单相半波可控整流电路仿真建模分析

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

uT+-TiUGdu1u2Rud

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：

1Ud22U2sintd(t)1cos22U21cos20.45U2

b.输出电流平均值：

Id=

U0.45U2•RRd1cos2

c.负载电压有效值：

U122U2sint2dtU21sin242

d.负载电流有效值：

IUU21sin2RR42

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。