单相桥式全控整流电路仿真
福州大学物信学院
《电力电子技术》
实验报告
实验题目：单相桥式全控整流电路仿真
姓名：111200318
学号：111200318
专业：电子科学与技术
年级：2013
指导老师：11111111
实验时间：2016.5.11
目录
1.实验内容……………………………………………………页码
2.实验软件……………………………………………………页码
3.实验电路图………………………………………………页码
4.实验步骤和仿真波形………………………………………页码
5.实验结论……………………………………………………页码
实验内容
单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。
单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。
单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。
实验软件
MATLAB R2010a
实验电路图
单相桥式全控整流电路图（阻感性负载），R=1Ω,L=0.001H
单相桥式全控整流电路图（阻感性负载），R=1Ω，L=0.01H
单相桥式全控整流电路图（电阻性负载），R=1Ω
实验步骤和仿真波形
在MATLAB新建一个Model，同时模型建立如相对应的电路图
模型参数设置：
交流电源参数（已知整流电源单相交流220V）；晶闸管；电压测量U1、U2、U3；负载电阻R；示波器；脉冲信号发生器；
设置对应的脉冲信号，如：α=60°与α=90°时，观察示波器的波形并记录。
比较示波器波形，在不同触发角情况下电路电流电压变化。
仿真波形：
（其中电路的各项参数有：u：整流电源正弦电压、ug1：Th1的门极脉冲、ug2：Th2的门极脉冲、iT1：流经晶闸管Th1与Th3的电流、iT2：流经晶闸管Th2与Th4的电流、id：流经负载的电流、ud：整流输出电压、uT1：晶闸管Th1或Th2的两端电压、uT2：晶闸管Th2或Th4的两端电压。
）
一，单相桥式全控整流（阻感性负载）,R=1Ω,L=0.001H
当α=60°时，示波器的波形如图所示：
当α=90°时，示波器的波形如图所示：
二，单相桥式全控整流（阻感性负载）,R=1Ω,L=0.01H 当α=60°时，示波器的波形如图所示：
当α=90°时，示波器的波形如图所示：
三，单相桥式全控整流电路图（电阻性负载）,R=1Ω当α=60°时，示波器的波形如图所示：
当α=90°时，示波器的波形如图所示：
实验结论
从上面的仿真结果可以看出，仿真的结果与理论分析的结果基本一致：第一，带电阻负载时，电源电压过零时，晶闸管自然关断，带阻-感负载时，一对桥臂导通使另一对桥臂的两个晶闸管承受反压而关断，每周期换相两次。
第二，带电阻负载时，负载电阻电压与电流波形相同，成线性关系，带阻-感负载时，电流变化很小，这时由于电感对负载电流起到了平波的作用。
第三，带阻-感负载时，电流逐渐增大，经过几个周期后达到稳态，电路的工作情况与理论分析基本一致。
单相桥式全控整流电路实验
一．实验目的：1，熟悉Matlab 仿真软件和Simulink 模块库。
模块库。
2，掌握单相桥式全控整流电路的工作原理、工作情况和工作波形。
形。
二．实验器材：MATLAB 仿真软件仿真软件三．实验原理：VT1 VT3 VT2 VT4触发器1 触发器2 四．实验步骤： 电阻负载：一、仿真步骤一、仿真步骤1．启动MATLAB MATLAB，进入，进入SIMULINK 后新建一个仿真模型的新文件。
并布置好各元器件。
器件。
2．参数设置。
．参数设置。
各模块参数的设置基本与上一实验相同，各模块参数的设置基本与上一实验相同，但要注意触发脉冲的给定。
但要注意触发脉冲的给定。
但要注意触发脉冲的给定。
互为对角的互为对角的两个示波器的控制角设置必须相同，否则就会烧坏晶闸管。
二、模型仿真二、模型仿真设置好后，即可开始仿真。
设置好后，即可开始仿真。
点击开始控件。
点击开始控件。
点击开始控件。
仿真完成后就可以通过示波器来观察仿真完成后就可以通过示波器来观察仿真的结果。
仿真的结果。
电阻电感负载：带电阻电感性负载的仿真与带电阻性负载的仿真方法基本相同，但须将RLC 的串联分支设置为电阻电感负载。
本例中设置的电阻R ＝1，L ＝0.01H 0.01H，电容为，电容为inf inf。
五．实验数据：v +-Voltage Measurement1v+-Voltage MeasurementSeries RLC BranchScopePulse Generator3Pulse Generator2Pulse Generator1Pulse GeneratorDetailed Thyristor3Detailed Thyristor2Detailed Thyristor1Detailed Thyristori+-Current MeasurementAC Voltage Source电源电压触发信号1触发信号1触发信号2触发信号2流过晶闸管电流负载电流晶闸管端电压负载电压电阻负载：α=0度α=60度α=120度阻感负载：α=30度α=60度。
单相全控桥式整流电路的仿真
纯电阻性负载电阻电感性负载
纯电阻性负载，α=45°的仿真波形纯电阻性负载，α=90°的仿真波形
电阻电感性负载，α=45°的仿真波形
在单相全控桥式整流电路中，对角线位置上的两个晶闸管称为一对晶闸管，在这两个晶闸管上所加的两个触发脉冲必须是一样的，否则会造成触发不及时的现象，损伤电路元器件。
不同的触发延迟角α对触发脉冲出现的时间有影响，也就改变了负载两端的电压的大小。
在纯电阻性负载中，电压波形和电流波形的变化趋势保持一致，且均为正值。
在电阻电感性负载中，电压波形和电流波形的变化趋势保持一致，但存在负值，这是由于电感中能量的存在，电流将继续，负载电压出现负半波。
单项桥式全控整流电路仿真
电力电子电路分析与仿真实验报告学院：哈尔滨理工大学荣成学院专业：班级：姓名：学号：年月日实验一单相桥式全控整流电路仿真实训一、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、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、实验内容：1、电阻负载电路仿真，记录波形变化。
2、阻感负载电路仿真，记录波形变化。
3、阻感负载接续流二极管电路仿真，记录波形变化。
三、实验用设备仪器及材料：PC机、Matlab仿真软件四、实验原理图：五、实验方法及步骤：1、根据电路原理图搭建仿真电路模型2、设置电源、触发脉冲和负载参数3、更改触发角，记录波形六、实验结果分析：电阻负载：在电源电压正半波(0~π)区间，晶闸管承受正向电压，脉冲UG在ωt=α处触发晶闸管VT1和VT4，晶闸管VT1,VT4开始导通，形成负载电流id，负载上有输出电压和电流。
在ωt=π时刻，U2=0，电源电压自然过零，晶闸管电流小于维持电流而关断，负载电流为零。
在电源电压负半波(π~2π)区间，晶闸管VT1和VT4承受反向电压而处于关断状态，晶闸管VT2和VT3承受正向电压，脉冲UG在ωt=α处触发，晶闸管VT2,VT3开始导通，形成负载电流id，负载上有输出电压和电流。
阻感负载：由于电感的作用，输出电压出现负波形；当电感无限大时，控制角α在0~90°之间变化时，晶闸管导通角θ=π，导通角θ与控制角α无关。
输出电流近似平直，流过晶闸管和变压器副边的电流为矩形波。
α=120°时的仿真波形，此时的电感为有限值，晶闸管均不通期间，承受二分之一的电源电压。
续流二极管：通过单向桥式全控整流电路（阻感性负载）可知，由于电感的作用，输出电压出现负波形，而我们为了除去负载上面的负电压就加上续流二极管就行续流。
续流二极管在这里的作用是当输入电流减小到一定程度时，因为电感的作用会继续产生一个回路电流，这个回路是从电感→电阻→续流二极管→电感。
电力电子技术 仿真实验 实验一 单相桥式全控整流电路
《电力电子技术》仿真实验实验一单相桥式全控整流电路说明：1、为选修《电力电子技术》的工科本科生编写的实验指导书；2、课前安排了一节Matlab、Simulink入门课，让同学们仿真了单相桥式不可控整流电路；3、本指导书适用于新版本Matlab。
实验一单相桥式全控整流电路一、实验目的1、掌握单相桥式全控整流电路的工作原理；2、掌握单相桥式全控整流电路的仿真方法；3、了解不同类型负载输出波形的差异。
二、实验环境及器件仿真软件：Simulink所用器件如下表1所示（以Matlab2019b版本为例）。
表1 实验器件三、实验原理（a ）电阻负载（b ）阻感负载图1 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路是常用的单相整流电路之一，主电路由两对桥臂构成，晶闸管VT 1和VT 4组成一对桥臂，VT 2和VT 3组成另一对桥臂。
认为输入电压u2正半周时上端电压为正。
1、电阻负载如图1（a ）所示，以一个电流周期为例，在正半周时某一时刻t ，触发VT 1和VT 4可导通流过电流，若交流电周期为T ，则VT 1和VT 4在T/2时刻，电压过零变负时关断。
在T/2+t 时刻触发VT 2和VT 3可以导通，VT 2和VT 3在T 时刻电压过零变正时关断。
整流电压的平均值为：2211cos sin d()0.92d U t t U πααωωπ+==⎰ 其中α为时刻t 对应的电角度，U 2为输入交流电的电压幅值，α的变化范围为0~180°。
2、电感电阻负载如图1（b ）所示，VT 1和VT 4导通后，电压过零变负时，由于电感的作用，仍有电流流过VT 1和VT 4，VT 1和VT 4不会关断，直到在T/2+t 时刻触发VT 2和VT 3导通，反向电压使VT 1和VT 4关断。
同理，VT 2和VT 3导通后，电压过零变正时不会关断，直到VT 1和VT 4导通时承受反向电压关断。
整流电压的平均值为：d 221sin d()0.9cos U t t U παωωαπ+==⎰其中α为时刻t 对应的电角度，U 2为输入交流电的电压幅值，L 极大时，α的变化范围为0~90°。
基于PSIM的单相桥式相控整流电路仿真
期末论文题目:基于PSIM的单相桥式相控整流电路仿真学生姓名系别机电工程系专业班级 2011级农业机械化及其自动化专业二班指导教师二零一四年六月摘要自晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代化电气传动技术的舞台，以此为基础开发的可控硅整流装置，是电气传动领域的一次革命，使电能的变换和控制从旋转变流机组合静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代，这标志着电力电子的诞生。
电力电子技术包括电力电子器件、电力电子电路和控制技术三个部分，它的研究任务是电力电子器件的应用、电力电子电路的电能变换原理、控制技术以及电力电子装置的开发与应用。
电力电力的根本任务是实现电能变换与控制。
完成电能变换和控制的电路称为电力电子电路。
主要分为直流变换电路、逆变电路、整流电路、交流变换电路、控制电路。
整流电路就是将交流电路转变为直流电能的电路。
整流电路的电路类型很多，按输入交流电源的相数不同可分为单相、三相和多相整流电路；按电路中组成的电力电子器件控制特性不同可分为不可控、半控和全控整流电路；根据整流电路的结构形式不同可分为半波、全波和桥式整流电路等类型。
关键字：单相桥式相控整流电路 PSIM 电力电子基于PSIM的单相桥式相控整流电路仿真于善勇（天津农学院工程技术学院）一单相桥式相控整流电路简介单相相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定，利用它可以方便地得到大、中、小各种容量的直流电能，目前获得直流电能的主要方法，得到了广泛应用。
由于单相半波相控整流电路因其性能较差，实际中很少采用，在中小功率场合采用更多的是单相全控桥式整流电路。
其特点为输出电流脉动小，功率因数高，整流效果好。
波形平稳，应用广泛。
1.1 单相桥式相控整流电路的工作原理VT1和VT4组成一对桥臂，在u2正半周承受电压u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断。
VT2和VT3组成另一对桥臂，在u2正半周承受电压-u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断。
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。
单相桥式全控整流电路仿真建模分析实验报告
一.实验目的1）不同负载时，三相可控整流电路的结构、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.实验内容单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、单相桥式全控整流电路(电阻性负载)1.电路的结构与工作原理1.1电路结构R图 1 单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)的电路原理图1.2 工作原理在电源电压正半波，在wt＜α时，晶闸管VT1，VT4承受正向电压，晶闸管VT2，VT3承受反向电压，此时4个晶闸管都不导通，且假设4个晶闸管的漏电阻相等，则ut1(4)=ut2(3)=1/2U2；在wt=α时，晶闸管VT1，VT4满足晶闸管导通的两条件，晶闸管VT1，VT4导通，负载上的电压等于变压器两端的电压U2；在wt=π时，因电源电压过零，通过晶闸管VT1，VT4的阳极电流小于维持晶闸管导通的条件下降为零，晶闸管关断；在电源负半波，在wt＜α+π时，触发晶闸管VT2，VT3使其元件导通，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（Ud=-U2）和电流，且波形相位相同。
此时电源电压反向施加到晶闸管VT1，VT4，使其承受反向电压而处于关断状态；在wt=2π时，因电源电压过零，通过晶闸管VT2，VT3的阳极电流小于维持晶闸管导通的条件下降为零，晶闸管关断。
1.3基本数量关系a.直流输出电压平均值2cos 19.02cos 122)(sin 21222απωωπαπα+=+==⎰U U t d t U U db.输出电流平均值2cos 1.9.02aR U R U I d d +==c.负载电压有效值πππaa U U -+=22sin .2 d.负载电流有效值πππaa R U I -+=22sin 22. 单相桥式全控整流电路建模在MA TLAB 新建一个Model ，命名为quankong1，同时模型建立如下图所示：图 2 单相桥式全控整流电路(电阻性负载)的MATLAB仿真模型2.1模型参数设置在此电路中，输入电压的电压设置为220V，频率设置为50Hz，电阻阻值设置为1欧姆，电感设置为1e-3H，脉冲输入的电压设置为3V，周期设置为0.02（与输入电压一致周期），占空比设置为10%，触发角分别设置为20°，60°，90°，150°因为两个晶闸管在对应时刻不断地周期性交替导通，关断，所以脉冲出发周琴应相差180°。
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。
晶闸管单相桥式全控整流电路仿真实验原理
晶闸管单相桥式全控整流电路仿真实验原理下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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单相桥式全控整流电路(阻感性负载)
1.单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）电路图如图1所示图1.单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）1.2单相桥式全控整流电路工作原理（阻-感性负载）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O 〜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ω t=α时刻及以后：在ω t=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。
3） 在u2负半波的（π ~ π + α）区间：当ω t=π时，电源电压自然过零，感应电势使晶闸管 VT1、VT4继续导通。
1.1单相桥式全控整流电路电路结构（阻 -感性负载）单相桥式全控整流电路用四个晶闸管, 接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。
两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管 单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）I!*-■\U/-1-kγ叫OO：Ow...0f ∣2√*-(b}≡r∣√在电压负半波，晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关 断状态。
4）在u2负半波的ω t=π +α时刻及以后：在ω t=π + α处触发晶闸管 VT2、VT3使其导通，电流沿 b →VT3→L →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上， 负载上有输出电压（Ud=-U2）和电流。
此时电源电压反向加到 VT1、VT4上，使其承受反压而变为关断状态。
晶闸管 VT2、VT3 一直要导通到下一周期ω t=2 π +α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。
1.3单相桥式全控整流电路仿真模型（阻-感性负载）单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）仿真电路图如图2所示：图2单相双半波可控整流电路仿真模型（阻-感性负载）興朋rgui—B∣÷ FtJιIU lPUIHTfrIflηi pr1 ⅛B -∣S ,T⅛∏Ftor2电源参数，频率50hz,电压100v ,如图3⅞⅛ BIQCk Parameter5： AC VoItage SOUrCe AC Voltage SOUrCe (mask) CIink)Ideal S l innSOidaI AC VOlt age SIDUrCe-图3.单相桥式全控整流电路电源参数设置VT1,VT4脉冲参数，振幅3V ,周期0.02,占空比10%,时相延迟α /360*0.02， 如图4图4.单相桥式全控整流电路脉冲参数设置ApplyCancelHe ：IPVT2,VT3脉冲参数，振幅3V,周期0.02,占空比10%,时相延迟（α+180）/360*0.02,如图5⅝∣ Source BloCk Parameters: PUISe Generator2图5.单相桥式全控整流电路脉冲参数设置1.4单相桥式全控整流电路仿真参数设置（阻-感性负载）设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°。