单相半波可控整流电路仿真建模分析 一、 单相半波可控整流电路(电阻性负载) 1.电路的结构与工作原理 1.1 电路结构 u 1RUu 2ui+-TuTdGd 图1 单相半波可控整流电路(电阻性负载)的电路原理图 1.2 电阻性负载电路的结构与工作原理 在电源电压正半波,晶闸管承受正向电压,在ωt=α处触发晶闸管,晶闸管开始导通;负载上的电压等于变压器输出电压u2。在ωt=π时刻,电源电压过零,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,uAK<0,晶闸管承受反向电压而处于关断状态,负载电流为零,负载上没有输出电压,直到电源电压u2 的下一周期。直流输出电压ud和负载电流id 的波形相位相同。 1.3 基本数量关系 a.直流输出电压平均值: 2cos145.02cos12)(sin221222UUtdtUUd b.输出电流平均值: Id =2cos145.02•RRUUd c.负载电压有效值: 22sin4122122sin2UtUtdU d.负载电流有效值: 22sin412RRUIU 2.建模 在MATLAB 新建一个 Model,命名为 dianlu1,同时模型建立如下图所示 图 2 单相半波可控整流电路(电阻性负载)的 MATLAB 仿真模型 2 .1 模型参数设置 a.交流电源参数 b.同步脉冲信号发生器参数 c.示波器参数 示波器五个通道信号依次是:1、电源电压,2、晶闸管电流,3、晶闸管电压,4、负载电压,5、脉冲。 3 仿真结果与分析 a. 触发角α= 30°,MATLAB 仿真波形如下: 图3 α=30°单相半波可控整流电路仿真结果(电阻性负载) b. 触发角α= 60°,MATLAB 仿真波形如下: 图4 α=60°单相半波可控整流电流仿真结果(性电阻负载) c. 触发角α= 90°,MATLAB 仿真波形如下: 图5 α=90°单相半波可控整流电流仿真结果(性电阻负载) d. 触发角α= 120°,MATLAB 仿真波形如下: 图6 α=120°单相半波可控整流电流仿真结果(性电阻负载) 4 小结: 电阻性负载的特点:电压与电流成正比,两者波形相同。电阻对电流没有阻碍作用,没有续流的作用,不会产生反向电流,晶闸管的电压没有负值。还有是单相半波可控电路中,负载电流、晶闸管和变压器二次侧电流有效值相等。