d. 触发角α=150°,MATLAB仿真波形如下
图 6 α=150°单相桥式全控整流电路仿真结果(电阻性负载)
在电源电压正半波(0~π)区间,晶闸管承受正向电压,脉冲UG在ωt=α处触发晶闸管,晶闸管开始导通,形成负载电流id,负载上有输出电压和电流。
在ωt=π时刻,U2=0,电源电压自然过零,晶闸管电流小于维持电流而关断,负载电流为零。
在电源电压负半波(π~2π)区间,晶闸管承受反向电压而处于关断状态,负载上没有输出电压,负载电流为零,晶闸管上电压波形与电源电压波形相同。情况一直持续到电源的下个周期的正半波,脉冲信号的来临。
4小结
在此电路中尽管电路的输入电压U2是交变的,但负载上正负两个半波内均有相同方向的电流流过,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期均能工作,变压器二次绕组在正负班子均有大小相等,方向相反的电流流过,消除了变压器的直流磁化,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.电路的结构与工作原理 1.1电路结构
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IdT+-VT1aVT3U1U2bVT2VT4UdR
图 7 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)的电路原理图
1.2 工作原理
(1)在u2正半波的(0~α)区间: 晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲,处于关断状态。假设电路已工作在稳定状态,则在0~α区间由于电感释放能量,晶闸管VT2、VT3维持导通。
(2)在u2正半波的ωt=α时刻及以后:在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通,电流沿a→VT1→L→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,此时负载上有输出电压(ud=u2)和电流。电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态。
(3)在u2负半波的(π~π+α)区间:当ωt=π时,电源电压自然过零,感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通。在电压负半波,晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。
(4)在u2负半波的ωt=π+α时刻及以后:在ωt=π+α处触发晶闸管VT2、VT3使其导通,
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电流沿b→VT3→L→R→VT2→a→Tr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上,负载上有输出电压 (ud=-u2)和电流。此时电源电压反向加到VT1、VT4上,使其承受反压而变为关断状态。晶闸管VT2、VT3一直要导通到下一周期ωt=2π+α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。
从波形可以看出α>90o输出电压波形正负面积相同,平均值为零,所以移相范围是0~90o。控制角α在0~90o之间变化时,晶闸管导通角θ≡π,导通角θ与控制角α无关。晶闸管承受的最大正、反向电压
1.3基本数量关系
a.直流输出电压平均值
Ud?0.9U2cos?
b.输出电流平均值
Id?2.建模
Ud R在MATLAB新建一个Model,命名为,同时模quankong2, 同时模型建立如下图所示:
图 8 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)的MATLAB仿真模型
2.1模型参数设置
在此电路中,输入电压的电压设置为220V,频率设置为50Hz,电阻阻值设置为1欧姆,电感设置为1e-3H,脉冲输入的电压设置为3V,周期设置为0.02(与输入电压一致周期),
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占空比设置为10%,触发角分别设置为30°,50°,90°,150°,因为两个晶闸管在对应时刻不断地周期性交替导通,关断,所以脉冲出发周琴应相差180°
a.交流电源参数
b.同步脉冲信号发生器参数
c.负载上的参数设置
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