单相桥式全控整流电路带阻感负载的工作情况仿真.docx

1、单相桥式全控整流电路带阻感负载的工作情况仿真波理工学院题目单相桥式全控整流电路 （带阻感负载）专业班级 自动化091 姓名汤涛王赛王航波黄贤谷分院 信息分院 、实验原理单相桥式全控整流电路原理图如下：（带阻感负载的工作情况）图1单相桥式全控整流电路原理图1）在L2正半波的（0a）区间：晶闸管VT、VT4承受正压，但无触发脉冲，处于尖断状态。假设电路已 工作在稳定状态则在0a区间由于电感释放能量，晶闸管VT2、VT3 维持导通。2） 在U正半波的3 t= a时刻及以后：在3 t= a处触发晶闸管VT、VT4使其导通，电流沿a-VT- L-R -VT- b- T的二次绕组一a流通，此时负载上有输出

2、电压（Ud= U2）和电流。 电源电压反向加到晶闸管VT2、VT上，使其承受反压而处于尖断状态。3） 在U2负半波的（nn+a）区间：当3 t= n时，电源电压自然过零，感应电势使晶闸管VT、VT继续导 通。在电压负半波，晶闸管VT、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、 VT3处于尖断状态。4） 在U负半波的3 t= n + a时刻及以后：在3 t= n +a处触发晶闸管VT、VT3使其导通，电流沿bVT3 L fFHVT2-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（U =- U 2）和电流。此时电源 电压反向加到VT、VT4上，使其承受反压而变为矢

3、断状态。晶闸管VT2、VT3 直要 导通到下一周期3 t=2 n + a处再次触发晶闸管VT、VT4为止。1、特性电路如上图所示。为便于讨论，假设电路已工作于稳态， Id的平均值不变。在U的正半周期，触发角a处给晶闸管VT和VT4加触 发脉冲使其开通，U = U 2。负载中有电感存在使负载电流不能突变，电 感对负载电流起平波作用，假设负载电感很大，负载电流Id连续且波形 近似为一水平线。U过零变负时，由于电感的作用晶闸管VT和VT4中 仍有流过电流Id，并不尖断。至3 t= n + a时刻，给VT2和VT3加触发 脉冲，因VE和VT3本已承受正电压，故两管导通。VT2和VT导通 后，U通过VT

4、2和VT分别向VT和VT施加反压使VT和VT4尖断，流 过VT和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3上，此过程成为换相，亦称 换流。至下一周期重复上述过程，如此循环下去，U的平均值为：Ud=0.9U2COS a当a =0时,U0=0.9U2; a =90 W , Ud=0.晶闸管移相范围为0 -90。单相桥式全控整流电路带负载时，晶闸管承受的最大正反向电压均为 “2U.晶闸管导通角0与a无尖，均为180。，平均值和有效值分别为： ldvt=0.5l d 和 Ivt =0.7071 d 三、仿真下图是我们用multisim仿真时的原理图图2 ：单相桥式全控整流电路带阻感负载的电路仿真波形图分别代

5、表晶体管VT上的电压、电阻加电感上的电压。以下是参数（设取触发脚为0。时的参数，如果要求其他角度的波 形，可通过调节触发源的延时时间，其中两个触发源的时间差为 10秒，计算公式为t= a T/360 ）这是晶体管参数这是负载（电感和电阻）参数这是交流电源参数AC_VOLTAGE标苓|啟示参政|的障|引也|用户主义|倾aoe PkcVolume OffsetF*nry (F)TneDear：Danping factor (l/xx);N&AC Ana*AC Ano PEhOstortion FCQjency 1 Magnitude:Dwomon Keo jerry I Ruv:Dcstcrtio

6、n F*pency 2 Mogntuic:Dtsxortian ReQjetxy 2 Phase:芹我网I喇宜(O) |弧科口 伶息B I带則件)1这是触发源1和2的参数WLSLAQLtA-Lrfe| Mm | 11NOlP? TtntBirw linr:f- Ws:hte miv-.班Ac： Atbtv/ HtovvitiiEiriMg a FMk:CMbitn* ；7 乙 jT：M r 1 Mk 卿訐：OuLartmii w.!( 剩&D这是示波器的参数时间 通道_A9.545S 217.324 V621.236 nV时吧 比例110 ms心X位賈|y/t yA, a/b|逋道Aiffii

7、l B比例 poo v/cw y位置|h NAC | 0 /DC 怡比优 1200 V/OvY 位 U I-1-4AC | odF -J G反向 |保存 | Ext- Trigger粒发 边沿匡七日I外部I 电平 io rvF列波形分别是延迟角a为0。、15、30。、60 75。时的波形变化(1 )当延迟角a =0。时，波形图如图3所示:图3 ：延迟角a=0时的波形图(2)当延迟角a =15时，波形图如图4所示：存示12-T1 J _5.577 V矶B68L518nV时问桃通適A通道B比例10 “脚l ：例卜孔叫 VOrvXNW |0Y(?,8 |1YP81WT Jufftl ba| a/b|

8、AC| 0 |DCcAC| 0 |O- J U反向 | 保存 | Ex匕Tnooer 广 粒粒 a nr i-iK | I 屮- |o 矣型正密l*准上垃1 ML图4：延迟角a =15。时的波形(3)当延迟角a=3O0寸，波形图如图5所示:图5：延迟角a =30。时的波形(4)当延迟角a=45W，波形图如图6所示:奶示技器恥门时间通 ifiLAk W | 艮存|90.074 rrs-6.-M3 V678.971 fvU时问轴 nr 逾E a -通 ij a 粧发 ItH (lOms/DivfcH |20C V/UW比例 |230 VQv边沿 T勺 p7 r | |咅11xtefi |oiY位遭

9、 口.4电平 o pLF/T Jh*ib/aa/b|At| 0 fOT GAc| 0 |lx7 I 6矣型止弘i杠程T2-T1图6：延迟角a =45。时的波形(5)当延迟角a =60。时，波形图如图7所示:T1 “ Tlrtfn9087 11155 939 V669.533 0*4保存T2T1时呷 通毘A |适道3 I 比阿 Imns/pv I 比例 |zoo E | 比働 同 | UM lF B L , |xteH R Y(iK 丘 y位負帀 电爭 o 亍RF apnj ba! aI ac| o 匠 p A| o foc -| r 臭型 疋疏 1 林唯 | 百功| 見.图7：延迟角a =60

10、W的波形(6)当延迟角a=75H寸，波形图如图8所示：侮7K；方器间严 T通道F 弓 I 衆 比瞬 llOnWDv ttM |200 V/Dk 比何 |200 WDiv 讪* 存丄|河上丄_|X位誉 p Y也賈 |i Yfe |-n 电平 o VyJt twill BfA I Ab| AC I 0 I DC Q AC | 0 DC | 卩 类空 丿於标准 | 皀动图8：延迟角a =75。时的波形四、实验总结第一次上交的作业，我们做的是比较简单的斩波电路，后来由于 太过简单及态度方面 存在很大的问题，我们重新选择了一个 电路，这 就是今天我们做的单相桥式全控整流电路（带阻感负载），在此次设 计建

11、模过程中可，我们可以归纳出以下几点：首先，在 单项桥式全控整 流电路（带阻感负载）中，给晶闸管提供触发脉冲是设计的尖键。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；其次，建立电路的模型时要特别主要避免原理性错误，对同 一个电路，可以建立不同的模型。我们此次实验电路图的设计就是在建 立控制电路时，采用了电路原理与模块原理相结合的方法；第三，用Multisim直接进行仿真时，要反复修改电路中各个模块的参数。尤其是电感的参数，负载的参数也应反复调试到最佳状态。从而将输出电压，电流即仿 真结果设置在一个示波器上，易于分析和比较，从而达到 最佳设计要 求，大大简化了设计流程，减轻了设计者的负担，充分体现了Multisim这款软件相对于matlab的优越性。对比书上 的图和我们自己所做的图，我们做的基本上符合要求，五、参考文献作者：王兆安、刘进军电力电子技术机械工业出版社，2009.52 multisim仿真教程