2.3 仿真结果与波形图分析
下列所示波形图中，波形图分别代表晶体管VT上的电流、晶体管VT上的电压、电阻上的电压。下列波形分别是延迟角α为30?、60?、90?、120?时的波形变化，其中，各个参数为:负载R=1Ω，L=0H，peakamplitude=10V，phase=0deg，frequency=50HZ。
1)α=30 o，单相半波可控整流电路(电阻性负载)仿真波形图:
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信息工程学院 课程设计 2) α=60 o，单相半波可控整流电路(电阻性负载)仿真波形图:;
3) α=90 o，单相半波可控整流电路(电阻性负载)仿真波形图:
4) α=120 o，单相半波可控整流电路(电阻性负载)仿真波形图:
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信息工程学院 课程设计 2.4 小结
在此仿真中，我们可以看出通过改变触发角α的大小，直流输出电压，负载上的输出电压波形都发生变化，可以看出，仿真波形与理论分析波形、实验波形结果非常相符，通过改变触发脉冲控制角α的大小，直流输出电压ud的波形发生变化，负载上的输出平均值发生变化。由于晶闸管只在电源电压正半波区间内导通，输出电压ud为极性不变但瞬时值变化的脉动直流。
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3 单相半波可控整流电路(阻-感性负载) 3.1 原理图
单相半波阻-感性负载整流电路如图所示，当负载中感抗远远大于电阻时成为阻-感性负载，属于阻-感性负载的有机的励磁线圈和负载串联电抗器等。阻-感性负载的等效电路可以用一个电感和电阻的串联电路来表示。
uTidT VTuLL u1u2ud uRR
单相半波阻-感性负载整流电路图 (1) 工作原理
1) 在ωt=0~α期间:晶闸管承受正向阳极电压，但没有触发脉冲，晶闸管处于正向关断状
态，输出电压、电流都等于零。
2)在ωt=α时刻，门极加上触发脉冲，晶闸管被触发导通，电源电压u2加到负载上，输
出电压ud=u2。由于电感的存在，在ud的1作用下，负载电流id只能从零按指数规律
逐渐上升。
3)在ωt=ωt1~ωt2期间:输出电流从零增至最大值。在id的增长过程中，电感产生的感
应电势力图阻止电流增大，电源提供的能量一部分供给负载电阻，另一部分转变成电感
的储能。
4)在ωt=ωt2~ωt3期间:负载电流从最大值开始下降，电感电压uL=Ldi/dt改变方向，电
感释放能量，企图维持电流不变。
5)在ωt=π时，交流电压u2过零，但由于电感电压的存在，晶闸管阳、阴极的电压仍大
于零，晶闸管继续导通，此时电感储存的磁能一部分释放变成电阻的热能，同时一部分
磁能变成电能送回电网，电感的储能全部释放完后，晶闸管在u2反向电压作用下而截
至。
3.2 Matlab下的模型建立
(1)单相半波可控整流电路(阻—感性负载)仿真电路图如图所示 14 / 24
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单相半波可控整流电路(阻—感性负载)仿真电路图 (2)电感参数设置如下图所示:
3.3 仿真结果与波形图分析
下列所示波形图中，波形图分别代表晶体管VT上的电流、晶体管VT上的电压、电阻加电感上的电压。设置触发脉冲α分别为30?、60?、900、1200时的波形变化。与其产生的相
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信息工程学院 课程设计 应波形分别如下图形所示。在波形图中第一列波为脉冲波形，第二列波为负载电流波形，第三列波为晶闸管电压波形，第四列波为负载电压波形，第五列波为电源电压波形。
a) α=30?单相半波可控整流电路(阻—感性负载)仿真波形图:
基于Matlab的单相半波可控整流电路的设计与仿真
