽度，保证当我wt=δ时刻晶闸管开始承受正电压时，触发脉冲依然存在。这样，相当于触发角被推迟为δ，即a=δ.
2.2.2单相全波可控整流电路中只用两个晶闸管，比单相全控桥式可控整流电路少2个，相应的，晶闸管的门极驱动电路也少两个，但是在单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大电压为2*20.5U2，是单相全控桥式整流电路的2倍。
2.2.3单相全波可控整流电路中，导电回路只含1个晶闸管，比单相桥少一个，因而也少了一次管压降。
图1 同步信号为锯齿波的触发电路
按线性增长,即V3的基极电位 按线性增长.调节电位器RP2,即改变C2的恒定充电电流I1c,可见RP2是用来调节锯齿波斜率的.
当V2 导通时,由于R4阻值很小,所以C2迅速放电,使ub3电位迅速降到零伏附近.当V2周期性地导通和关断时,ub3便形成一锯齿波,同样ue3也是一个锯齿波电压,如图1所示.射极跟随器V3的作用是见效控制回路的电流对锯齿波电压ub3的影响.
2.4.2锯齿波的形成和脉冲移相环节
锯齿波电压形成的方案较多,如采用自举式电路,恒流 电路等.图1所示为恒流电路方案.由V1,V2,V3和C2等元件组成,其中V1,Vs,RP2和R3为一恒流电路.
单相桥式全控整流电路的仿真与分析
单相桥式全控整流电路的仿真与分析一、综述当我们谈论电力转换，不得不提的一种重要电路就是单相桥式全控整流电路。
这种电路在我们的日常生活中有着广泛的应用，特别是在那些需要稳定直流电源的设备中。
那么这个电路到底有什么魔力呢？今天我们就来一起探讨一下。
首先我们要明白什么是单相桥式全控整流电路，简单来说它是一种将交流电转换为直流电的电路。
它的工作原理就像是一座桥梁，把交流电引导到直流电的世界。
这座“桥梁”有着独特的结构，能够让电流在转换过程中更加顺畅，更加高效。
随着科技的发展，这种电路的应用越来越广泛。
无论是在家庭中的电子设备，还是在工业领域的大型机器，甚至是在电动汽车中，都能看到它的身影。
它的出现极大地改变了我们的生活方式，让我们的生活变得更加便捷。
但是单相桥式全控整流电路也不是万能的，它也有自己的短板和需要改进的地方。
比如它的工作效率、能耗、稳定性等等，都是我们需要关注的问题。
那么如何更好地理解和优化这种电路呢？这就需要我们通过仿真和分析来深入研究了。
1. 背景介绍：简述单相桥式全控整流电路的重要性及其在电力电子领域的应用在我们的日常生活和工业应用中，单相桥式全控整流电路起着至关重要的作用。
大家都知道，在我们使用的许多电子设备中，都需要稳定的直流电源来保证其正常运行。
而单相桥式全控整流电路就是在电力电子领域里，帮助我们实现这一目标的重要工具之一。
在工业生产和日常生活中，单相桥式全控整流电路的应用非常广泛。
无论是我们的手机、电脑，还是工厂的大型机械设备，背后都有它的身影。
可以说它已经成为我们现代电力系统中不可或缺的一部分，因此对单相桥式全控整流电路的仿真与分析就显得尤为重要，这不仅能帮助我们更好地理解它，还能帮助我们更好地应用它，使其为我们的生活和工业带来更大的便利。
2. 阐述研究目的和意义：探讨仿真分析单相桥式全控整流电路的重要性及其对电路性能优化的作用探讨仿真分析单相桥式全控整流电路的重要性及其对电路性能优化的作用。
220V／50A单相全波可控整流电路
辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：220V／50A单相全波可控整流电路院（系）：工程技术学院专业班级：电气工程及其自动化学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）：工程技术学院教研室：电气教研室摘要本设计采用单相全波可控整流，从而实现为1台额定电压220V、功率为10kW 的直流电动机提供直流可调电源，以实现直流电动机的调速。
将交流电变换为直流电称为AC/DC变换，这正变换的功率流向是由电源传向负载，称之为整流。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
整流电路的种类有很多，有单相半波整流电路、单相全波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。
本设计采用单相全波可控整流，以便于低压输出。
关键词：整流电路；变压器；晶闸管；触发电路；MATLAB。
目录第1章绪论 (1)1.1电力电子技术概括............................. 错误!未定义书签。
1.2本文研究内容 (2)1.3方案论证 (3)1.3.1 单相桥式全控整流电路 (3)1.3.2 单相全波可控整流电路 (4)第2章单相全波可控整流电路设计 (5)2.1单相全波可控整流电路总体设计框图 (5)2.2具体电路设计 (6)2.2.1 单相全波可控整流电路设计 (6)2.2.2 由KJ004构成的控制电路设计 (7)2.2.3 保护电路的设计 (9)2.3总电路原理图 (10)2.4元器件型号选择 (11)2.5MATLAB仿真实验 (12)第3章课程设计总结 (15)参考文献 (16)第1章绪论1.1电力电子技术概括所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。
单相全波可控整流电路仿真实验
单相全波可控整流电路仿真实验一、实验目的（1）熟练掌握MATLAB语言的基本知识和技能；（2）熟悉matlab下的simulink和simpowersystems工具箱；（3）熟悉单相全波可控整流电路的工作原理、工作状态及波形情况；（4）培养分析、解决问题的能力；提高学生的科技论文写作能力。
二、单相全波整流电路1.工作原理电路中采用四个二极管，互相接成桥式结构。
利用二极管的电流导向作用，在交流输入电压U2的正半周内，二极管D1、D3导通，D2、D4截止，在负载RL上得到上正下负的输出电压；在负半周内，正好相反，D1、D3截止，D2、D4导通，流过负载RL的电流方向与正半周一致。
因此，利用变压器的一个副边绕组和四个二极管，使得在交流电源的正、负半周内，整流电路的负载上都有方向不变的脉动直流电压和电流。
桥式整流的名称只是说明电路连接方法是桥式的接法，桥式整流二极管：大家常用的一般是由4只单个二极管封装在一起的元件，取名桥式整流二极管,整流桥或全桥二极管。
2.原理图三、器件选型四、仿真实验1、单相全波可控整流电路仿真模型：2、封装模块：3、仿真参数设置：a 电源参数b 自耦变压器参数c IGBT管参数：Resistance Ron:0.011-eInductance lon:6Forward voltage vf:11-e Current 10% fall time Tf:6Current tail time Tt:62-eInitial current ic:0Snubber resistance rs:51eSnubber capacitance cs:infd 电阻参数R=1 L=0 C=infe 脉冲参数设定：脉冲类型为time based，幅值为1，周期设置为0.02，脉冲宽度设为50，延迟设为0.001。
f 总参数设定start time :0.0 stop time :0.04 max step size :51-e4、仿真结果：经过仿真得到如下仿真波形：使用subplot语句对仿真波形进行转换语句如下：>> subplot(2,1,1);plot(a.time,a.signals(1).values)>> subplot(2,1,2);plot(a.time,a.signals(2).values)得到转换后波形为：上面的波形为电压波形，下面的为电流波形。
单相全波整流电路仿真
一、题目单相全波整流电路，带阻感负载，输入交流电源，电压有效值U2=220V，带阻感性负载，R＝5Ω，L=100mH。
1、基于Simulink或Psim建立仿真模型。
2、完成控制角α=0°、α=30°、α=60°、α=90°、α=120°时的仿真实验，给出电路进入电路进入周期稳定时整流输出电压u d、整流输出电流i d、交流侧电流i2以及晶闸管VT1电压的仿真波形，并对仿真数据和理论计算数据进行比较分析。
3、确定晶闸管的额定电压和额定电流。
4、分析α=0°时交流侧电流谐波、功率因数和直流侧输出电压的谐波。
二、电路原理图电压有效值U1=220V，带阻感性负载，R＝5Ω，L=100mH，变压器容量P n=10000。
如图所示,在电源电压正半周期间,晶闸管VT1承受正向电压,VT2承受反向电压。
若在t=时触发,VT1导通,电流经VT1,阻感负载和T二次侧中心抽头形成回路,但由于大电感的存在,电压过零变负时,电感上的感应电动势使VT1继续导通,直到VT2被触发时,VT1承受反相电压而截至。
在电源电压负半周期间,晶闸管VT2承受正向电压,在ωt=α+π时触发,VT2导通,VT1反向截至,负载电流从VT1中换流至VT2中在ωt=2π时,电压过零,VT2因电感L中的感应电动势一直导通,直到下一个周期VT1导通时。
只有当α≤π2时,负载电流才连续,当α>π2时,负载电流不连续,而且输出电压的平均值接近于零,因此该电路控制角的移相范围是0~π2三、电路参数计算（1）控制角变化范围U d=1π∫√2U2sinωt d(ωt)π+αα=2√2πU2cosα=0.9U2cosα当α=90°时，U d=0，所以控制角α的变化范围为0-90°，大于90°无意义。
图1电路原理图（2）整流输出电压U dU d =1π∫√2U 2sin ωt d (ωt )π+αα=2√2πU 2cos α=0.9U 2cos α2U 为变压器二次绕组两个部分各自交流电压有效值。
单相全波可控整流电路MATLAB仿真实验
单相全波可控整流电路MATLAB仿真实验一、实验目的(1) 熟悉matlab下的simulink的使用(2) 熟悉单相全波可控整流电路的工作原理和波形情况。
二、电路及其工作原理在图1(a)中，变压器T带中心抽头，在u2正半周，VT1工作，变压器二次绕组上半部分流流过电流, 电流流向为u2上半部分经VT1，然后经电阻R，最后回到变压器中心抽头；u2负半周，VT2工作，变压器二次绕组下半部分流过反方向的电流，电流流向为 u2下部分经VT2，然后经电阻R，最后回到变压器中心抽头。
由此可见，流过负载R的电流自始至终是从上而下，因此在负载两端得到的是直流电压，达到了整流的目的。
图1(b)给出了ud和变压器一次电流i1的波形。
由波形可知，单相全波可控整流电路的ud波形与单相桥式全控整流的波形完全一样，另外交流输入端电流波形也一样，有正有负，因此变压器也不存在直流磁化的问题。
但是两者还是有一些差别，差别如下，第一：单相全波可控整流电路中变压器为二次绕组带中心抽头，结构比较复杂。
因此设计和制作比较复杂，而且用料也比较多，从而会增加变压器设计成本。
第二：单相全波可控整流电路中只用两个晶闸管，而单相全控桥式可控整流电路由四个晶闸管，由于晶闸管为电流型器件，其驱动电路比较复杂，而且驱动功率比较大，因此前者相对于后者可以节省两个驱动电路，相应地系统驱动功率也显著降低。
此外单相全波可控整流晶闸管承受的最大电压为，是单相全控桥式整流电路的两倍，这是不利的因此其只适合应用在低压场合。
三、MATLAB下的模型建立图3.2 电源参数：电阻参数：脉冲参数：四、仿真结果及波形分析（1）α=30°时：（2）α=60°时：（3）α=90°时：（4）α=120°时：分析：单相全波整流电路的优点是纹波电压较小，同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率较高。
单相全波可控整流的特点：电路使用的整流器件比半波整流时多一倍，变压器带中心抽头;无滤波电路时，整流电压的直流分量较小，最大为0.9U2;整流电压脉动较小，比半波整流小一倍;变压器利用率比半波整流高;整流器件所受的反向电压较高。
单相全波可控整流电路仿真设计
目录摘要 (I)Abstact (II)第一章绪论 (1)第二章单相半波可控整流电路 (2)2.1 原理及原理图 (2)2.2建立仿真模型 (2)2.3 设置模型参数 (6)第三章单相全波可控整流电路 (9)3.1 原理及原理图 (9)3.2 建立仿真模型 (10)3.3 封装模块 (10)3.4 仿真参数设置 (11)3.5 仿真波形图 (12)第四章三相桥式全控整流电路 (14)4.1 主电路设计及原理 (14)4.2 仿真模型建立和参数设置 (16)4.2.1建立仿真模型 (17)4.3 仿真设置及仿真结果 (23)4.4 电路的仿真分析 (24)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)摘要电力电子技术是一门诞生和发展于20世纪的崭新技术，在21世纪仍将以迅猛的速度发展。
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。
本次设计是基于MATLAB的系统仿真设计，分别为单相半波可控整流电路设计；单相全波可控整流电路设计；三相桥式全控整流电路设计。
关键字：MATLAB的系统仿真；可控整流电路；桥式全控整流电路ABSTACTPower electronic technology is a birth and development in the new technology of the 20th century, in the 21st century will remain at the speed of rapid development. With the computer as the core information science will be one of the science and technology play a leading role in the 21st century. This design is based on the MATLAB system simulation design, respectively for single-phase half-wave controlled rectifier circuit design; Single-phase full wave controlled rectifier circuit design; Three-phase bridge type all control rectifier circuit design. MATLAB is the abbreviation of Matrix Laboratory, it was based on the linear algebra package LINPACK and EISPACK eigenvalue computing package of subroutines developed a kind of openness on the basis of programming language. In the early 1980 s, Cleve Moler and John Little rewrote the MATLAB kernel using C language, they soon set up software development company, and the MATLAB officially into the market, now has become an international recognition of MATLAB optimization technology application software.Key words: MATLAB system simulation; Controlled rectifier circuit; Bridge type all control the rectifier circuit第一章绪论MATLAB 由美国 Mathworks 公司于 1984 年开始推出，历经升级，到 2001 年已经有了 6．0 版，现在 MATLAB 6.5、7.1、7.8版都已相继面世。
- 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)。
单相全波可控整流电路仿真设计
首先，我们需要了解单相全波可控整流电路的基本结构和原理。
单相全波可控整流电路由主变压器、整流电路和滤波电路组成。
主变压器将外部交流电源的电压变换为适合整流电路工作的电压，整流电路将交流电转换成直流电，滤波电路用于平滑输出的直流电。
在Multisim中，我们可以利用模拟电源来模拟交流电源，该电源具有可调的频率和电压。
首先，在Multisim中选择一个恰当的电源模块，设置其频率为50Hz，电压为220V。
将该电源与单相全波可控整流电路的输入端相连。
在整流电路部分，我们采用双向可控硅器件（thyristor）作为开关元件。
在Multisim中，选择恰当的双向可控硅器件模块，设置其相关参数（如触发角等）。
将相应的双向可控硅器件添加到Multisim的工作区域，并将其与交流电源相连。
在滤波电路部分，我们可以采用电容滤波来平滑输出的直流电。
在Multisim中，选择恰当的电容模块，将其添加到双向可控硅器件的输出端，并与负载相连。
完成上述连接后，我们需要对整个电路进行仿真。
在Multisim中，点击“运行”按钮，通过模拟电路中的双向可控硅器件的触发角来控制整流电路的开关状态，从而实现交流电转换成直流电的功能。
同时，可以通过添加示波器测量电路中不同节点的电压和电流，并根据实际情况进行参数调整，以获得理想的电路效果。
在进行仿真过程中，我们还可以通过Multisim的仿真分析工具，对
电路进行性能评估。
例如，可以使用电流表、电压表等工具实时监测电路
的工作状态，同时进行电流和电压波形分析，以评估电路的稳定性和效率。
综上所述，单相全波可控整流电路的仿真设计包括电源模拟、添加双
向可控硅器件、连接滤波电路以及进行仿真分析等步骤。
通过Multisim
等仿真工具，我们可以直观地观察电路的工作状态，并对其进行优化和改进。
希望本文对你的学习和实践有所帮助。