單相橋式全控整流電路仿真

1、單相橋式全控整流電路仿真單相橋式全控整流電路如圖1-1所示:圖1-1單相橋式全控整流電路原理圖電流由交流電源u1,整流變壓器品閘管VT1-VT4，負(fù)載電阻R以及觸發(fā) 電路組成。在變壓器二次電壓u2的正半周觸發(fā)品閘管VT1和VT4,在u2的負(fù) 半周觸發(fā)品閘管VT2和VT3，在負(fù)載電阻上可以得到方向不變的直流24電，改 編品閘管的控制角可以調(diào)節(jié)輸出直流電壓和電流的大小。該電路的仿真過(guò)程可以分為建立仿真模型，設(shè)置模型參數(shù)和觀測(cè)仿真結(jié)果等幾 個(gè)主要階段。建立仿真模型（1） 首先建立一個(gè)仿真模型文件。在MATLAB的彩電上點(diǎn)擊FILE，選擇再在彈 出菜單中選擇MODEL，這時(shí)出現(xiàn)一個(gè)空白的仿真平臺(tái)，在這

2、平臺(tái)上可以繪制電路 的仿真模型。同時(shí)也可以在FILE菜單下給文件命名。（2）提取電路元器件模塊。在仿真模型串口的菜單上調(diào)出模型庫(kù)瀏覽器，在模型 庫(kù)中提取適合的模塊放到仿真平臺(tái)上。組成單相橋式整流電路的主要元器件有交流 電源，品閘管，RLC負(fù)載等，提取元器件模塊的路徑。元器件名稱(chēng)、提取元器件路徑：交流電源 u2 Power system blocksetelectrical sourcesAC voltage source 品 閘管 VT1VT4 Power system blocksetpower electronicsthyristor RLC 串聯(lián)電路 Power system block

3、setelementsseriesRLC branch脈沖發(fā)生發(fā)生器 Simulinksourcespulse generatorT 形節(jié)點(diǎn) Power system blocksetconnectorsT connector中性節(jié)點(diǎn) Power system blocksetconnectorsneutral（output）（3）將電路元器件模塊按單相整流的原理圖連接起來(lái)組成仿真電路。將元器件連接 組成仿真模型如圖1-2。Continuouspowe-rguivtPulse2口圖1-2仿真模型圖在SIMULINK模型庫(kù)中沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的單相橋式整流觸發(fā)器模型，這里使用了 2 個(gè)脈沖發(fā)生器來(lái)分別VT

4、1和VT3, VT2和VT4的觸發(fā)脈沖。整流器的負(fù)載選用 了 RLC串聯(lián)電路，可以通過(guò)參數(shù)設(shè)置來(lái)改變電阻，電感，和電容的組合。模型中 使用了兩種測(cè)量?jī)x器，示波器（SCOPE）和多路測(cè)量器（MULTIMETER）。示波 器可以觀測(cè)它連接點(diǎn)上的波形，多路測(cè)量器可以接26受一些模塊發(fā)出來(lái)的參數(shù)型號(hào) 并通過(guò)示波器觀測(cè)。設(shè)置模型參數(shù)設(shè)置模型參數(shù)是保證仿真準(zhǔn)確和順利的重要一步，有些參數(shù)由任務(wù)來(lái)規(guī)定，比 如此次仿真中的電源電壓，電阻值等，有些參數(shù)是需要仿真來(lái)確定的。（1）交流電壓源u2，電壓為220V，頻率為50Hz，初始相位為0。在電壓設(shè)置中 要輸入的是電壓峰值，輸入“220 xsprt（2）”。測(cè)量選擇

5、選中電壓“voltage，”u2的數(shù) 據(jù)可以送入多路測(cè)量器。如圖1-3AC 200圖1-3交流電源參數(shù)設(shè)置圖品閘管VT1-VT4直接使用了模型的默認(rèn)參數(shù)。負(fù)載RLC, R的值2Q, L的值0, C的值為inf,并在參數(shù)頁(yè)最后的測(cè)量選 擇中選擇“voltage and current”,這樣負(fù)載R的電壓和電流可以通過(guò)多路測(cè)量器觀測(cè)。 如圖1-4。圖1-4 RLC參數(shù)設(shè)置圖品閘管觸發(fā)采用簡(jiǎn)單的脈沖發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生，脈沖發(fā)生器周期T必須和交流電 源u2同步。品閘管的控制角a以脈沖的延遲時(shí)間t來(lái)表示t=aT/360，其中a為 控制角，T=1/f,f為交流電源頻率。a=30時(shí)的脈沖發(fā)生器參數(shù)設(shè)置如下表1-2

6、。表1-1脈沖發(fā)生器參數(shù)設(shè)置表項(xiàng)目脈沖發(fā)生器1脈沖發(fā)生器2Pulse typeTime-basedTime-basedAmplitude11Period0.02s0.02sPulse width0.0005s0.0005sPhase delay0.00167s0.000167s3.模型仿真模型仿真前設(shè)置仿真參數(shù)主要包括：開(kāi)始時(shí)間，終止時(shí)間，仿真類(lèi)型，以及相 對(duì)誤差，絕對(duì)誤差。步長(zhǎng)大小要適中 般選可變步長(zhǎng)(variable-step)，仿真數(shù)值計(jì) 算方法可選ode15，ode23，ode45等，這里仿真數(shù)值計(jì)算方法選擇了 ode45，仿真時(shí)間為0.06s。如圖1-5.圖1-5模型仿真參數(shù)設(shè)置圖開(kāi)始仿真，在仿真計(jì)算完成后即可通過(guò)示波器來(lái)觀察仿真結(jié)果:(1)電阻負(fù)載時(shí)的仿真波形。如圖1-6為仿真時(shí)間中電源u2的波形。負(fù)載的電流波形。電，實(shí)現(xiàn)了整流。因?yàn)槭请娮柝?fù)載，整流后的電壓和電流波形相同，但是縱坐標(biāo)的標(biāo)尺不同，電壓的幅值Um=311V電流的幅值I=155A，與計(jì)算結(jié)果Im=Um/R相同。 如圖1-8下部分和上部分分別為品閘管VT1兩端的電壓和通過(guò)品閘管VT1的電 流波形。Time offset:并且通過(guò)比較可以看到品閘管導(dǎo)通時(shí)晶閘管兩段電壓