单相桥式全控整流电路

实验名称： 单相桥式全控整流电路_______

班 级： 自动化_________________

组 别： 第组___________________

分 工：

金华职业技术学院信息工程学院

年月日

目录

一． 单项全控整流电路电阻负载工作分析..................................................- 1 -

1. 电路的结构与工作原理...........................................................................- 1 -

2. 建模…………….............................................................................................- 3 -

3. 仿真结果与分析.......................................................................................- 5 -

4. 小结…………….............................................................................................- 5 -

二． 单项全控整流电路组感负载工作分析..................................................- 6 -

1. 电路的结构与工作原理...........................................................................- 6 -

2. 建模……………..............................................................................................- 8 -

3. 仿真结果与分析......................................................................................- 10-

4. 小结…………….............................................................................................- 10 -

三． 单项全控整流电路带反电动势阻感负载工作分析...............................- 11 -

1. 电路的结构与工作原理...........................................................................- 11 -

2. 建模……………..............................................................................................- 13 -

3. 仿真结果与分析........................................................................................- 15 -

4. 小结……………..............................................................................................- 15 -

四． 总结…………….............................................................................................- 16 -

1.2 工作原理 .......................................................................... 5 1.3参数设置 ........................................................................... 6 输入电压 220 脉冲频率 50 占空比 1/36 电阻 12 ...................................... 6

.3.1设计要求 .......................................................................... 7 （1晶闸管选择：需得到额定电流、额定电压两个参数； ..................................... 7 （2二极管选择：需得到额定电流、额定电压两个参数。 ..................................... 7 1.3.2参数计算 ......................................................................... 7 （1）输出电压平均值 ................................................................... 7 2.1模型参数设置 ....................................................................... 8 3．仿真结果与分析 .................................................................... 10 4．小结 .............................................................................. 10 1.2 工作原理 ......................................................................... 11 1.3参数设置 .......................................................................... 12 输入电压 220 脉冲频率 50 占空比 1/36 电感0.5H 电阻 12 .......................... 12 1.3.1设计要求 ........................................................................ 12 （1）电感参数设计：需得到电感量与最大峰值电流、最大有效值电流三个参数； .............. 12 （2）晶闸管开关管选择：需得到额定电流、额定电压两个参数； ............................ 13 （4）二极管选择：需得到额定电流、额定电压两个参数。 .................................. 13 1.3.2参数计算 ........................................................................ 13 2.1模型参数设置 ...................................................................... 14 3．仿真结果与分析 .................................................................... 16 4．小结 .............................................................................. 17 1.3参数设置 .......................................................................... 18 输入电压 220V 脉冲频率 50hz占空比 0.4-2/3 电阻 12 .............................. 18 反电动势 30V ......................................................................... 18 1.3.1设计要求 ........................................................................ 18 （1）晶闸管选择：需得到额定电流、额定电压两个参数； .................................. 19 （4）二极管选择：需得到额定电流、额定电压两个参数。 .................................. 19 1.3.2参数计算 ........................................................................ 19 3．仿真结果与分析 .................................................................... 22 4．小结 .............................................................................. 23

图索引

图1 单项全控整流电路电阻负载工作分析的电路原理图………………- 1 -

图2 单项全控整流电路电阻负载的PSIM仿真模型…………………… - 3 -

图3 占空比=1/36的单项全控整流电路电阻负载仿真结果……………- 5 -

图4 单项全控整流电路阻感负载工作分析的电路原理图………………- 6 -

图5 单项全控整流电路阻感负载的PSIM仿真模型…………………… - 8 -

图6 占空比=1/36的单项全控整流电路阻感负载仿真结果……………- 10 -

图7 单项全控整流电路带反电动势工作分析的电路原理图……………- 11 -

图8 单项全控整流电路带反电动势的PSIM仿真模型………………….- 13 -

图9 单项全控整流电路带反电动势电路仿真结果………………………- 15 -

一、单相桥式全控整流电路电阻负载工作分析 1.电路的结构与工作原理 1.1电路结构

图1 单相桥式全控整流电路阻感负载工作分析的电路原理图

1.2 工作原理

用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。

（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。四个晶闸管都不通。假设四个晶闸管的漏电阻相等，则uT1.4= uT2.3=1/2 u2。

（2）在u2正半波的ωt=α时刻：

触发晶闸管VT1、VT4使其导通。电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，负载上有电压（ud=u2）和电流输出，两者波形相位相同且uT1.4=0。此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态，则uT2.3=1/2 u2。晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止，此时因电源电压过零，晶闸管阳极电流下降为零而关断。

（3）在u2负半波的（π~π+α）区间：

晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。此时，uT2.3=uT1.4= 1/2 u2。

（4）在u2负半波的ωt=π+α时刻：

触发晶闸管VT2、VT3，元件导通，电流沿b→VT3→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。此时电源电压反向加到晶闸管VT1、VT4上，使其承受反压而处于关断状态。晶闸管VT2、VT3一直要导通到ωt=2π为止，此时电源电压再次过零，晶闸管阳极电流也下降为零而关断。晶闸管VT1、VT4和VT2、VT3在对应时刻不断周期性交替导通、关断。

1.3参数设置

输入电压 220 脉冲频率 50 占空比 1/36 电阻 12

.3.1设计要求

（1晶闸管选择：需得到额定电流、额定电压两个参数； （2二极管选择：需得到额定电流、额定电压两个参数。 1.3.2参数计算 （1）输出电压平均值

（2）输出电流平均值

2.建模

建模的步骤，（写2-3条） 1按照电路图把器件摆好连接好 2将器件的参数改为要求的参数

3得到单相桥式全控整流电路阻感负载工作分析的PSIM仿真模型

图2 单相桥式全控整流电路阻感负载工作分析的PSIM仿真模型

2.1模型参数设置

a.同步脉冲信号发生器参数

占空比为1/36

b输入电压参数c. 负载电阻

3．仿真结果与分析

占空比为1/36PSIM仿真波形如下：

图3 占空比=1/36单相桥式全控整流电路阻感负载工作分析的仿真结果

4．小结

经过这次对单相桥式全控整流电路阻感负载工作分析的仿真练习，对于PSIM这个软件的应用更加的熟练，仿真做的更加快了，调整波形也更为娴熟，学习到了第一副单相桥式整流电路。

二．单相桥式全控整路电路阻感负载工作分析 1.电路的结构与工作原理 1.1电路结构

图1 升压式斩波电路的电路原理图

1.2 工作原理

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0～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ωt=α时刻及以后：

在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通，电流沿a→VT1→L→R→VT4→b→T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ωt=π时，电源电压自然过零，感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通。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ωt=π+α时刻及以后：

在ωt=π+α处触发晶闸管VT2、VT3使其导通，电流沿b→VT3→L→R→VT2→a→T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ωt=2π+α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。

1.3参数设置

输入电压 220 脉冲频率 50 占空比 1/36 电感0.5H 电阻 12 1.3.1设计要求

（1）电感参数设计：需得到电感量与最大峰值电流、最大有效值电流三个参数；

（2）晶闸管开关管选择：需得到额定电流、额定电压两个参数； （4）二极管选择：需得到额定电流、额定电压两个参数。 1.3.2参数计算

（1）输出电压平均值

（2）输出电流平均值

2.建模

建模的步骤，（写2-3条） 1按照电路图把器件摆好连接好 2将器件的参数改为要求的参数

3得到单相桥式全控整流电路阻感负载工作分析仿真模型

图2 单相桥式全控整流电路阻感负载工作分析的PSIM仿真模型

2.1模型参数设置

a.电感参数

电感参数为0.5H

b同步脉冲信号发生器参数

占空比为1/36

d.输入电压参数

e负载电阻

3．仿真结果与分析

占空比为1/36的PSIM仿真波形如下：

图3 占空比=1/36的单相桥式全控整流电路阻感负载工作分析的PSIM仿真波形

4．小结

在这次单相桥式全控整流电路阻感负载工作分析的仿真学习中，我对单相桥式整流电路有了进一步的认识了解，让我认识到单相桥式全控整流电路阻感负载中，给晶闸管提供触发脉冲是设计的关键。要给定正确的触发脉冲必须熟悉单项桥式全控整流电路的原理，掌握触发脉冲的过程，这让我收获颇多。

三、单相桥式全控整流电路带反电动势负载的工作分析 1.电路的结构与工作原理 1.1电路结构

图1 单相桥式全控整流电路带反电动势负载的工作分析的电路原理图

1.2 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，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。若α<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=δ。

1.3参数设置

输入电压 220V 脉冲频率 50hz占空比 0.4-2/3 电阻 12 反电动势 30V 1.3.1设计要求

（1）晶闸管选择：需得到额定电流、额定电压两个参数； （4）二极管选择：需得到额定电流、额定电压两个参数。 1.3.2参数计算

（a）输出电压平均值

（b）输出电流平均值

2.建模

建模的步骤，（写2-3条） 1按照电路图把器件摆好连接好 2将器件的参数改为要求的参数

3得到单相桥式全控整流电路带反电动势负载的工作分析的PSIM仿真模型

图2 单相桥式全控整流电路带反电动势负载的工作分析的PSIM仿真模型

2.1模型参数设置

a同步脉冲信号发生器参数

占空比为1/36

b.输入电压参数

c负载电阻

d．反电动势

3．仿真结果与分析

占空比为1/36，PSIM仿真波形如下：

图3 占空比=1/36的单相桥式全控整流电路带反电动势负载的PSIM仿真波形

4．小结

单相桥式全控整流电路带反电动势负载的工作分析的仿真学习让我知道了如何计算单相桥式全控整流电路带反电动势负载时的电路参数，在这个过程中，我也遇到一些困难，通过查询资料以及同学的帮助下我找到了问题所在并且顺利解决了，让我受益匪浅。

总结

在这一系列的单相桥式全控整流电路的学习和仿真练习里，我对各个单相桥式全控整流电路的认知更加的深刻了，对于PSIM这个软件的运用操作也更加熟练清楚了，对这门课程也有了进一步的了解，希望在以后的学习中可以学到更多的知识，进一步有所提升。