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单相桥式全控整流电路MATLAB仿真
一、 单相桥式全控整流电路(电阻性负载)
1. 电路结构与工作原理 (1) 电路结构
如图1-1所示为典型单相桥式全控整流电路,共用了四个晶闸管,两只晶闸管接成共阳极,两只晶闸管接成共阴极,每一只晶闸管是一个桥臂,桥式整流电路的工作方式特点是整流元件必须成对以构成回路,负载为电阻性。
VT1i2aVT3idTu1u2udRbVT2VT4
图1-1
(2) 工作原理
1) 在u2正半波的(0~α)区间,晶闸管VT1、VT4承受正向
电压,但无触发脉冲,晶闸管VT2、VT3承受反向电压。因此在0~α区间,4个晶闸管都不导通。假如4个晶闸管的漏电阻相等,则Ut1.4= Ut2.3=1/2u2。
2) 在u2正半波的(α~π)区间,在ωt=α时刻,触发晶
闸管VT1、VT4使其导通。
3) 在u2负半波的(π~π+α)区间,在π~π+α区间,
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晶闸管VT2、VT3承受正向电压,因无触发脉冲而处于关断状态,晶闸管VT1、VT4承受反向电压也不导通。 4) 在u2负半波的(π+α~2π)区间,在ωt=π+α时
刻,触发晶闸管VT2、VT3使其元件导通,负载电流沿b→VT3→R→VT2→α→T的二次绕组→b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上,负载上有输出电压(ud=-u2)和电流,且波形相位相同。
表1-1 各区间晶闸管的导通、负载电压和晶闸管端电压情况
ωt 0~α α~π π~π+π+α~α 晶闸管VT1.4、VT1.4导VT1.42π 、VT1.4截导通情VT2.3都截通、VT2.3VT2.3都截止、VT2.3况 ud id i2 ut 止 0 0 0 ut1.4=ut2.3= (?)u2
截止 u2 u2/R u2/R 止 0 0 0 导通 -u2 -u2/R +u2/R ut1.4=u2、ut2.3=0 ut1.4=0、ut1.4=ut2ut2.3=u2 .3= (?)u2 2. 建模
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图1-3 单相桥式全控整流电路(电阻性负载)
3. 仿真结果分析
1) α=30o,R=1Ω,period=0.02s,peakamplitude=10V,frequency=50HZ,phase delay(secs)1=1/600,phase delay(secs)2=1/600 +0.01;
图1-4α=30°单相双半波可控整流仿真结果(电阻性负载)
2) α=30o,R=1Ω,period=0.02s,peakamplitude=10V,frequency=50HZ,phase delay(secs)1=1/300,phase delay(secs)2=1/300 +0.01;
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图1-5α=60°单相双半波可控整流仿真结果(电阻性负载)
3) α=30o,R=1Ω,period=0.02s,peakamplitude=10V,frequency=50HZ,phase delay(secs)1=1/200,phase delay(secs)2=1/200 +0.01;
图1-6α=90°单相双半波可控整流仿真结果(电阻性负载)
4.小结
尽管整流电路的输入电压U2是交变的,但负载上正负两个半波内均有相同的电流流过,输出电压一个周期内脉动两次,由于桥式整流电路在正、负半周均能工作,变压器二次绕组正
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在正、负半周内均有大小相等、方向相反的电流流过,消除了变压器的电流磁化,提高了变压器的有效利用率。
二、 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)
1.电路结构与工作原理 (1)电路结构
阻-感性负载电路如图1-9所示
idTu1u2i2aVT1VT3udbVT2VT4R图1-9
(2)工作原理
1)在电压u2正半波的(0~α)区间。晶闸管VT1、VT4承受正向电压,但无触发脉冲,VT1、VT4处于关断状态。假设电路已经工作在稳定状态,则在0~α区间由于电感的作用,晶闸管VT2、VT3维持导通。
2)在u2正半波的(α~π)区间。在ωt=α时刻,触发晶闸管
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