基于MATLAB的单相整流滤波电路仿真与分析

MATLAB的单相整流滤波电路仿真与分析

基于MATLAB的单相整流滤波电路仿真与

分析

郑州大学电气工程学院尹淑萍

整流电路是电力电子电路中出现最早的一种，它将交流电变成直流电，应用十分广泛。对于整流电路的工作过程分析，常采用建立模型进行仿真的方法加以实现。通过对仿真的结果进行归纳与分析，可以加深对整流电路的工作原理与各次谐波成分的理解。本文中，笔者以电容滤波单相桥式全控整流电路为分析对象，建立了对应的MATLAB/Simulink模型，对其交流侧电流与直流侧电压的波形和谐波进行了分析。

一、单相全控整流电路的仿真分析见图1.1。

电容滤波的单相桥式全控整流电路的MATLAB仿真模型

端子1

Th1端子Th33

电流仪

脉冲1

AC电流仪

脉冲3

电压仪

电压仪

端子2

Th2

Th4观察仪

脉冲2

脉冲4

图1电容滤波的单相桥式全控整流电路

Ω；脉冲发生器触发信号的振幅为参数设置：交流电压源参数U=220V1V，周期为，f=50Hz；负载参数R=1

50Hz）2.，电容滤波的单相桥式全控整流电路的脉冲宽度为25%；采样频率8192*4Hz。

0.02s（即频率为果。将滤波电容分别取C=2e-2F和C=1e-2F，并设置不同的触MATLAB仿真结

发角，即可得到对应的电压电流波形。由于篇幅版面所限，下面

只给出90°触发角的仿真结果，图中波形由上到下分别为交流侧电流和直流侧电压。2所示。（1）C=2e-2F时，电容滤波的单相整流电路的仿真结果如图3所示。

（2）C=1e-2F时，电容滤波的单相整流电路的仿真结果如图通过对于仿真波形的观察可以看出，在整流电路中加入滤

波电容，可以平缓直流侧的输出电压，使得直流侧输出电压特性明显强于纯电阻负载的电压特性。单相整流电路带电容滤波以后，整流元件的导通角已不到180°。电路状态分成两个阶段：电

2电容滤波单相桥式全控整流电路的仿真结果(C=2e-2F，α=90°)

图3电容滤波单相桥式全控整流电路的仿真结果(C=1e-2F，α=90°)

容充电和电容放电阶段。电容充电阶段整流元件导通，相当于电路与正弦电压接通；电容放电阶段，整流元件截止。

二、电容滤波的单相全控整流电路的谐波分析

从仿真结果可知，整流电路的交流侧电流波形已不再是理想的正弦波，但它仍然具有周期性，故可将其分解为傅里叶级数。MATLAB中的PowerGui模块具有FFT功能，从而为整流电路的谐波分析提供了极大的便利。由于篇幅所限，图4中只给出对应于0°、60°触发角的直流侧电压频谱，0°、60°触发角的交流侧电流频谱，其中的参数分别与前面对应。

图5中只给出对应于

1.根据以上所给出的数据分析可知，交流侧电流的频谱。

电容滤波的单相桥式全

控整流电路的交流侧电流中除了基波分量外，还有一系列的高次谐波，其中以奇次谐波为主，谐波的幅值与谐波次数成反比。在触发角相同的情况下，滤波电容大的单相桥式整流电路的谐波幅值较大。在其他参数相同的情况下，随着触发角的增大，谐波总畸变率（THD）不断增大，其中基波幅值在60°时达到最大，其他高次谐波在2.直流侧电压的频谱。

90°时达到最大。

河南科技2010.10上

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MATLAB的单相整流滤波电路仿真与分析

ARCHITECTURAL

ENGINEERING

建筑工程

设计阶段在工程造价控制中的重要性

河南省冶金规划设计研究院有限责任公司谈泽霞河南省机械设计研究院有限公司朱磊

工程造价是工程建设活动中人力、材料、机械消耗的货币表现，是反映工程经济和社会效益的综合指标。国家历来都很重视工程造价的管理及控制，强调工程建设“一要合理、二要经济”。但从总的趋势上看，许多工程建设的工程造价失控，概算超估算，预算超概算，竣工决算超预算，其原因涉及面广，内容复杂。因此，要在整个过程中抓住重点，进行有效控制。所以，设计单位不仅要对所承担的设计项目技术上负责，还对工程造价负责。本文中，笔者根据自己工作的体会，对建设项目的几个过程进行分析，从而阐述设计阶段的重要性。

一、建设项目可行性研究阶段

可行性研究投资估算是设计过程中造价控制的第一步。做好估算工作最重要的是要有充分的资料依据，切实可行的估算指标，并掌握主要设备、材料价格及其市场变化与发展趋势。这些都直接影响工程造价。在设计过程中要严格按设计规模、标准进行多方案比较，择优选择，使建设项目设计既合理又经济。

根据以上频谱可知，电容滤波的单相桥式全控整流电路的直流侧电压中除了直流分量外，还有一系列的高次谐波，其中以偶次谐波为主，谐波的幅值与谐波次数成反比。在触发角相同的情况下，滤波电容大的单相桥式整流电路的基波幅值较大，其他高次谐波幅值随电容增大而减小。在其他参数相同的情况下，随着触发角的增大，基波幅值不断减小，其他高次谐波在60°

a）α=0°，C=2e-2F

（b）α=0°，C=1e-2F

二、初步设计阶段

初步设计投资概算是设计过程中造价控制的重要阶段，要做到投资概算准确，首先初步设计一定要达到国家规定的设计深度，提高准确 …… 此处隐藏：614字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……