单相桥式半空整流电路MATLAB仿真实验报告

单相桥式半空整流电路MATLAB仿真实验报告实验目的：本实验旨在通过使用MATLAB软件对单相桥式半空整流电路进行仿真，探究其工作特性和性能参数，并对比理论计算结果，验证实验的准确性。

实验原理：实验步骤：1.根据实验要求和电路图，选择合适的参数值，并计算理论数值。

如电源电压、二极管的导通角等。

2.打开MATLAB软件，创建一个新的脚本文件，编写电路的网络方程。

3.设计仿真参数，如时间间隔、仿真时间等，并设定初始条件。

4.运行脚本文件，得到仿真结果。

6.绘制仿真结果的波形图，并进行结果分析。

7.可选步骤：根据需要，对电路参数进行调整，重新运行仿真，比较结果。

实验结果：1.根据实验要求，选择电源电压为220V、频率为50Hz，电阻负载为100Ω。

2.通过计算，得到理论导通角度为45°，理论的输出电流和输出电压的波形图。

3. 在MATLAB中设置仿真参数，如时间间隔为1us，仿真时间为10周期。

4.运行脚本文件，得到仿真结果，并将其保存为数据文件。

6.绘制仿真结果的波形图，分析输出电流和输出电压的性能参数，如平均值、峰值、有效值等。

7.根据分析结果，评估实验的准确性，并讨论实验结果的合理性和可行性。

实验讨论：1.实验结果与理论计算结果的差异主要由于理论计算中忽略了二极管的导通和导通时的压降，以及实际电路的电阻、电容等元件的存在。

2.实验中可以调节电源电压、电阻负载等参数，研究其对电路性能的影响。

3.在实际应用中，还可以研究并优化整流电路的功率因数、效率等性能指标。

4. 本实验基于MATLAB软件进行仿真，可以扩展到其他软件平台和电路设计工具中，如Multisim、PSIM等。

实验结论：通过MATLAB软件对单相桥式半空整流电路进行仿真，可以得到电流和电压的波形图，并分析其性能参数。

仿真结果与理论计算结果相比存在一定的差异，但实验结果的合理性和实用性得到了验证。

本实验为理论与实验相结合的实验教学提供了一种新的方法和思路，具有一定的指导意义和教育价值。

实验一
1、单相半波可控整流电路仿真实验（电阻性负载）
α＝0°时电源电压、触发脉冲、负载两端电压和电流波形、晶闸管两端波形α＝30°、90°时电源电压、触发脉冲、负载两端电压和电流波形、晶闸管两端波形α＝120°、150°时电源电压、触发脉冲、负载两端电压和电流波形、晶闸管两端波形
2、单相半波可控整流电路仿真实验（电阻电感性负载）
α＝0°时输出电压和电流波形和Vt1、vd的电压电流波形
α＝30°时输出电压和电流波形和Vt1、vd的电压电流波形
α＝90°时输出电压和电流波形和Vt1、vd的电压电流波形
α＝120°时输出电压和电流波形和Vt1、vd的电压电流波形
实验二
1、单相桥式半控整流电路仿真实验（电阻性负载）
α＝0°时输出电压和电流波形和Vt1、vd4的电压电流波形α＝30°时输出电压和电流波形和Vt1、vd4的电压电流波形
α＝90°时输出电压和电流波形和Vt1、vd4的电压电流波形2、单相桥式半控整流电路仿真实验（电阻电感性负载）
α＝0°时输出电压和电流波形和Vt1、vd4的电压电流波形
α＝30°时输出电压和电流波形和Vt1、vd4的电压电流波形α＝90°时输出电压和电流波形和Vt1、vd4的电压电流波形。

实验一：单相桥式全控整流电路的性能研究一、实验目的1.加深理解单相桥式全控整流电路的工作原理2.研究单相桥式变流电路整流的全过程3.掌握单相桥式全控整流电路MATLAB的仿真方法，会设置各模块的参数。

二、预习内容要点1. 单相桥式全控整流带电阻性负载的运行情况2. 单相桥式全控整流带阻感性负载的运行情况3. 单相桥式全控整流带具有反电动势负载的运行情况三、实验仿真模型1、电路结构单相桥式全控整流电路的电路用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。

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单相桥式阻感负载整流电路四、实验内容及步骤1.对单相桥式全控整流带电阻性负载的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲延迟角时的波形（至少3组）。

以延迟角30°为例（1）器件的查找以下器件均是在MATLAB R2014a环境下查找的，其他版本类似。

有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在库下的Sinks、Sources中查找；其他一些器件可以搜索查找（2）连接说明有时查找出来的器件属性并不是我们想要的例如：变压器可以双击变压器进入属性后，取消three windings transformer就是单相变压器。

（3）参数设置1.双击交流电源把电压设置为220V，频率为50Hz；2.双击脉冲把周期设为0.02s，占空比设为10％，延迟角设为30度，由于属性里的单位为秒，故把其转换为秒即，30×0.02/360；3.双击负载把电阻设为20Ω，电感设为0.1H；4.双击示波器把Number of axes设为5，同时把History选项卡下的Limit data points to last 前面的对勾去掉；5.晶闸管参数保持默认即可（4）仿真波形及分析1．当供电给纯电阻负载a.触发角α=0°c. α=90°从图中可以看出输出电压Ud的电压波形相对延迟角为30度时的波形向后推迟了，同理可以得出输出电压Ud的平均值变小了。

目录完美篇单相桥式全控整流电路仿真建模分析 (1)（一）单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) (2)1.电路的结构与工作原理 (2)2.建模 (3)3仿真结果与分析 (4)4小结 (6)（二）单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) (7)1.电路的结构与工作原理 (7)2.建模 (8)3仿真结果与分析 (10)4.小结 (12)（三）单相桥式全控整流电路(反电动势负载) (13)1.电路的结构与工作原理 (13)2.建模 (14)3仿真结果与分析 (16)4小结 (18)单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、实验目的1、不同负载时，单相全控桥整流电路的结构、工作原理、波形分析。

2、在仿真软件Matlab中进行单相可控整流电路的建模与仿真，并分析其波形。

二．实验内容（一）单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) 1.电路的结构与工作原理1.1电路结构U1U2Ud Id+ -T VT3VT1VT2VT4abR 单相桥式全控整流电路（纯电阻负载）的电路原理图(截图)1.2工作原理用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。

（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。

四个晶闸管都不通。

假设四个晶闸管的漏电阻相等，则u T1.4= u T2.3=1/2 u2。

（2）在u2正半波的ωt=α时刻：触发晶闸管VT1、VT4使其导通。

电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，负载上有电压（u d=u2）和电流输出，两者波形相位相同且u T1.4=0。

此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态，则u T2.3=1/2 u2。

晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止，此时因电源电压过零，晶闸管阳极电流下降为零而关断。

（3）在u2负半波的（π~π+α）区间：晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。

电力电子仿真结果1.单相半波可控整流电路（1）电阻性负载（R=1欧姆，U2=220V,α=30°）接线图电阻性负载二次电压，输出电压，二次电流，输出电流，晶闸管电压曲线输入电压与输出电压波形（2）阻感负载（R=1欧姆，L=0.05H，U2=220V,α=30°）接线图阻感负载二次电压，输出电压，二次电流，输出电流，晶闸管电压曲线输入电压与输出电压波形（3）阻感负载+续流二极管（R=1欧姆，L=0.05H，U2=220V,α=30°）有问题接线图阻感负载二次电压，输出电压，二次电流，输出电流，晶闸管电压曲线输入与输出电压波形2.单相桥式全控整流电路（1）电阻性负载（R=1欧姆，U2=220V,α=60°）电阻性负载电路图搭建电阻负载输入电压和输出电压对比电阻负载直流电压和电流波形电阻负载时晶闸管T1的波形电流i2的曲线（2）电感性负载（R=1欧姆，L=0.05H,α=60°，U2=220V,）阻感负载电路图搭建阻感负载电压输入与输出波形阻感负载输出电流id阻感负载输出电压ud阻感负载交变时的电流i2阻感负载交变时的电压u2阻感负载VT1的电压波形（3）电感性负载+续流二极管（R=1欧姆，L=0.05H,α=60°，U2=220V,）电感性负载+续流二极管接线图输入和输出电压波形负载电流负载电压二次侧电流晶闸管两端电压3.单相桥式半空整流电路（1）电阻负载（R=1欧姆，α=60°，U2=220V,）接线图二次侧电压，负载电压，二次侧电流，负载电流，晶闸管电压，二极管电压，二极管电流波形图（2）阻感负载（R=1欧姆，L=0.05H，α=60°，U2=220V,）接线图二次侧电压，负载电压，二次侧电流，负载电流，晶闸管电压，二极管电压，二极管电流波形图（3）阻感负载+续流二极管（R=1欧姆，L=0.05H，α=60°，U2=220V,）接线图二次侧电压，负载电压，二次侧电流，负载电流，晶闸管VT1电压，二极管VD4电压，二极管VD4电流波形图4.三相半波可控整流电路电阻负载接线图（0°）三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形（电阻0°）三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形（电阻30°）阻感负载接线图（30°）三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形（阻感30°）阻感负载+续流二极管接线图（30°）5．三相全控整流电路电阻负载接线图（30°导通角）三相输入输出电压对比，晶闸管1电压，输出电流电压图形（30°）阻感负载接线图（30°导通角）三相输入输出电压对比，晶闸管1电压，输出电流电压图形（30°）阻感负载+续流二极管接线图（30°导通角）6 降压BUCK电路降压斩波电路（电流连续）接线图BUCK变换器电感电流连续时仿真波形BUCK变换器电感电流断续时仿真波形7 升压Boost电路升压Boost变换器仿真接线图升压Boost变换器连续工作升压Boost变换器断续工作8 单相全桥方波逆变电路单相全桥方波电阻负载逆变电路接线图电阻负载逆变器直流侧电流，输出交流电压电流方波波形单相全桥方波阻感负载逆变电路接线图阻感负载逆变器直流侧电流，输出交流电压电流方波波形9 三相方波逆变电路三相方波逆变电路接线图三相方波逆变电路仿真波形（感性无功=100Var）10单极性的PWM方式下的单相全桥逆变电路在下：输出电压，电流和直流侧电流波形。

一、单相桥式半控整流电路（电阻性负载）1．电路结构与工作原理（1）电路结构Tu1u2it1i2id2VT1VT3VD2VD4id4it3u R2.建模3．仿真结果分析α=30°单相桥式半控整流电路（电阻性负载）α=60°单相桥式半控整流电路（电阻性负载）α=90°单相桥式半控整流电路（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、单相桥式半控整流电路（阻-感性负载、不带续流二极管）1．电路结构与工作原理（1）电路结构L（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（u d=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。

2.建模3．仿真结果分析α=30°单相桥式半控整流电路（阻感性负载）α=60°单相桥式半控整流电路（阻感性负载）α=90°单相桥式半控整流电路（阻感性负载）4．小结电路具有自续流能力，但实用中还需要加设续流二极管VD，以避免可能发生的失控现象。

三、单相桥式半控整流电路（带续流二极管）1．电路结构与工作原理（1）电路结构Tu2it1i2id2VT1VT3VD2VD4id4it3Ru RLulidVDud（2）工作原理接上续流二极管后，当电源电压降到零时，负载电流经续流二极管续流，是桥路直流输出端只有1V左右的压降，迫使晶闸管与二极管串联电路中的电流减小到维持电流以下，使晶闸管关断。

一、单相桥式全控整流电路（电阻性反电势）1．电路结构与工作原理（1）电路结构TidE（2）工作原理1）若是感性负载，当u2在正半周时，在ωt＝α处给晶闸管VT1加触发脉冲，VT1导通后，电流从u2正端→VT1→L→R→VD4→u2负端向负载供电。

u2过零变负时，因电感L的作用使电流连续，VT1继续导通。

但a点电位低于b点，使电流从VD4转移至VD2，VD4关断，电流不再流经变压器二次绕组，而是经VT1和VD2续流，则ud=0。

2）在u2负半周ωt＝π+α时刻触发VT3使其导通，则向VT1加反压使之关断，u2经VT3→L→R→VD2→u2端向负载供电。

u2过零变正时，VD4导通，VD2关断。

VT3和VD4续流，u d又为零。

此后重复以上过程。

2.建模3．仿真结果分析α=30°单相全控桥式反电势负载（电阻性）α=60°单相全控桥式反电势负载（电阻性）α=90°单相全控桥式反电势负载（电阻性）4．小结若α <δ时，触发脉冲到来时，晶闸管承受负电压，不可能导通。

为了使晶闸管可靠导通，要求触发脉冲有足够的宽度，保证当晶闸管开始承受正电压时，触发脉冲仍然存在。

这样，相当于触发角被推迟，即α=δ。

二、单相桥式全控整流电路（阻感性反电势）1.建模2.仿真结果分α=30°单相全控桥式反电势负载（阻感性）α=60°单相全控桥式反电势负载（阻感性）α=90°单相全控桥式反电势负载（阻感性）3．小结当电枢电感不足够大时，输出电流波形断续，为此通常在负载回路串接平波电抗器以减小电流脉动，延迟晶闸管导通时间；如果电流足够大，电流就连续。

仲恺农业工程学院实验报告自动化（院、系）自动化专业121 班组电力电子实验课学号201210344105 姓名彭森荣日期2014年11月20日教师评定实验一：单相桥式半控整流电路仿真一、实验目的：1.通过实验了解单项桥式半控整流电路的工作原理；2.通过仿真发现在没有续流二极管时发生失控的波形图，并分析；3.初步熟悉multisim 13软件的使用。

二、实验器材：实验PC机、multisim 13电路仿真软件等。

三、实验原理：单项桥式半控整流电路中，假设负载的电感很大，且电路已工作在稳态的时候。

在输入交流正弦电压u2，晶闸管在α处的上升沿进行触发，两个不同的触发信号使得两个晶闸管在不同时刻触发。

在u2的正半周，触发信号给VD1进行触发，此时VD2关断，与D4形成通路，构成正向导通桥式电路，这个阶段，若忽略器件的通态电压，那么输出的电压变为0，不会出现负数的情况；同样，当在u2的负半周时，当触发信号到达的时候，VD2被触发而开通，VD1关断，与D3形成通路，构成反向导通桥式电路，这个阶段中，同样假设忽略器件的通态，那么当U2过零边正时，输出电压又变为零。

两次触发使得电流大方向并不发生改变，从而使得输出的电流和电压都是在坐标轴的上方，即数值均不为负数，因此达到了整流的效果。

本实验在进行仿真的时候，没有用到续流二极管（其作用是防止在实际运用的1 / 52 / 5 时候发生失控）进行续流，而是用开关对晶闸管VD2进行间接控制，以便看到失控时的仿真效果。

四、 实验步骤与内容：1. 按照原理的实验图在multisim 中进行操作，如图（1）所示；2. 对脉冲信号源V2，V3进行数据的修改，其中V2修改如图（2）所示，V （3）的修改如图（3）所示；3. 修改电感L 的数据和电阻R 的阻值，不断测试数据是否合适仿真，并把电流器和电压器的阻值分别改为11.246Ω和113.82M Ω；4. 把输入的信号源的相角值由0改为36°，以观察此时的波形图；5. 电子元件的数据修改完成后，点击开始仿真，并打图（1） 图（2）图（3）3 / 5开示波器观察示波的波形，适当时候把开关打开，再观察波形；6. 形成报告，分析结果。

目录完美篇单相桥式全控整流电路仿真建模分析 (1)（一）单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) (2)1.电路的结构与工作原理 (2)2.建模 (3)3仿真结果与分析 (4)4小结 (6)（二）单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) (7)1.电路的结构与工作原理 (7)2.建模 (8)3仿真结果与分析 (10)4.小结 (12)（三）单相桥式全控整流电路(反电动势负载) (13)1.电路的结构与工作原理 (13)2.建模 (14)3仿真结果与分析 (16)4小结 (18)单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、实验目的1、不同负载时，单相全控桥整流电路的结构、工作原理、波形分析。

2、在仿真软件Matlab中进行单相可控整流电路的建模与仿真，并分析其波形。

二．实验内容（一）单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)1.电路的结构与工作原理1.1电路结构R单相桥式全控整流电路（纯电阻负载）的电路原理图(截图)1.2工作原理用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。

（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。

四个晶闸管都不通。

假设四个晶闸管的漏电阻相等，则u T1.4= u T2.3=1/2 u2。

（2）在u2正半波的ωt=α时刻：触发晶闸管VT1、VT4使其导通。

电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，负载上有电压（u d=u2）和电流输出，两者波形相位相同且u T1.4=0。

此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态，则u T2.3=1/2 u2。

晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止，此时因电源电压过零，晶闸管阳极电流下降为零而关断。

（3）在u2负半波的（π~π+α）区间：晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。

此时，u T2.3=u T1.4=1/2 u2。

单相桥式半控整流电路实验报告单相桥式半控整流电路实验报告引言：在电力系统中，整流电路是一种常见的电力转换器，用于将交流电转换为直流电。

单相桥式半控整流电路是一种常用的整流电路，具有简单、高效、可靠等特点。

本实验旨在通过搭建和测试单相桥式半控整流电路，深入了解其原理和性能。

实验装置和原理：实验中使用的装置包括变压器、整流电路、电阻、电感、电容、开关管等。

变压器用于将交流电源的电压变换为适合整流电路的电压。

整流电路由四个二极管和一个可控硅组成，其中二极管用于实现整流功能，可控硅用于实现半控功能。

电阻、电感和电容用于实现电路的滤波功能，使输出电压更加稳定。

实验步骤和结果：1. 搭建电路：按照实验指导书的要求，将变压器、整流电路、电阻、电容等元件连接起来，并接上交流电源。

确保电路连接正确无误。

2. 测试输出电压：将示波器连接到输出端，调节可控硅触发角度，观察输出电压的变化。

记录不同触发角度下的输出电压值。

3. 测试输出电流：将电流表连接到输出端，调节可控硅触发角度，观察输出电流的变化。

记录不同触发角度下的输出电流值。

4. 测试电路的滤波效果：将示波器连接到滤波电容的两端，观察输出电压的波形变化。

记录不同滤波电容下的输出电压波形。

根据实验结果，我们可以得到以下结论：1. 随着可控硅触发角度的增大，输出电压呈线性增长。

这是因为可控硅的导通时间增加，导致整流电路的导通时间增加，从而输出电压增大。

2. 随着可控硅触发角度的增大，输出电流呈非线性增长。

这是因为可控硅的导通时间增加，导致整流电路的导通时间增加，从而输出电流增大。

但当可控硅触发角度接近90度时，输出电流基本保持不变，因为此时整流电路的导通时间接近整个交流周期，无法进一步增大。

3. 增加滤波电容可以有效减小输出电压的波动，提高输出电压的稳定性。

这是因为滤波电容能够储存电荷，在整流电路导通时间短暂中释放电荷，从而平滑输出电压。

实验总结：通过本次实验，我们深入了解了单相桥式半控整流电路的原理和性能。

单相桥式半空整流电路MATLAB仿真一、单相桥式半控整流电路〔电阻性负载〕1．电路结构与工作原理〔1〕电路结构Tu1u2it1i2id2VT1VT3VD2VD4id4it3u R3．仿真结果分析α=30°单相桥式半控整流电路〔电阻性负载〕α=60°单相桥式半控整流电路〔电阻性负载〕α=90°单相桥式半控整流电路〔电阻性负载〕4．小结二、单相桥式半控整流电路〔阻-感性负载、不带续流二极管〕1．电路结构与工作原理〔1〕电路结构L〔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，那么在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〔u d=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。

2.建模3．仿真结果分析α=30°单相桥式半控整流电路〔阻感性负载〕α=60°单相桥式半控整流电路〔阻感性负载〕α=90°单相桥式半控整流电路〔阻感性负载〕4．小结电路具有自续流能力，但实用中还需要加设续流二极管VD，以防止可能发生的失控现象。

三、单相桥式半控整流电路〔带续流二极管〕1．电路结构与工作原理〔1〕电路结构Tu2it1i2id2VT1VT3VD2VD4id4it3Ru RLulidVDud〔2〕工作原理接上续流二极管后，当电源电压降到零时，负载电流经续流二极管续流，是桥路直流输出端只有1V左右的压降，迫使晶闸管与二极管串联电路中的电流减小到维持电流以下，使晶闸管关断。

3．仿真结果分析α=30°单相桥式半控整流〔带续流二极管〕α=60°单相桥式半控整流〔带续流二极管〕α=90°单相桥式半控整流〔带续流二极管〕α=120°单相桥式半控整流〔带续流二极管〕4．小结单相桥式半控整流电路接大电感负载时，流过晶闸管元件的平均电流与元件的导通角成正比。

单相桥式全控整流电路M a t l新编仿真Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT目录（（（3468单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、实验目的1、不同负载时，单相全控桥整流电路的结构、工作原理、波形分析。

2、在仿真软件Matlab中进行单相可控整流电路的建模与仿真，并分析其波形。

二．实验内容（一）单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)1.电路的结构与工作原理电路结构单相桥式全控整流电路（纯电阻负载）的电路原理图(截图)工作原理用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。

（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。

四个晶闸管都不通。

假设四个晶闸管的漏电阻相等，则==1/2 u2。

（2）在u2正半波的ωt=α时刻：触发晶闸管VT1、VT4使其导通。

电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，负载上有电压（u d=u2）和电流输出，两者波形相位相同且=0。

此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态，则=1/2 u2。

晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止，此时因电源电压过零，晶闸管阳极电流下降为零而关断。

（3）在u2负半波的（π~π+α）区间：晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。

此时，==1/2 u2。

（4）在u2负半波的ωt=π+α时刻：触发晶闸管VT2、VT3，元件导通，电流沿b→VT3→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电阻上，负载上有输出电压（u d=-u2）和电流，且波形相位相同。

此时电源电压反向加到晶闸管VT1、VT4上，使其承受反压而处于关断状态。

晶闸管VT2、VT3一直要导通到ωt=2π为止，此时电源电压再次过零，晶闸管阳极电流也下降为零而关断。

电力电子技术MATLAB仿真实验报告Harbin Institute of Technology电力电子技术MATLAB仿真实验报告院系：班级：姓名：学号：哈尔滨工业大学一、实验目的1. 根据电路接线图利用MATLAB仿真分析单相桥式半控整流电路的各输出结果。

2. 改变参数后再进行仿真分析，进而分析总结各参数对输出的影响。

3. 在实验过程中掌握运用MATLAB对电力电子各电路进行仿真分析的方法。

4. 对实验进行总结整理并写出报告。

二、实验内容1根据实验电路图进行理论分析单相桥式半控整流电路图2 利用理论对电路进行分析这是单相桥式半控整流电路的另一种接法，相当于把原本的VT3和VT4换为二极管VD3和VD4，这样可以省去续流二极管VDR,续流由VD3和VD4来实现。

因此，理论分析各时间段电压电流及二极管导通状态如下：① wt1-π：Ua＞Ub，VT1，VD4导通，Ud＝U2，i:a→VT1→R→L→VD4→b；②π-wt2 ：Ua＜Ub，VD2，VD4导通，Ud＝0，i:b→VD2→R→L→VD4→b；③ wt2-2π：Ua＜Ub，VT3，VD2导通，Ud＝-U2，i:b→VD2→R→L→VT3→a；④ 2π- wt3：Ua＞Ub，VD2，VD4导通，Ud＝0，i:b→VD2→R→L→VD4→b。

23理论分析满足的输出波形如下U20 wt1 wt2 wt3Ud4根据电路图在MATLAB中连接各元器件得出接线图35仿真结果[各波形代表的输出结果为二次侧电压，负载电压，负载电流，VT1电流，VT1电压]①阻性负载：R=20Ω，L=0,a=30°:②阻性负载：R=20Ω，L=0,a=60°:4③阻感负载：R=20Ω，L=0.008,a=30°:④阻感负载：R=20Ω，L=0.008,a=60°:5⑤阻感负载：R=20Ω，L=0.08,a=60°:三、实验结论1、通过理论分析与MATLAB仿真结果比拟，发现理论分析与仿真结果一致。

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。

idR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U t1.4= U t2.3=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，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（u d=-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2.建模图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;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均有相同的电流流过，输出电压一个周期脉动两次，由于桥式整流电路在正、负半周均能工作，变压器二次绕组正在正、负半周均有大小相等、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。

目录完美篇单相桥式全控整流电路仿真建模分析 (1)（一）单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) (2)1.电路的结构与工作原理 (2)2.建模 (3)3仿真结果与分析 (4)4小结 (6)（二）单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) (7)1.电路的结构与工作原理 (7)2.建模 (8)3仿真结果与分析 (10)4.小结 (12)（三）单相桥式全控整流电路(反电动势负载) (13)1.电路的结构与工作原理 (13)2.建模 (14)3仿真结果与分析 (16)4小结 (18)单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、实验目的1、不同负载时，单相全控桥整流电路的结构、工作原理、波形分析。

2、在仿真软件Matlab中进行单相可控整流电路的建模与仿真，并分析其波形。

二．实验内容（一）单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)1.电路的结构与工作原理1.1电路结构R单相桥式全控整流电路（纯电阻负载）的电路原理图(截图)1.2工作原理用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。

（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。

四个晶闸管都不通。

假设四个晶闸管的漏电阻相等，则u T1.4= u T2.3=1/2 u2。

（2）在u2正半波的ωt=α时刻：触发晶闸管VT1、VT4使其导通。

电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，负载上有电压（u d=u2）和电流输出，两者波形相位相同且u T1.4=0。

此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态，则u T2.3=1/2 u2。

晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止，此时因电源电压过零，晶闸管阳极电流下降为零而关断。

（3）在u2负半波的（π~π+α）区间：晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。

此时，u T2.3=u T1.4=1/2 u2。

单相桥式全控整流电路的仿真设计实验报告大家好，今天给大家带来一个关于单相桥式全控整流电路的仿真设计实验报告。

这个电路虽然听起来复杂，但其实你一旦弄明白了其中的奥妙，也能理解它是怎么回事，跟小孩子玩拼图差不多，一步步拼凑，最后就能看出完整的画面。

今天咱们就一起走一遍这个过程，看看怎么把这些看似枯燥的电子元器件变成有趣的设计。

什么是单相桥式全控整流电路呢？嗯，说白了，就是用来把交流电转化为直流电的东西。

你想啊，咱们日常生活中的电器，大部分都需要直流电才能运行，比如电视、手机啥的。

但是，咱们家里的电压大多数是交流电（不管你信不信，99%的电力公司给你的是交流电），所以呢，咱们得用点儿办法，把交流电转化成直流电，才能驱动这些电器。

而这时候，单相桥式全控整流电路就登场了，正好能完成这个任务。

这个电路的名字可真长，听起来像是某个数学公式，不过仔细想想也没那么复杂。

它就是由四个二极管组成的桥式电路，再加上一些可控硅，组成的“全控”整流电路。

说白了，它的工作原理就是把交流电信号经过整流后变成直流电，再通过控制元件来调节输出电流的大小。

这种“全控”让电流能按照我们需要的方式流动，就像一个听话的电流小伙伴，指挥它去哪儿，怎么走，简直太棒了。

接下来说说仿真设计。

在实际的电路设计中，很多时候都需要先用仿真软件来模拟一下电路的工作效果。

这就像是先画草图，再去做最后的画作一样，能帮我们发现一些潜在的问题，避免在实际制作时“出师未捷身先死”。

仿真设计不但能让我们直观地看到电路的运行情况，还能让我们实时调试，看到不同的参数对电路效果的影响。

就好像你拿着遥控器试着调节电视音量，直接看到效果一样。

咱们的实验用的是Matlab/Simulink这个软件。

Simulink的界面就像是一个虚拟的电路板，里面有各种各样的模块和电路元件，你只要用鼠标点点点，连起来，就能完成一个完整的电路设计。

而且它特别好用，电路搭建完成后，直接点击仿真，就能看到电路的工作状态。

少年易学老难成，一寸光阴不可轻- 百度文库电力电子技术实验报告实验名称：单相桥式半控整流电路的仿真与分析班级：自动化092 组别：第九组成员：吴体体杨训雷焕道金华职业技术学院信息工程学院2011年 10月 8日目录一、单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管).............................................. - 3 -1.电路的结构与工作原理.................................................................................................. - 3 -图 1 单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管)的电路原理图 .................. - 3 -2.建模.................................................................................................................................. - 4 -图 2 单相桥式半控整流电路(组感性负载、不带续流二极管)的MATLAB仿真模型 ........ - 4 -3 仿真结果与分析.............................................................................................................. - 6 -图 3 α=30°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ............ - 7 -图4 α=60°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ............ - 7 -图5 α=90°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ............ - 8 -4小结................................................................................................................................... - 8 -二、单相桥式半控整流电路(阻-感性负载、带续流二极管)................................................ - 9 -1.电路的结构与工作原理.................................................................................................. - 9 -图 6 单相桥式半控整流电路(阻感性负载、带续流二极管)的电路原理图） .................. - 9 -2.建模.................................................................................................................................. - 9 -图 7 单相桥式半控整流电路(组感性负载、带续流二极管)的MATLAB仿真模型 .......... - 10 -3 仿真结果与分析............................................................................................................ - 11 -图 8 α=20°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) .......... - 12 -图 9 α=60°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) .......... - 12 -图 10 α=80°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 13 -图 11 α=150°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ...... - 13 -4小结................................................................................................................................. - 13 -三、单相桥式半控整流改进电路(阻-感性负载、带续流二极管)...................................... - 14 -1.电路的结构与工作原理................................................................................................ - 14 -图 12 单相桥式半控整流改进电路(阻感性负载改进)的电路原理图） .......................... - 14 -2.建模................................................................................................................................ - 14 -图 13 单相桥式半控整流电路(组感性负载改进)的MATLAB仿真模型 ............................ - 15 -3 仿真结果与分析............................................................................................................ - 16 -图 14 α=30°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 17 -图 15 α=60°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 17 -图 16 α=90°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 18 -4小结................................................................................................................................. - 18 -报告总结.................................................................................................................................... - 18 -图索引一、单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管).............................................. - 3 -1.电路的结构与工作原理.................................................................................................. - 3 -图 1 单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管)的电路原理图 .................. - 3 -2.建模.................................................................................................................................. - 4 -图 2 单相桥式半控整流电路(组感性负载、不带续流二极管)的MATLAB仿真模型 ........ - 4 -3 仿真结果与分析.............................................................................................................. - 6 -图 3 α=30°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ............ - 7 -图4 α=60°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ............ - 7 -图5 α=90°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ............ - 8 -4小结................................................................................................................................... - 8 -二、单相桥式半控整流电路(阻-感性负载、带续流二极管)................................................ - 9 -1.电路的结构与工作原理.................................................................................................. - 9 -图 6 单相桥式半控整流电路(阻感性负载、带续流二极管)的电路原理图） .................. - 9 -2.建模.................................................................................................................................. - 9 -图 7 单相桥式半控整流电路(组感性负载、带续流二极管)的MATLAB仿真模型 .......... - 10 -3 仿真结果与分析............................................................................................................ - 11 -图 8 α=20°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) .......... - 12 -图 9 α=60°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) .......... - 12 -图 10 α=80°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 13 -图 11 α=150°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ...... - 13 -4小结................................................................................................................................. - 13 -三、单相桥式半控整流改进电路(阻-感性负载、带续流二极管)...................................... - 14 -1.电路的结构与工作原理................................................................................................ - 14 -图 12 单相桥式半控整流改进电路(阻感性负载改进)的电路原理图） .......................... - 14 -2.建模................................................................................................................................ - 14 -图 13 单相桥式半控整流电路(组感性负载改进)的MATLAB仿真模型 ............................ - 15 -3 仿真结果与分析............................................................................................................ - 16 -图 14 α=30°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 17 -图 15 α=60°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 17 -图 16 α=90°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 18 -4小结................................................................................................................................. - 18 -报告总结.................................................................................................................................... - 18 -单相桥式半控整流电路仿真建模分析一、单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管)1.电路的结构与工作原理1.1电路结构单相桥式半控整流电路（阻-感性负载、不带续流二极管）电路图如图1所示：Tu1u2it1i2id2VT1VT3VD2VD4id4it3Ru RLuludab图 1 单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管)的电路原理图1.2 工作原理1）当u2正半周时，在ωt=α时刻触发晶闸管VT1使其导通，电流从电源u2正端→VT1→L→R→VD4→u2→负端向负载供电。