单相全桥控制电路
单相全桥逆变电路原理
单相全桥型逆变电路原理电压型全桥逆变电路可看成由两个半桥电路组合而成，共4个桥臂，桥臂1和4为一对，桥臂2和3为另一对，成对桥臂同时导通，两对交替各导通180° 电压型全桥逆变电路输出电压uo 的波形和半桥 电路的波形uo 形状相同，也是矩型波，但幅值 高出一倍，Um=Ud输出电流io 波形和半桥电路的io 形状相同，幅值增加一倍 VD1 、V1、VD2、V2相继导通的区间，分别对应VD1和VD4、V1和V4、VD2和VD3、V2和V3相继导通的区间+-U VD 3VD 4单相半桥电压型逆变电路工作波形全桥逆变电路是单相逆变电路中应用最多的， 对电压波形进行定量分析将幅值为Uo 的矩形波 uo 展开成傅里叶级数，得其中基波幅值Uo1m 和基波有效值Uo1分别为上述公式对半桥逆变电路也适用，将式中的ud 换成Ud /2ddo1m 27.14U U U ==πdd1o 9.022U U U ==πO OONu o U m - U m ioVD1VD 2VD1VD2⎪⎭⎫ ⎝⎛+++= t t t U u ωωωπ5sin 513sin 31sin 4d ouo 为正负电压各为180°的脉冲时，要改变输出电压有效值只能通过改变输出直流电压Ud 来实现t 1时刻前V 1和V 4导通，输出电压u o为u dt 1时刻V 3和V 4栅极信号反向，V 4截止，因i o 不能突变，V 3不能立即导通，VD 3导通续流，因V 1和VD 3同时导通，所以输出电压为零各IGBT 栅极信号uG1~uG4及输出电压uo 、输出电流io 的波形u u u u u i o o 实际就是调节输出电压脉冲的宽度• 各IGBT 栅极信号为180°正偏，180°反偏，且V 1和V 2栅极信号互补，V 3和V 4栅极信号互补• V3的基极信号不是比V 1落后180°，而是只落后θ ( 0<θ <180°)• V 3、V 4的栅极信号分别比V 2、V 1的VD 3VD 4采用移相方式调节逆变电路的输出电压u u u u u i o o t 2时刻V 1和V 2栅极信号反向， V 1截止， V 2不能立即导通，VD 2导通续流，和VD 3构成电流通道，输出电压为-U d到负载电流过零开始反向， VD 2和VD 3截止， V 2和V 3开始导通， u o 仍为- U du u u u u i o o t 3时刻V 3和V 4栅极信号再次反向，V 3截止， V 4不能立刻导通， VD 4导通续流， u o 再次为零 输出电压u o 的正负脉冲宽度各为θ ，改变θ ，可调节输出电压。
单相全桥逆变电路的工作原理
单相全桥逆变电路的工作原理1. 引言嘿，大家好！今天咱们来聊聊一个非常有趣的电路——单相全桥逆变电路。
听起来很高大上对吧？其实它在我们的生活中无处不在，比如说咱们的太阳能发电系统，还有一些小家电。
没错，这玩意儿可是个“神奇小子”，能把直流电（DC）转化为交流电（AC），就像变魔术一样，咱们快来看看它的工作原理吧！2. 基本原理2.1 单相全桥逆变电路的构成首先，单相全桥逆变电路的名字可能让你觉得复杂，但它的构成其实挺简单的。
这个电路主要有四个开关元件，通常是功率晶体管，比如MOSFET或者IGBT，就像四个小兄弟站在舞台上。
它们的工作就像跳舞一样，轮流开关，控制电流的方向。
然后呢，还有一个输出滤波器，负责把电流变得更平滑，别让它吵吵闹闹的，影响我们的家居生活。
2.2 工作过程接下来，咱们来聊聊它的工作过程。
这个电路的工作可以分为几个阶段。
在一个周期内，两个开关会交替打开，比如说第一个和第二个开关先一起打开，然后再换成第三个和第四个。
这个过程就像打乒乓球，电流在两个方向之间快速转换，从而实现了直流电向交流电的转变。
大家可能会想，这样转变的电流到底有什么用？其实啊，这样产生的交流电可以驱动各种电器，让它们欢快地工作。
3. 应用场景3.1 太阳能发电好啦，讲完了工作原理，咱们来看看单相全桥逆变电路的应用场景。
首先，太阳能发电是个大热门，大家都知道，太阳能电池板产生的电流是直流的，而我们日常使用的电器大多需要交流电。
这时候，逆变电路就派上用场了！它把太阳能转化的直流电变成交流电，让我们的家里满是阳光的味道，真是太赞了。
3.2 小家电其次，咱们的许多小家电，比如说电饭煲、微波炉等，都需要交流电来工作。
这个时候，逆变电路就像一位隐形的助手，默默地把直流电转化为交流电，保障了咱们的美好生活。
想象一下，如果没有它，咱们的饭可能就没法煮了，生活可就没那么方便了。
4. 小结总的来说，单相全桥逆变电路可真是个不可或缺的好帮手。
单相全桥PWM整流电路的工作原理
单相全桥PWM整流电路的工作原理整流电路的工作原理是将交流电转换为直流电。
在单相全桥PWM整流电路中，交流电源通过一个变压器降低电压并供电给四个开关管。
开关管在交流电的正、负半周上轮流导通和截止，来控制输出电压和电流的形状和幅度。
整流过程中的四个开关管可以分为上下两个桥臂，每个桥臂有两个开关管。
在整流过程中，交流源的正弦电压周期性地改变极性，正半周和负半周分别对应桥臂的不同导通方式。
正半周时，上桥臂导通，下桥臂截止；负半周时，上桥臂截止，下桥臂导通。
通过这种方式，可实现对输入电压的全波整流。
开关管导通过程中，电流从输入电源流向开关管和输出负载，而开关管截止时，电流则通过反向二极管回路流向输出负载和滤波电容。
开关管的导通和截止是通过PWM（脉冲宽度调制）信号控制的，PWM信号由控制电路产生。
PWM信号的主要功能是控制开关管的开通和断开时间，以控制整流电路输出电压的大小。
PWM信号有两个控制参数：占空比和频率。
占空比是指开关管导通时间占整个周期的比例，而频率则决定了PWM信号的周期。
通过调整这两个参数，可以实现整流电路输出电压的调节和稳定。
在整流过程中，由于交流电源和负载之间存在电感和电容等元件，电流和电压的变化会引起电压波形的畸变。
为了得到平滑的直流输出电压，需要在整流电路的输出端连接一个滤波电容。
滤波电容通过将电流平滑化，使得输出电压呈现近似直流的特性。
此外，PWM整流电路还需要考虑电流的保护和控制。
通常会加入过流保护电路来保护开关管和负载电路不受过电流的损坏。
同时，还可以通过控制PWM信号来控制输出电流的大小，实现对负载的精确控制。
总而言之，单相全桥PWM整流电路通过控制开关管的导通和截止，利用PWM技术对交流电进行整流，实现将交流电源转换为稳定的直流电。
该电路结构简单，功效高效，被广泛应用于各种电源和电动机控制系统中。
单相全桥逆变电路和单相半桥逆变电路
单相全桥逆变电路和单相半桥逆变电路在这个科技飞速发展的时代，逆变器就像是电路里的小精灵，把直流电变成交流电，真是让人眼前一亮！你有没有想过，为什么我们家的电器能那么“聪明”？这全靠那些逆变电路啦！今天咱们就来聊聊单相全桥逆变电路和单相半桥逆变电路。
哎呀，名字听上去有点复杂，不过别担心，我会让你轻松搞定这些“名词”。
单相全桥逆变电路，这可真是个“大玩家”！想象一下，它就像一位全能的舞者，四个开关器件在舞台上翩翩起舞。
每一个开关都能开能关，组合起来，就能把直流电源的电流换成漂亮的交流电。
这种电路的好处就像是买了一张VIP通行证，功率大、效率高，真是个小猛兽。
电流的波形美得就像是艺术品，咱们说这是一种“正弦波”。
这种电路还能实现更好的电压控制，哇，简直是电气工程师的梦想啊！你知道吗？这个全桥逆变电路就像是在你的家里举办了一场大型派对，四个开关器件像朋友一样互相配合，搞得热闹非凡。
这样一来，逆变器的性能就像是在喝了红牛，瞬间变得强大。
可是，有好就有坏，使用这个电路的时候，元件的损耗也会比较大。
你想啊，开关频繁地开关，那电流的热量可得要控制得当，不然可就“烧成灰”了，哈哈。
再说说单相半桥逆变电路。
听上去是不是没那么复杂？它其实就像是全桥的“小弟弟”。
这个电路只有两个开关器件，所以运行起来简单很多。
就像是你和好友一起去游乐场，少了几个伙伴，但乐趣依旧不少。
这种电路的好处是它对电源的要求相对简单，适合家庭用电，轻松搞定小家电的需求。
虽然功率没全桥那么大，但在日常生活中，这已经绰绰有余了。
半桥逆变电路的波形虽然没有全桥的那样完美，但也是相当不错。
想想你喝的饮料，虽然不是特别高档，但足够解渴就行，对吧？这个电路在成本上也更亲民，尤其是对于那些不想花大钱但又想体验“逆变生活”的家庭，真是个理想的选择。
别以为电路的运行就只有这些，实际上，它们的工作状态可是能让你大吃一惊！你知道电流在电路中流动的感觉吗？就像是一场音乐会，节奏起伏，气氛热烈。
单相全控整流电路详解
第一题说明全控型整流电路的工作原理，并设计出一个单相全控整流电路及其控制电路（开环）1.单相全控型PWM整流电路的结构单相电压型桥式PWM整流电路最初出现在交流机车传动系统中，为间接式变频电源提供直流中间环节，电路结构如图1-1所示。
每个桥臂由一个全控器件和反并联的整流二极管组成。
u s是正弦波电网电压，u d是整流器的直流侧输出电压，Ls为交流侧附加的电抗器，Ls包括外接电抗器的电感和交流电源内部电感，是电路正常工作所必须的。
起平衡电压，支撑无功功率和储存能量的作用。
全桥电路直流侧电容只要一个就可以。
由图1-1所示，能量可以通过构成桥式整流的二极管VD1-VD4完成从滞留测到交流侧的传递，也可以经过全控型器件V1-V4从直流侧你变为交流，反馈给电网。
图1-1所以PWM整流器的能量变换是可逆的，而能量的传递趋势是整流还是逆变，主要视V1-V4的脉宽调制方式而定。
2.单相全控型PWM整流电路的工作原理用正弦信号波和三角波相比较的方法对图1-1中的V1-V4进行SPWM控制，就可以在桥的交流输入端AB产生一个SPWM波u AB。
u AB中含有和正弦信号波同频率且幅值成比例的基波分量，以及和三角波载波有关的频率很高的谐波，不含有低次谐波。
当正弦信号波频率和电源频率相同时，i s也为与电源频率相同的正弦波。
由于Ls的滤波作用，谐波电压只使i s产生很小的脉动。
u s一定时，i s 幅值和相位仅由u AB中基波u ABf的幅值及其与u s的相位差决定。
改变u ABf的幅值和相位，可使i s和u s同相或反相，i s比u s超前90°，或使i s与u s相位差为所需角度。
u s> 0时，（V2、VD4、VD1、Ls）和（V3、VD1、VD4、Ls）分别组成两个升压斩波电路，以（V2、VD4、VD1、Ls）为例。
V2通时，u s通过V2、VD4向Ls储能。
V2关断时，Ls中的储能通过VD1、VD4向C充电。
【精品】单相全桥可控整流电路实验
【精品】单相全桥可控整流电路实验单相全桥可控整流电路是一种常用的电力电子器件，广泛应用于交流电源中。
本实验旨在通过实际搭建和测试单相全桥可控整流电路，掌握其工作原理和性能特点。
实验原理：单相全桥可控整流电路由四个可控硅器件组成，分别是V1、V2、V3和V4。
当输入交流电压正半周时，V1和V3导通，V2和V4不导通；当输入交流电压负半周时，V2和V4导通，V1和V3不导通。
通过控制可控硅的导通角，可以实现对输入交流电压的整流和调控。
实验步骤：1. 准备实验所需的器材和元件，包括可控硅、电阻、电感、电容等。
2. 按照电路图搭建单相全桥可控整流电路，确保连接正确。
3. 接入交流电源，调节交流电压和频率，确保实验安全。
4. 接入示波器，观察输入交流电压和输出电压的波形。
5. 通过调节可控硅的触发角，观察输入电压的整流效果和输出电压的波形变化。
6. 测量和记录不同触发角下的输出电压和电流的数值，并绘制相应的波形图。
7. 对实验数据进行分析和总结，比较不同触发角下的整流效果和输出性能。
实验注意事项：1. 在搭建电路时，要注意元件的连接正确性，确保电路能够正常工作。
2. 使用示波器时，要注意安全操作，避免触电事故。
3. 在调节交流电源时，要小心操作，避免触电和电源过载。
4. 在测量电压和电流时，要使用合适的测量仪器，并注意测量范围和精度。
5. 在操作可控硅时，要注意触发角的控制和可控硅的散热，避免过热损坏。
实验结果分析：通过实验可以得到不同触发角下的输出电压和电流的波形图。
可以观察到，当触发角为0时，输出电压为正弦波；当触发角为90度时，输出电压为脉冲波；当触发角为180度时，输出电压为负弦波。
通过调节触发角，可以实现对输出电压的调节和控制。
实验总结：通过本实验，我对单相全桥可控整流电路的工作原理和性能特点有了更深入的了解。
掌握了搭建和测试单相全桥可控整流电路的方法和技巧，并对实验结果进行了分析和总结。
这对我今后的学习和实践具有重要的意义，为我深入理解电力电子技术奠定了基础。
实验二 单相桥式全控整流电路 一、实验目的
图 2 单相桥式全控整流电路
五、实验方法 （1）锯齿波触发电路的调试 将 DJK01 电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为 200V，用两 根导线将 200V 交流电压接到 DJK03-1 的 “外接 220V” 端， 按下 “启动” 按钮， 打开 DJK03-1 电源开关，用示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。调节 RP1、RP2、RP3 观察对各点波形的影响。利用示波器观察同步电压信号和“TP6”点触发信号，调节 RP3 到 适量的值，保证只调整 RP2 调相范围可达到 0°~180°。 （2）单相全桥可控整流电路的调试 按图 2 接线，按下“启动”按钮，保持 RP2 或 RP3 中一个不变（由第一个调试结果而 定） ，调整另外一个变阻器，在α=60°、90°、120°时，用示波器观察电阻负载两端电压 波形，并记录电源电压 U2 和负载电压 Ud 的数值于下表中。 表 1 电源电压 U2 和负载电压 Ud α U2 Ud（计算值） Ud（记录值） 其中 Ud 的计算值应为： 60° 90° 120°
1 cos U d 0.9U 2 2
（1-1）
六、实验报告撰写要求 （1） 写出实验目的、实验所需挂件及附件； （2） 画出实验整体原理图； （3） 画出α=60°时，锯齿波触发电路的 TP1、TP2、TP3、TP4、TP5、TP6 的波形； （4） 填写表 1 中的数据； （5） 画出α=60°时，电阻性负载 Ud 的波形； （6） 回答思考题： a. 在锯齿波触发电路中，在控制移相电压端，为什么需要有两个变阻器（RP2、RP3） 来控制？ 七、注意事项 （1） 示波器在没有“共地”的情况下，不能同时直接测量两处信号，尤其是控制电路和 主电路； （2） 在实验中，触发脉冲是从外部接入 DJK02 面板上晶闸管的门极和阴极，此时，应将 所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，避免误 触发。 （3） 在主电路未接通时，首先要调试触发电路，只有触发电路工作正常后，才可以接通 主电路。
单相全桥pwm整流电路等效电路
单相全桥pwm整流电路等效电路1. 什么是单相全桥PWM整流电路？嘿，朋友们！今天我们来聊聊单相全桥PWM整流电路。
这名字听起来像是从科幻电影里跳出来的，其实它就是把交流电变成直流电的一种方式，简单说就是把“摇摇晃晃”的电流变成“稳稳当当”的电流。
说到这里，有没有感觉到有点像把一杯摇晃的水倒入一个稳稳的杯子里？这个过程可不仅仅是把水换个地方那么简单哦！在这个过程中，PWM（脉宽调制）技术就像是一个魔法师，帮我们调整电流的“强度”和“频率”，让电流变得更加平稳。
2. 工作原理2.1 全桥结构首先，我们得了解全桥的构造。
这就像是搭积木一样，全桥由四个开关（通常是晶体管）组成。
想象一下，这四个开关就像是四个朋友，彼此配合得天衣无缝，来控制电流的流向。
你可能会问，这四个开关是怎么工作的呢？其实，他们的工作原理就像是在跳舞，有时这两个开关打开，有时那两个开关打开，最终把交流电的正负半周都用上了。
2.2 PWM调制接下来就是PWM调制的部分了。
这一步就像是在调音台上调节音量。
通过改变开关打开和关闭的时间比例，我们可以精确控制输出电压。
这种方法就像是用遥控器调整电视音量，有时音量大，有时音量小，真是好玩又神奇！这样做的好处是可以让输出电流更加稳定，减少波动，就像把一条河流修整成了缓缓流淌的小溪。
3. 优势与应用3.1 优势哎呀，说到优势，这个整流电路简直是如虎添翼。
首先，它的效率高得让人惊叹！在许多应用场合，比如电源转换器、UPS（不间断电源）等，单相全桥PWM整流电路能够以极高的效率把电能转化过来，让电流流得更顺畅。
再者，电路的设计相对简单，故障率低，维修起来也很方便。
想象一下，你的电器故障了，修起来就像换个灯泡那么简单，多舒服呀！3.2 应用那么，这种电路到底用在哪些地方呢？举个简单的例子，像是电动汽车的充电桩，单相全桥PWM整流电路就是它们的重要组成部分。
它帮助把市电转换成电动汽车所需的直流电，让电动汽车能够顺利地充电。
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单向桥式全控整流电路仿真
1.建立仿真模型
根据单相桥式原理建立的仿真模型如图所示：
元器件名称提取元器件路径元器件名称提取元器件路径
交流电压SimPower systems/electrical soyres RLC串联电
路SimPower systems/elements
单相变压器SimPower systems/Elements 示波器Simulink/sinks 晶闸管SimPowersystems/powerelectronics 常数模块simulink/source
平均值测量模块SimPowersystems/extra library/
measurments
信号分解simulink/singal
routing
脉冲发生器SimPower systems/ extra library/control blocks 电流测量SimPower systems
/measurment
电压测量SimPower systems/mensurements 终端模块simulink/Sinks
在simulink模型库中没有专用的单相桥式整流电路的触发模块，这里使用了三相VT3的触发脉冲。
用电压测量器取得变压器二次电压信号作为触发器的同步信号，同步信号从触发器AB端输入，触发器BC,CA端和Block端用常数模块设置‘0’。
Synchronized 6—Pulse Generator产生6路触发信号，通过Demux 分解并与变压器二次电压的相位比较，图（1）上为变压器二次电压波形，中为6路脉冲波形，下位4路脉冲触发波形，将脉冲相位与正弦波比较，这两路信号可以满足单相桥的触发和移相控制要求，因此将第6路触发脉冲链接VT1，VT4，第四路链接VT2和VT3。
模型中用示波器观测连接点上得波形，示波器Ud，Id 观测负载电压和电流，示波器Uvt1，Ivt1观测晶闸管VT1的电压和电流。
示波器Pulse观察电压电压和触发脉冲，并通过Mean Value计算负载两端的电压平均
值。
图（1）
2 设置仿真参数
（1）.交流电压源：电压峰值为220*sqrt（2），频率为50HZ，初始相位为0. （2）.变压器：一次电压为220V（有效值），二次电压为100V。
（3）.RLC负载：R=0.5, L=10*e-3
（4）.脉冲发生器Synchronized 6—Pulse generator：同步频率为50hz，脉冲宽度取10。
(5) .给定角a=0°，30°，60°
(6) .设置仿真时间为0.1S，算法为ode23t。
3.启动仿真
（1）.电阻性负载分析图(2)是a=0°时的负载电压和电流波形，其中电压波形中又瞬时值和计算的平均值，波形表明，电压和电流波形都是脉动的，反映了电源的交流电进过整流器后变成了直流电，实现了整流。
电压峰值为140V，与计算值Udmax=sqrt（2）U2相符，电流峰值为280A，与计算值Idmax=Udmax/相符。
图（3）是电阻负载a=60°时的负载电压和电流波形，波形已随控制角变化，除仿真起动的第一个0.01S，因为起动T=0时已经产生第一个脉冲，波形为正弦波外，以后周期与a=60°应有的波形相符。
图（4）是a=120°时电阻负载电压。