單相橋式全控整流電路

1、單相橋式全控整流電路電力電子技術(shù)實驗報告實驗名稱：單相橋式全控整流電路班級：自動化組別：第組分 工：金華職業(yè)技術(shù)學院信息工程學院年月日目錄1.2.3.4.1.2.3.4.1.2.3.4.單項全控整流電路電阻負載工作分析-1 -電路的結(jié)構(gòu)與工作原理-1 -建模-3 -仿真結(jié)果與分析-5 -小-5 -單項全控整流電路組感負載工作分析-6 -電路的結(jié)構(gòu)與工作原理-6 -建模-8 -仿真結(jié)果與分析-10-小-10 -單項全控整流電路帶反電動勢阻感負載工作分析-11 -電路的結(jié)構(gòu)與工作原理-11 -建模 -13 -仿真結(jié)果與分析-15 -小結(jié)-15 -四.圖索弓圖1單項全控整流電路電阻負載工作分析的電路

2、原理圖 -1 -圖2單項全控整流電路電阻負載 的PSIM仿真模型 -3 -圖3占空比=1/36的單項全控整流電路電阻負載 仿真結(jié)果 -5 -圖4單項全控整流電路 阻感負載工作分析的電路原理圖 -6 -圖5單項全控整流電路阻感負載的 PSIM仿真模型 -8 -圖6占空比=1/36的單項全控整流電路阻感負載仿真結(jié)果 -10 -圖7單項全控整流電路帶反電動勢工作分析的電路原理圖 -11 -圖8 單項全控整流電路帶反電動勢的 PSIM仿真模型.-1 3 -圖9單項全控整流電路帶反電動勢電路仿真結(jié)果 -15 -、單相橋式全控整流電路電阻負載工作分析1. 電路的結(jié)構(gòu)與工作原理1.1電路結(jié)構(gòu)圖1單相橋式全控

3、整流電路阻感負載工作分析的電路原理圖1.2工作原理用四個晶閘管，兩只晶閘管接成共陰極，兩只晶閘管接成共陽極，每一只晶閘 管是一個橋臂。(1) 在U2正半波的(0a )區(qū)間：晶閘管VT1、VT4承受正壓，但無觸發(fā)脈沖。四個晶閘管都不通。假設四個晶閘管的漏電阻相等，則uT1.4= uT2.3=1/2 u2 。(2) 在u2正半波的3 t= a時刻：觸發(fā)晶閘管VT1、VT4使其導通。電流沿a-VT1-R-VTgb-Tr的二次繞組一 a流通，負載上有電壓(ud=u2)和電流輸出，兩者波形相位相同且 uT1.4=0。此時電源電壓反向施加到晶閘管 VT2 VT3上，使其承受反壓而處于關(guān)斷狀態(tài)， 則uT2.

4、3=1/2 u2。晶閘管VT1、VT直導通到3 t= n為止，此時因電源電壓過 零，晶閘管陽極電流下降為零而關(guān)斷。3)在u2負半波的(n n + a )區(qū)間：晶閘管VT2、VT3承受正壓，因無觸發(fā)脈沖，VT2、VT3處于關(guān)斷狀態(tài)。此時， uT2.3=uT1.4= 1/2 u2。(4)在u2負半波的3 t= n + a時刻：觸發(fā)晶閘管VT2、VT3元件導通，電流沿b-VTIR-VTa-Tr的二次繞組 -b流通，電源電壓沿正半周期的方向施加到負載電阻上，負載上有輸出電壓(ud=-u2)和電流，且波形相位相同。此時電源電壓反向加到晶閘管VT1、VT4上，使其承受反壓而處于關(guān)斷狀態(tài)。晶閘管VT2 VT

5、3一直要導通到s t=2 n為止，此時電源電壓再次過零，晶閘管陽極電流也下降為零而關(guān)斷。晶閘管VT1、VT4和VT2、VT3在對應時刻不斷周期性交替導通、關(guān)斷。1.3參數(shù)設置輸入電壓220脈沖頻率50 占空比1/36 電阻12.3.1設計要求(1晶閘管選擇：需得到額定電流、額定電壓兩個參數(shù)；(2二極管選擇：需得到額定電流、額定電壓兩個參數(shù)。1.3.2參數(shù)計算(1) 輸出電壓平均值5 = 1佢6沖血仙卜2小5 5湮9匚匚噸兀712亠 2(2) 輸出電流平均值I亠R2. 建模建模的步驟，(寫2-3條)1按照電路圖把器件擺好連接好2將器件的參數(shù)改為要求的參數(shù)3得到單相橋式全控整流電路阻感負載工作分析

6、的PSIM仿真模型圖2單相橋式全控整流電路阻感負載工作分析的PSIM仿真模型2.1模型參數(shù)設置a.同步脈沖信號發(fā)生器參數(shù)Gating BlockParameters | other Info | ColorGating El&tkParametefE | other Info | ColorNameFrequencyMo. aFPointsDisplay占空比為1/36b輸入電壓參數(shù)SinePardmeters other Inft? | ColorSirYusoidsl voltage sourKHelpMamePeak AmplitudeFrequencYPhase Angle OCOff

7、cet TstartDisplayc.負載電阻ve si storXParameters | other Info | ColorResistorHelpGating blodc for mwitch（四）3 仿真結(jié)果與分析占空比為1/36PSIM仿真波形如下:圖3占空比=1/36單相橋式全控整流電路阻感負載工作分析的仿真結(jié)果4 小結(jié)經(jīng)過這次對單相橋式全控整流電路阻感負載工 作分析的仿真練習，對于PSIM這個軟件的應用更加 的熟練，仿真做的更加快了，調(diào)整波形也更為嫻熟， 學習到了第一副單相橋式整流電路。.單相橋式全控整路電路阻感負載工作分析1. 電路的結(jié)構(gòu)與工作原理1.1電路結(jié)構(gòu)0 J 0圖1

8、升壓式斬波電路的電路原理圖1.2工作原理1）在U2正半波的（0a ）區(qū)間：晶閘管VT1、VT4承受正壓，但無觸發(fā)脈沖，處于關(guān)斷狀態(tài)。假設電路已工作在 穩(wěn)定狀態(tài)，則在0a區(qū)間由于電感釋放能量，晶閘管 VT2、VT3維持導通。2）在U2正半波的co t= a時刻及以后：在31= a處觸發(fā)晶閘管 VT1、VT4使其導通，電流沿 a-VT1-L-FHVTgb-T 的二次繞組一 a流通，此時負載上有輸出電壓（Ud=U2）和電流。電源電壓反向 加到晶閘管VT2、VT3上，使其承受反壓而處于關(guān)斷狀態(tài)。3）在U2負半波的（n n + a ）區(qū)間：當o t= n時，電源電壓自然過零，感應電勢使晶閘管 VT1、V

9、T4繼續(xù)導通。在電 壓負半波，晶閘管VT2 VT3承受正壓，因無觸發(fā)脈沖，VT2 VT3處于關(guān)斷狀態(tài)。4）在U2負半波的o t= n +a時刻及以后：在ot= n +a處觸發(fā)晶閘管 VT2 VT3使其導通，電流沿 b-VTAL-FHVTa -T的二次繞組-b流通，電源電壓沿正半周期的方向施加到負載上，負載上有輸出電壓(Ud =- U2 )和電流。此時電源電壓反向加到 VT1、VT4上，使其承受 反壓而變?yōu)殛P(guān)斷狀態(tài)。晶閘管 VT2 VT3直要導通到下一周期3 t=2 n + a處再 次觸發(fā)晶閘管VT1、VT4為止。1.3參數(shù)設置輸入電壓220脈沖頻率50 占空比1/36 電感0.5H 電阻121

10、.3.1設計要求(1)電感參數(shù)設計：需得到電感量與最大峰值電流、最大有效值電流三個 參數(shù);(2)晶閘管開關(guān)管選擇：需得到額定電流、額定電壓兩個參數(shù);(4) 二極管選擇：需得到額定電流、額定電壓兩個參數(shù)。1.3.2參數(shù)計算(1)輸出電壓平均值sin= coscr=0.9f7 cosczM(2)輸出電流平均值2. 建模建模的步驟，(寫2-3條)1按照電路圖把器件擺好連接好2將器件的參數(shù)改為要求的參數(shù)3得到單相橋式全控整流電路阻感負載工作分析仿真模型圖2單相橋式全控整流電路阻感負載工作分析的PSIM仿真模型2.1模型參數(shù)設置a.電感參數(shù)Parameters | other Info | ColorD

11、isplayInductDrNomeIrdiKtanceInitial CurreniCurrent Flag電感參數(shù)為0.5H b同步脈沖信號發(fā)生器參數(shù)Gatingi BlockParameters | other Infc ColorGating block fer s(Aflteh(ee)HelpNfimeFrequencyNo, cfPointsSwitching PointsDisplayGating BlockParametersGa hnq bfock for 期 tches)占空比為1/36d.輸入電壓參數(shù)Parameters other Info | ColorSinusoi

12、dal voltage sourceH的 | Other Info | Colore負載電阻| Other Inft | ColorParameters-iipRe sis to 廠3 仿真結(jié)果與分析占空比為1/36的PSIM仿真波形如下:圖3占空比=1/36的單相橋式全控整流電路阻感負載工作分析的 PSIM仿真波 形4 小結(jié)在這次單相橋式全控整流電路阻感負載工作分 析的仿真學習中，我對單相橋式整流電路有了進一步 的認識了解，讓我認識到單相橋式全控整流電路阻感 負載中，給晶閘管提供觸發(fā)脈沖是設計的關(guān)鍵。要給 定正確的觸發(fā)脈沖必須熟悉單項橋式全控整流電路 的原理，掌握觸發(fā)脈沖的過程，這讓我收獲頗

13、多。三、單相橋式全控整流電路帶反電動勢負載的工作分析1. 電路的結(jié)構(gòu)與工作原理1.1電路結(jié)構(gòu)RUdU2EX/T2VT4丄VT1圖1單相橋式全控整流電路帶反電動勢負載的工作分析的電路原理圖1.2工作原理當整流電壓的瞬時值Ud小于反電勢E時，晶閘管承受反壓而關(guān) 斷，這使得晶閘管導通角減小。晶閘管導通時，Ud=U2晶閘管關(guān)斷時，Ud=E與電阻負載相比晶閘管提前了電角度 S停止導電，S稱作停止導電角。若a 3 時，觸發(fā)脈沖到來時，晶閘管承受負電壓，不可能導通。為了使晶閘管可靠導 通，要求觸發(fā)脈沖有足夠的寬度，保證當晶閘管開始承受正電壓時，觸發(fā)脈沖 仍然存在。這樣，相當于觸發(fā)角被推遲，即a = 3。1.

14、3參數(shù)設置輸入電壓220V 脈沖頻率50hz占空比0.4-2/3 電阻12反電動勢30V1.3.1設計要求(1)晶閘管選擇：需得到額定電流、額定電壓兩個參數(shù)；(4) 二極管選擇：需得到額定電流、額定電壓兩個參數(shù)。1.3.2參數(shù)計算(a) 輸出電壓平均值Ud =ijV2t/2sintotd(6t) = O.9U21(b) 輸出電流平均值2. 建模建模的步驟，（寫2-3條）1按照電路圖把器件擺好連接好2將器件的參數(shù)改為要求的參數(shù)3得到單相橋式全控整流電路帶反電動勢負載的工作分析的PSIM仿真模型PSIM仿真模型圖2單相橋式全控整流電路帶反電動勢負載的工作分析的2.1模型參數(shù)設置a同步脈沖信號發(fā)生器

15、參數(shù)Gating Gl&ckXParameters other Info | ColorGating BlockXParanneters | other Inft CohrGa bng block for 呂聊tdi(esj陽口 |廠廠2jCdLMsplsyNameFrequericyNo. of PaintsSwitching Points占空比為1/36b.輸入電壓參數(shù)I uParameters | other Info | ColorSinusoidal voltage sourceH出|C負載電阻RedstorParameters | other Info | Color |R&sistorHelpDisplaynj防二iName kesistsnce 匚 urrent Flagd.反電動勢3 仿真結(jié)果與分析占空比為1/36，PSIM仿真波形如下:圖3占空比=1/36的單相橋式全控整流電路帶反電動勢負載的 PSIM仿真波形4