單相交流調(diào)壓電路仿真

1、目 錄一、單相交流調(diào)壓電路（電阻負(fù)載）11 原理圖12 建立仿真模型13 仿真波形34 小結(jié)5二、單相交流調(diào)壓電路（阻感負(fù)載）61 原理圖62建立仿真模型63 仿真波形74 小結(jié)88一、 單相交流調(diào)壓電路（電阻負(fù)載）1 原理圖圖1-1為純電阻負(fù)載的單相調(diào)壓電路。圖中晶閘管VT1和VT2反并聯(lián)連接與負(fù)載電阻R串聯(lián)接到交流電源U2上。當(dāng)電源電壓正半周開始時(shí)出發(fā)VT1，負(fù)半周開始時(shí)觸發(fā)VT2，形同一個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)，允許頻繁操作，因?yàn)闊o(wú)電弧，壽命特長(zhǎng)。在交流電源的正半周時(shí)，觸發(fā)導(dǎo)通VT1，導(dǎo)通角為= ；在負(fù)半周+時(shí)，觸發(fā)導(dǎo)通VT2，導(dǎo)通角為= 。負(fù)載端電壓為下圖所示斜線波形。這時(shí)負(fù)載電壓U為正弦波的一部

2、分，寬度為（），若正負(fù)半周以同樣的移相角觸發(fā)VT1和VT2，則負(fù)載電壓U的寬度會(huì)發(fā)生變化，那么負(fù)載電壓有效值也將隨角而改變，從而實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓。圖1 -1單相交流調(diào)壓電路的電路（電阻負(fù)載）原理圖2 建立仿真模型根據(jù)原理圖用MATLAB軟件畫出正確的仿真電路圖，如圖1-2。圖1-2 單相交流調(diào)壓電路電路（電阻負(fù)載）的MATLAB仿真模型仿真參數(shù)，算法（solver）ode15s，相對(duì)誤差（relativetolerance）1e-3，開始時(shí)間0.0結(jié)束時(shí)間2.0如圖1-3。圖1-3 仿真時(shí)間參數(shù)電源參數(shù)，如圖1-4。圖1-4 交流電源參數(shù)觸發(fā)脈沖參數(shù)設(shè)置，如圖1-5、1-6。圖1-5 觸發(fā)脈沖參數(shù)

3、圖1-6 觸發(fā)脈沖參數(shù)3 仿真波形設(shè)置觸發(fā)脈沖分別為0°、60°、120°、180°。與其產(chǎn)生的相應(yīng)波形分別如圖1-6、圖1-7、圖1-8、圖1-9。在波形圖中第一列波為觸發(fā)脈沖波形，第二列波為晶閘管電壓波形，第三列波為負(fù)載電流波形，第四列波為負(fù)載電壓波形。圖1-6 =0°單相交流調(diào)壓電路（電阻負(fù)載）仿真結(jié)果圖1-7 =60°單相交流調(diào)壓電路（電阻負(fù)載）仿真結(jié)果圖1-8 =120°單相交流調(diào)壓電路（電阻負(fù)載）仿真結(jié)果圖1-9 =180°單相交流調(diào)壓電路（電阻負(fù)載）仿真結(jié)果4 小結(jié)在電源電壓正半波（0區(qū)間），晶閘管U

4、g1承受正向電壓，在t=處觸發(fā)晶閘管，晶閘管開始導(dǎo)通，形成負(fù)載電流Id，負(fù)載上有輸出電壓和電流。在t=時(shí)刻，U2=0，電源電壓自然過(guò)零，晶閘管電流小于維持電流而關(guān)斷，負(fù)載電流為0。在電源電壓負(fù)半波（2區(qū)間），晶閘管Ug2承受正向電壓，在t=+180度處觸發(fā)晶閘管Ug2，Ug2導(dǎo)通，而Ug1受反向電壓，晶閘管不導(dǎo)通到電壓電源U2的下個(gè)周期的正半波，脈沖在t=2+處又觸發(fā)Ug1晶閘管，晶閘管再次被觸發(fā)導(dǎo)通，輸出電壓和電流有加在負(fù)載上，如此不斷反復(fù)。二、 單相交流調(diào)壓電路（阻感負(fù)載）1 原理圖圖2-1為阻感負(fù)載的單相調(diào)壓電路。圖中晶閘管VT1和VT2反并聯(lián)連接與負(fù)載電阻R與電感L串聯(lián)接到交流電源U2

5、上。當(dāng)電源電壓反向過(guò)零時(shí)，由于負(fù)載電感產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻止電流變化，故電流不能立即為零，此時(shí)晶閘管導(dǎo)通角的大小不但與控制角有關(guān)，而且與負(fù)載阻抗角有關(guān)。兩只晶閘管門極的起始控制點(diǎn)分別定在電源電壓每個(gè)半周的起始點(diǎn)，的最大變化范圍0°<=<180°，正負(fù)半周有相同的角。如圖2-1。圖2-1 單相交流調(diào)壓電路（阻感負(fù)載）原理圖2建立仿真模型利用Simulink軟件對(duì)升壓式直流斬波電路（Boost）進(jìn)行仿真，如圖2-2圖2-2 單相交流調(diào)壓電路（阻感負(fù)載）的MATLAB仿真模型仿真參數(shù)，算法（solver）ode15s，相對(duì)誤差（relativetolerance）1e-3

6、，開始時(shí)間0結(jié)束時(shí)間10，如圖1-3。電源參數(shù)，如圖1-4。觸發(fā)脈沖參數(shù)，如圖1-5、1-6。3 仿真波形設(shè)置觸發(fā)脈沖分別為0°、30°、150°。與其產(chǎn)生的相應(yīng)波形分別如圖2-3、圖2-4、圖2-5。在波形圖中第一列波為觸發(fā)脈沖波形，第二列波為晶閘管電壓波形，第三列波為負(fù)載電流波形，第四列波為負(fù)載電壓波形。圖2-3 =0°單相交流調(diào)壓電路（阻感負(fù)載）仿真結(jié)果圖2-4 =30°單相交流調(diào)壓電路（阻感負(fù)載）仿真結(jié)果圖2-5 =150°單相交流調(diào)壓電路（阻感負(fù)載）仿真結(jié)果4 小結(jié)單相交流調(diào)壓電路帶組感性負(fù)載時(shí)，隨著觸發(fā)角的增大，負(fù)載兩端電流和電壓波形的占空比逐漸減小。以上各圖為電感值由0.01增大到0.1其他參數(shù)不變時(shí)得到的波形，由上圖可以看到一