单相桥式全控整流电路设计

单相桥式全控整流电路设计

单项桥式全控整流电路

设计报告

院 系：信息工程学院

班 级：自动化（1）班

姓 名： 学 号： 指导老师：

日 期：2011、04、05

单相桥式全控整流电路设计

摘要

本文以单项桥式全控整流电路为研究对象，介绍了单项桥式全控整流电路的工作原理，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，介绍了单项桥式全控整流电路的主要环节及工作原理，并且分析几种常用的触发角，在此基础上运用MATlAB软件分别对电路的仿真进行了设计；实现了对单项桥式全控整流电路的仿真，并对仿真结果进行分析。

关键词：单项桥式全控整流电路，晶闸管，额定电流，MATLAB，波形，仿真设计。

单相桥式全控整流电路设计

目录

摘要............................................................................................. (2) 一设计目的 ..............................................................................(4) 二设计内容 ............................................................ .....................(4) 1 理论设计...............................................................................（4） 1.1单项桥式全控整流电路带电阻性负载电路分析 ..................................................................................................（4） 1.2 工作原理......................................................................(5) 1.3 参数计算......................................................................(6) 2 仿真实验 .....................................................................(6) 2.1 MATLAB建模...................................................................(6) 2.2 仿真与分析 .............................................................(7) 3 实际操作 ......................................................... .........(8) 三 原件参数设置........................................................................... (9) 四 仿真过程总结..........................................................................(13) 五 参考文献...............................................................................(14)

单相桥式全控整流电路设计

一.设计目的

1.掌握单项桥式全控整流电路的工作原理，综合运用所学知识，进行单项桥式全控整流电路和系统设计。

2.熟悉单项桥式全控整流电路的电路拓扑、控制方法。

3.掌握单向桥式全控整流电路及系统的主电路、控制电路和保护电路的设计方发，掌握元器件的选择计算方法。

4.培养一定的电力电子电路及系统实验和调试能力。

二.设计内容

1 理论设计

1.1 单项桥式全控整流电路带电阻性负载电路分析

单项桥式全控整流电路带电阻性负载电路如图（1）：

id

R

图（1）

在单项桥式全控整流电路中，晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3 组成另一对桥臂。在u2正半周（即a点电位高于b点电位），若4个晶闸管均不导通，负载电流id为零，ud也为零，VT1、VT4串联承受电压u2，设VT1和VT4的漏电阻相等，则各承受u2的一半。若在触发角α处给VT1和VT4加触发脉冲，VT1、VT4即导通，电流从a端经VT1、R、VT4流回电源b端。当u2为零时，流经晶闸管的电流也降到零，VT1和VT4关断。

在u2负半周，仍在触发延迟角α处触发VT2和VT3（VT2和VT3的α=0处为ωt=π），VT2和VT3导通，电流从电源的b端流出，经VT3、R、VT2流回电源a端。到u2过零时，电流又降为零，VT2和VT3关断。此后又是VT1和VT4导通，如此

单相桥式全控整流电路设计

循环的工作下去，整流电压ud和晶闸管VT1、VT4两端的电压波形如下图（2）所示。晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为

u 2

U2和2U2。 2

图（2）单项桥式全控整流电路带电阻负载时的波形

1.2 工作原理

第1阶段（0~ωt1）：这阶段u2在正半周期，a点电位高于b点电位晶闸管VT1和VT2方向串联后于u2连接，VT1承受正向电压为u2/2，VT2承受u2/2的反向电压；同样VT3和VT4反向串联后与u2连接，VT3承受u2/2的正向电压，VT4承受u2/2的反向电压。虽然VT1和VT3受正向电压，但是尚未触发导通，负载没有电流通过，所以Ud=0，id=0。

第2阶段（ωt1 ~π）：在ωt1 时同时触发VT1和VT3，由于VT1和VT3受正向电压而导通，有电流经a点→VT1→R→VT3→变压器b点形成回路。在这段区间里，ud=u2，id=iVT1=iVT3=ud/R。由于VT1和VT3导通，忽略管压降，uVT1=uVT2=0，而承受的电压为uVT2=uVT4=u2。

第3阶段（π~ωt2 ）：从ωt=π开始u2进入了负半周期，b点电位高于a点电位，VT1和VT3由于受反向电压而关断，这时VT1~VT4都不导通，各晶闸管承受u2/2的电压，但VT1和VT3承受的事反向电压，VT2和VT4承受的是正向电压，负载没有电流通过，ud=0，id=i2=0。

第4阶段（ωt2 ~π）：在ωt2 时，u2电压为负，VT2和VT4受正向电压，触

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发VT2和VT4导通，有电流经过b点→VT2→R→VT4→a点，在这段区间里，ud=u2，id=iVT2=iVT4=i2=ud/R。由于VT2和VT4导通，VT2和VT4承受u2的负半周期电压，至此一个周期工作完毕，下一个周期，充复上述过程，单项桥式整流电路两次脉冲间隔为180°。 1.3 参数计算 …… 此处隐藏：3090字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……