單相橋式全控整流電路說課講解

1、單相橋式全控整流電路電力電子技術實驗報告實驗名稱：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)技術學院信息工程學院年月日目錄一單項全控整流電路電阻負載工作分析 .- 1 -1.電路的結構與工作原理 .- 1 -2.建模.- 3 -3.仿真結果與分析 .- 5 -4.小結.- 5 -二單項全控整流電路組感負載工作分析 .- 6 -1.電路的結構與工作原理 .- 6 -2.建模.- 8 -3.仿真結果與分析 .- 10-4.小結.-10-三單項全控整流電路帶反電動勢阻感負載工作分析 .-11-1.電路的結構與工作原理 .-11-2.建模.-13-3.仿真結果與分析 .-15-

2、4.小結.-15-四總結.-16-圖索引圖 1 單項全控整流電路電阻負載工作分析的電路原理圖 - 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 .- 13

3、 - 圖 9 單項全控整流電路帶反電動勢電路仿真結果 - 15 -一、單相橋式全控整流電路電阻負載工作分析1.電路的結構與工作原理1.1 電路結構圖 1單相橋式全控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（ 0）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 t=時刻：觸發(fā)晶閘管 VT1 、VT4 使其導通。電流沿 aVT1 RVT4 bTr 的二次繞

4、組 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斷狀態(tài)，則 uT2.3=1/2 u2。晶閘管 VT1 、VT4 直導通到 t=為止，此時因電源電壓過零，晶閘管陽極電流下降為零而關斷。（ 3）在 u2 負半波的（ +）區(qū)間：晶閘管 VT2 、VT3 承受正壓，因無觸發(fā)脈沖， VT2 、VT3 處于關斷狀態(tài)。此時， uT2.3=uT1.4= 1/2 u2。（ 4）在 u2 負半波的 t= +時刻：觸發(fā)晶閘管 VT2 、VT3 ，元件導通，電流沿 bVT3 RVT2 aTr 的二次繞組

5、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斷狀態(tài)。晶閘管VT2 、VT3 一直要導通到 t=2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斷。晶閘管 VT1 、VT4 和 VT2 、VT3 在對應時刻不斷周期性交替導通、關斷。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)。參數(shù)計算（1）輸出電壓平均

6、值（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)占空比為 1/36b 輸入電壓參數(shù)c. 負載電阻3仿真結果與分析占空比為 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果4小結經(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

7、波形也更為嫻熟，學習到了第一副單相橋式整流電路。二單相橋式全控整路電路阻感負載工作分析1.電路的結構與工作原理1.1 電路結構圖 1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（ 0）區(qū)間：晶閘管 VT1 、VT4 承受正壓，但無觸發(fā)脈沖，處于關斷狀態(tài)。假設電路已工作在穩(wěn)定狀態(tài)，則在 0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 t=時刻及以后：在 t=處觸發(fā)晶閘管VT1 、VT4 使其導通，電流沿a VT1 L R VT4b T 的二次繞組 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 、V

8、T3 上，使其承受反壓而處于關斷狀態(tài)。3）在 U2 負半波的（ +）區(qū)間：當 t=時，電源電壓自然過零，感應電勢使晶閘管 VT1 、VT4 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 處于關斷狀態(tài)。4）在 U2 負半波的 t= +時刻及以后：在 t=+處觸發(fā)晶閘管VT2 、VT3 使其導通，電流沿bVT3 LRVT2 a 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斷狀態(tài)。晶閘管VT2 、VT3 一直要導通到下一周期t

9、=2+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 12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)。參數(shù)計算（1）輸出電壓平均值（ 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

10、模型參數(shù)設置a.電感參數(shù)電感參數(shù)為 0.5Hb 同步脈沖信號發(fā)生器參數(shù)占空比為 1/36d.輸入電壓參數(shù)e 負載電阻3仿真結果與分析占空比為 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4小結PSIM 仿真波形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.電路的結構

11、與工作原理1.1 電路結構圖 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斷，這使得晶閘管導通角減小。晶閘管導通時， Ud=U2，晶閘管關斷時， Ud=E。與電阻負載相比晶閘管提前了電角度停止導電，稱作停止導電角。若 <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 =。1.3 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

12、30V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)。參數(shù)計算（ a）輸出電壓平均值（ 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)占空比為 1/36b.輸入電壓參數(shù)c 負載電阻d反電動勢3仿真結果與分析占空比為 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4小結PSIM 仿真波形單相橋式全控整流電路帶反電動勢負載的工作分析的仿真學習讓我知道了如何計算單相橋