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基于simulink 的单相全桥逆变电路仿真实验关键字：单相 全桥 逆变 simulink本次实验主要为利用simulink 中的块原件来构建电力电子中的一种基本整流电路——单相全桥逆变电路，电路的功能是将直流电逆变为交流电，在逆变电路的设计过程中，需要对设计电路及有关参数选择是否合理、效果好坏进行验证。
如果通过实验来验证， 需要经过反复多次的元件安装、调试、重新设计等步骤， 这样使得设计耗资大，效率低， 周期长。
现代计算机仿真技术为电力电子电路的设计和分析提供了崭新的方法， 可以使复杂的电力电子电路、系统的分析和设计变得更加容易和有效。
Matlab 是一种计算机仿真软件， 它是以矩阵为基础的交互式程序计算语言。
Simulink 是基于框图的仿真平台， 它挂接在Matlab 环境上，以Matlab 的强大计算功能为基础， 用直观的模块框图进行仿真和计算。
其中的电力系统（Power System ）工具箱是专用于RLC 电路、电力电子电路、电机传动控制系统和电力系统仿真用的模型库。
以Matlab7.0 为设计平台， 利用Simulink 中的Pow er System 工具箱来搭建整流电路仿真模型，设置参数进行仿真。
一、单相全桥逆变电路工作原理1、电路结构°；a)tb)d)c) uo 波形同半桥电路的uo ，幅值高出一倍U m =U d ； d) i o 波形和半桥电路的i o 相同，幅值增加一倍； e) 单相逆变电路中应用最多的； 3、输出电压参数分析uo 成傅里叶级数 基波幅值 基波有效值当uo 为正负各180°时，要改变输出电压有效值只能改变Ud 来实现 4、移相调压方式（通过逆变器本身开关控制,适用于单相）图示单相全桥逆变电路的移相调压方式可采用移相方式调节逆变电路的输出电压，称为移相调压各栅极信号为180°正偏，180°反偏，且V 1和V 2互补，V 3和V 4互补关系不变 但V 3的栅极信号只比V 1落后q ( 0<q <180°)u o 成为正负各为q 的脉冲，改变q 即可调节输出电压有效值 uo 成傅里叶级数 输出电压的有效值: 基波有效值随着θ 的变化，谐波幅值也发生变化，特别是当θ 较小时，较低次的谐波幅值将与基波的幅ddo1m 27.14U U U ==πd o 1,3,54sin sin 2n U n u n t n θω∞==π∑值相当，所以，这种调压方式不适合大范围的调压。
引言整流电路（Rectifier）尤其是单相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要，也是应用得最为广泛的电路，不仅应用于一般工业，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统等其他领域。
因此对单相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义，不仅是电力电子电路理论学习的重要一环，而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用。
Matlab提供的可视化仿真工具Simtlink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强，进一步省去了编程的步骤。
本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模，对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析，既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论，同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。
第一章容及设计内技术要求一设计内容及技术要求计算机仿真具有效率高、精度高、可靠性高和成本低等特点，已经广泛应用于电力电子电路（系统）的分析和设计中。
计算机仿真不仅可以取代系统的许多繁琐的人工分析，减轻劳动强度，提高分析能力和设计能力，避免因为解析法在近似处理中带来的较大误差，还可以与实物试制和调试相互补充，最大限度的降低设计成本，缩短系统研制周期。
可以说，电路的计算机仿真技术大大加速了电路的设计和实验过程。
通过本次仿真，学生可以初步认识电力电子计算机仿真的优势，并掌握电力电子计算机仿真的而基本方法。
1、晶闸管单相全控整流电路，参数要求：电网频率 f=50HZ电网额定电压：U=380V电网电压波动：正负10%阻感负载电压：0--190V2、设计内容（1）制定设计方案；（2）主电路的设计及主电路元件的选择（3）驱动电路和保护电路设计及参数计算（4）绘制电路原理图（5）总体电路原理图及说明3、设计的总体要求（1）熟悉matlab/simulink/powersystem中的仿真模块用法和功能（2）根据设计电路搭建仿真模型（3）设置参数并进行仿真（4）给出不同触发角时对应ud、id、i2和iVT1的波形。
竭诚为您提供优质文档/双击可除单相桥式全控整流电路实验报告篇一：实验五单相桥式全控整流电路实验实验五单相桥式全控整流电路实验一．实验目的1．了解单相桥式全控整流电路的工作原理。
2．研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、电阻—电感性负载及反电势负载时的工作。
3．熟悉mcL—05锯齿波触发电路的工作。
二．实验线路及原理参见图4-7。
三．实验内容1．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。
2．单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。
3．单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。
四．实验设备及仪器1．mcL系列教学实验台主控制屏。
2．mcL—18组件（适合mcL—Ⅱ)或mcL—31组件（适合mcL—Ⅲ）。
3．mcL—33组件或mcL—53组件（适合mcL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）4．mcL—05组件或mcL—05A组件5．meL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。
6．meL—02三相芯式变压器。
7．双踪示波器8．万用表五．注意事项1．本实验中触发可控硅的脉冲来自mcL-05挂箱，故mcL-33（或mcL-53，以下同）的内部脉冲需断x1插座相连的扁平带需拆除，以免造成误触发。
2．电阻Rp的调节需注意。
若电阻过小，会出现电流过大造成过流保护动作（熔断丝烧断，或仪表告警）；若电阻过大，则可能流过可控硅的电流小于其维持电流，造成可控硅时断时续。
3．电感的值可根据需要选择，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。
4．mcL-05面板的锯齿波触发脉冲需导线连到mcL-33面板，应注意连线不可接错，否则易造成损坏可控硅。
同时，需要注意同步电压的相位，若出现可控硅移相范围太小（正常范围约30°～180°），可尝试改变同步电压极性。
5．逆变(:单相桥式全控整流电路实验报告)变压器采用meL-02三相芯式变压器，原边为220V，中压绕组为110V，低压绕组不用。
6．示波器的两根地线由于同外壳相连，必须注意需接等电位，否则易造成短路事故。
实验三单相全控桥有源逆变电路
一、仿真步骤
1．启动MATLAB，进入SIMULINK后新建一个仿真模型的新文件。
并布置好各元器件。
如下图所示：
图3.1
2．参数设置：
基本的设置均与单相全控桥式整流电路相同。
电路中增加了一个反向的直流电动势，以实现逆变。
在本例中，交流电压设为220V，50Hz。
负载电阻设为5。
直流电压设为250V。
要注意触发脉冲的设置，因为要实现逆变，触发角要大于90度，且处于对角的触发角设置要相同。
二、模型仿真
设置好后，即可开始仿真。
选择算法为ode23tb，stop time设为0.1。
点击开始控件。
仿真完成后就可以通过示波器来观察仿真的结果。
以下是分别在90度，120度，135度，150度时的仿真结果。
90度: 120度:
135度： 150度：
如果有兴趣的同学也可以照着下面的电路仿真一下斩波电路，电路图如下
Boost Choper
Buck Choper。
基于simulink 的单相全桥逆变电路仿真实验11电牵3班罗凯关键字：单相 全桥 逆变 simulink本次实验主要为利用simulink 中的块原件来构建电力电子中的一种基本整流电路——单相全桥逆变电路，电路的功能是将直流电逆变为交流电，在逆变电路的设计过程中，需要对设计电路及有关参数选择是否合理、效果好坏进行验证。
如果通过实验来验证， 需要经过反复多次的元件安装、调试、重新设计等步骤， 这样使得设计耗资大，效率低， 周期长。
现代计算机仿真技术为电力电子电路的设计和分析提供了崭新的方法， 可以使复杂的电力电子电路、系统的分析和设计变得更加容易和有效。
Matlab 是一种计算机仿真软件， 它是以矩阵为基础的交互式程序计算语言。
Simulink 是基于框图的仿真平台， 它挂接在Matlab 环境上，以Matlab 的强大计算功能为基础， 用直观的模块框图进行仿真和计算。
其中的电力系统（Power System ）工具箱是专用于RLC 电路、电力电子电路、电机传动控制系统和电力系统仿真用的模型库。
以Matlab7.0 为设计平台， 利用Simulink 中的Pow er System 工具箱来搭建整流电路仿真模型，设置参数进行仿真。
一、 单相全桥逆变电路工作原理1、 电路结构单相电压型全桥逆变电路的原理图及波形(阻感性负载）（图a） 输出电压（图 b ）输出电流（图 c ）直流输入电流（图 d ） 2、 工作原理a)两个半桥电路的组合；b) V1和V4一对，V2和V3另一对，成对桥臂同时导通，两对交替各导通180°；c) uo 波形同半桥电路的uo ，幅值高出一倍U m =U d ； d) i o 波形和半桥电路的i o 相同，幅值增加一倍； e) 单相逆变电路中应用最多的； 3、 输出电压参数分析a)tb)c)d)tuo 成傅里叶级数基波幅值基波有效值当uo 为正负各180°时，要改变输出电压有效值只能改变Ud 来实现 4、 移相调压方式（通过逆变器本身开关控制,适用于单相）图示单相全桥逆变电路的移相调压方式可采用移相方式调节逆变电路的输出电压，称为移相调压各栅极信号为180°正偏，180°反偏，且V 1和V 2互补，V 3和V 4互补关系不变但V 3的栅极信号只比V 1落后q ( 0<q <180°)u o 成为正负各为q 的脉冲，改变q 即可调节输出电压有效值 uo 成傅里叶级数输出电压的有效值:⎪⎭⎫ ⎝⎛+++= t t t U u ωωωπ5sin 513sin 31sin 4d o ddo1m 27.14U U U ==πdd1o 9.022U U U ==πa)b)图5-7VD 3VD 4u u u u i o u od o 1,3,54sin sin 2n U n u n t n θω∞==π∑o dU U =基波有效值随着θ 的变化，谐波幅值也发生变化，特别是当θ 较小时，较低次的谐波幅值将与基波的幅值相当，所以，这种调压方式不适合大范围的调压。
单相桥式PWM逆变电路设计一、设计原理单相桥式PWM逆变电路由整流桥、滤波电路、逆变桥和控制电路组成。
整流桥将输入的交流电转换为直流电，滤波电路对直流电进行平滑处理，逆变桥将直流电转换为交流电输出，控制电路对逆变桥进行PWM控制，调节输出电压的幅值和频率。
二、设计方法1.选择逆变桥和整流桥元件：根据输出功率的要求选择合适的逆变桥和整流桥元件，常见的有MOSFET、IGBT和二极管等。
2.设计滤波电路：通过选择合适的电容和电感元件，设计滤波电路对直流电进行平滑处理。
常见的滤波电路有LC滤波电路和RC滤波电路，可以根据具体情况选择合适的滤波电路。
3.设计控制电路：控制电路是单相桥式PWM逆变电路的关键部分，通过控制电路对逆变桥进行PWM调制，实现对输出电压的控制。
常见的控制方法有脉宽调制（PWM）和脉振宽调制（PPWM），可以根据实际需求选择合适的控制方法。
4.稳定性分析和保护措施：在设计过程中需要考虑逆变电路的稳定性和保护措施。
通过稳定度分析和保护措施的选择，可以提高逆变电路的可靠性和安全性。
5.实验验证和调试：设计完成后需要进行实验验证和调试，对电路进行性能测试和参数调节，确保逆变电路的正常工作。
三、设计注意事项1.选择合适的元件：在设计过程中需要根据具体要求选择合适的元件，包括逆变桥、整流桥、滤波电路和控制电路等。
合理选择元件能够提高电路的性能和可靠性。
2.稳定性和保护措施：在设计过程中需要考虑逆变电路的稳定性和保护措施。
通过分析稳定性和选择保护措施，可以防止电路因过电流、过压等故障而损坏。
3.实验验证和调试：设计完成后需要进行实验验证和调试，对电路进行性能测试和参数调节，确保逆变电路的正常工作。
及时调试和修改电路中存在的问题，确保电路的性能满足设计要求。
四、总结单相桥式PWM逆变电路是一种常见的电力电子转换电路，设计涉及到逆变桥、整流桥、滤波电路和控制电路等方面。
通过选择合适的元件、稳定性分析和保护措施以及实验验证和调试，可以设计出性能优良、稳定可靠的逆变电路。
单相逆变器电路设计与仿真multisim【原创实用版】目录1.单相逆变器电路设计2.单相逆变器的建模与仿真3.控制思路与电路拓扑4.负载使用单相桥式整流5.电流内环与电压外环控制6.MATLAB 中的单相全桥逆变器电路建模与仿真7.利用仿真减少逆变器电路设计工时8.单相 LCL 并网逆变器 simulink 仿真9.逆变电路设计过程及仿真实例10.DC/AC：单相方波全桥逆变电路设计原理及实验仿真正文一、单相逆变器电路设计单相逆变器是一种将直流电源转换为交流电源的电路，其主要应用在太阳能发电、风力发电以及电力电子设备中。
在设计过程中，需要考虑电路的拓扑结构、控制策略以及负载特性等因素。
二、单相逆变器的建模与仿真建模是对电路的数学描述，仿真是利用计算机模拟电路的工作过程。
对于单相逆变器，可以使用 MATLAB 或 Multisim 等软件进行建模与仿真，以验证电路的性能指标是否满足设计要求。
三、控制思路与电路拓扑控制部分采用 PI 控制，包含电压外环和电流内环。
电压外环控制输出电压，电流内环控制输出电流。
电路拓扑采用全桥逆变电路，使用 LC 滤波器，负载为单相桥式整流电路。
四、负载使用单相桥式整流在单相逆变器电路中，负载通常使用单相桥式整流电路。
这种整流电路具有结构简单、工作效率高等优点，适合用于电压波形为矩形波的负载。
五、电流内环与电压外环控制电流内环和电压外环是逆变器控制策略的两个重要部分。
电流内环控制电流，电压外环控制电压。
通过这两个环路的联合控制，可以实现逆变器输出电压和电流的高效调节。
六、MATLAB 中的单相全桥逆变器电路建模与仿真在 MATLAB 中，可以通过 Simulink 工具箱搭建单相全桥逆变器电路模型，并进行仿真实验。
仿真结果表明，当同时打开绝缘栅双极型晶体管时，负载两端的电压和电流波形方向相同；当二极管 vd 同时导通时，电压和电流波形方向相反，理论分析与仿真实验结果完全一致。
电力电子技术课程设计单相电压型全桥逆变电路及其simulink仿真开题报告课题名称：单相电压型全桥逆变电路及其simulink仿真完成时间：2012.12.14指导老师：刘彬(一)简要背景说明随着电力电子技术的发展，逆变电路具有广泛的应用范围。
交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分都是逆变电路。
由于电压型逆变电路具有直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动；输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；阻感负载时需要提供无功功率，为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管等特点而具有广泛的应用范围。
电压型逆变电路主要用于两方面：①笼式交流电动机变频调速系统。
由于逆变电路只具有单方向传递电能的功能，故比较适用于稳态运行、无需频繁起制动和加、减速的场合。
②不停电电源。
该电源在逆变输入端并接蓄电池，类似于电压源。
图1 单相电压型全桥逆变电路(二)研究的目的及其意义在教学及实验基础上，设计单相电压型全桥逆变电路及其控制与保护电路，并通过使用simulink对课程中理论对电路进行仿真实现，进一步了解单相电压型全桥逆变电路的工作原理、波形及计算。
培养学生运用所学知识综合分析问题解决问题的能力。
在电力电子技术的应用中，逆变电路是通用变频器核心部件之一，起着非常重要的作用。
逆变电路是与整流电路相对应，把直流电变成交流电的电路。
逆变电路的基本作用是在控制电路的控制下将中间直流电路输出的直流电源转换为频率和电压都任意可调的交流电源。
无源逆变电路的应用非常广泛。
在已有的各种电源中，蓄电池、太阳能电池等都是直流电源，当需要这些电源向交流负载供电时，需要通过无源逆变电路；无源逆变电路与其它电力电子变换电路组合形成具有特殊功能的电力电子设备，如无源逆变器与整流器组合为交-直-交变频器(来自交流电源的恒定幅度和频率的电能先经整流变为直流电，然后经无源逆变器输出可调频率的交流电供给负载)。
辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：单相桥式整流/逆变电路的设计及仿真院（系）：电气工程学院专业班级：自动化111班学号： *********学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：2013.12.30-2014.1.10课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院 教研室：自动化 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算学 号 1103020 学生姓名 专业班级课程设计（论文）题目单相桥式整流/逆变电路的设计及仿真课程设计（论文）任务 课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数 实现功能整流电路是将交流电能变成直流电供给直流用电设备，在生产实际中，用于电阻加热炉、电解、电镀中，这类负载属于电阻类负载。
逆变电路是把直流电变成交流电。
逆变电路应用广泛，在各种直流电源中广泛使用。
设计任务及要求 1、确定系统设计方案，各器件的选型 2、设计主电路、控制电路、保护电路； 3、各参数的计算；4、建立仿真模型，验证设计结果。
5、撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。
技术参数整流电路：单相电网220V ，输出电压0~100V ，电阻性负载，，R=20欧姆 逆变电路：单相全桥无源逆变，输出功率200W ，输出电压100Hz 方波 进度计划1、 布置任务，查阅资料，确定系统方案（1天）2、 系统功能分析及系统方案确定（2天）3、 主电路、控制电路等设计（1天）4、 各参数计算（1天）5、 仿真分析与研究（3天）6、 撰写、打印设计说明书（1天）答辩（1天）指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩：总成绩： 指导教师签字： 年 月 日摘要整流电路是把交流电转换为直流电的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
逆变电路是把直流电变成交流电的电路，与整流电路相对应。
无源逆变电路则是将交流侧直接和负载连接的电路。
此次设计的单相桥式整流电路是利用二极管来连接成“桥”式结构，达到电能的充分利用，是使用最多的一种整流电路。
目录摘要 (3)Abstract (4)目录 (1)1 绪论 (3)1.1 整流技术的发展概况 (4)1.2 系统仿真概述 (5)2 单相桥式全控整流及有源逆变的工作原理 (6)2.1 整流电路概述 (6)2.2有源逆变概述 (6)2.3 单相桥式全控整流电路的工作原理 (7)2.3.1 工作原理 (7)2.3.2 参数计算 (9)2.4 单相桥式全控有源逆变的工作原理 (10)2.4.1 工作原理 (10)2.4.2 换相重叠角 (11)2.4.3 逆变颠覆的概述 (11)2.4.4 最小逆变角限制 (12)2.5 晶闸管整流电路的触发控制 (12)3 单相桥式全控整流及有源逆变电路的设计 (15)3.1 选择整流电路 (15)3.2 计算整流变压器的参数 (15)3.3 选用冷却系统 (15)3.4 开关元件的选用与计算 (15)3.5 保护系统的设计 (16)3.6 主要部件和器件的计算及选用 (16)3.7 单相桥式全控整流及有源逆变电路的设计 (16)4 单相桥式全控整流及有源逆变现象的观察 (17)4.1 单相桥式全控整流的观察 (17)4.2 单相桥式有源逆变的观察 (17)4.3 逆变颠覆现象的观察 (17)5 单相桥式全控整流及有源逆变的仿真 (18)5.1 Matlab软件简介 (18)5.2 Simulink简介 (19)5.3 单相桥式全控整流及有源逆变的仿真模型 (20)5.3.1仿真模型模块介绍 (20)5.3.2 仿真模型的设计 (23)5.3.3 仿真模型模块的参数设置 (23)5.4 模型仿真及仿真结果 (31)5.5 仿真过程中问题的解决及一些技巧 (37)5.5.1 如何根据原理建立仿真模型 (37)5.5.2 调试中参数设置方法 (37)5.5.3 创建模型的一些技巧 (38)6 总结 (39)6.1 论文主要内容总结 (39)6.2 实验过程总结 (39)6.3 仿真过程总结 (40)6.4 设计和开发方面的不足 (40)参考文献 (41)致谢 (42)摘要本文以单相桥式全控整流及有源逆变电路为研究对象，介绍了单相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理，并对MATLAB/Simulink模块中电力电子仿真所需要的电力系统模块做了简要的说明，介绍了单相桥式全控整流及有源逆变电路的主要环节整流及有源逆变的工作原理，并且分析了几种常见的触发角，在此基础上运用MATLAB软件分别对电路的仿真进行了设计；实现了对单相桥式全控整流及有源逆变电路的仿真。
单相桥式整流逆变电路的设计及仿真辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：单相桥式整流/ 逆变电路的设计及仿真院（系）：电气工程学院专业班级：自动化111班学号：110302030学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：2013.12.30-2014.1.10课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化注：成绩：平时 20% 论文质量 60% 答辩 20% 以百分制计算摘要整流电路是把交流电转换为直流电的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
逆变电路是把直流电变成交流电的电路，与整流电路相对应。
无源逆变电路则是将交流侧直接和负载连接的电路。
此次设计的单相桥式整流电路是利用二极管来连接成“桥”式结构，达到电能的充分利用，是使用最多的一种整流电路。
无源逆变是指逆变器的交流侧不与电网连接，而是直接接到负载，即将直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电供给负载。
关键词：交直流转换；桥式整流；无源逆变电路；目录第1 章绪论 (1)第2 章课程设计的方案. (2)2.1 概述 (2)2.2 系统组成方案 (2)2.2.1 单相桥式整流电路的结构 (2)2.2.2 单相桥式无源逆变电路的结构 (3)第3 章主电路设计 (4)3.1 单相桥式整流主电路 (4)3.1.1 单相桥式整流主电路图 (4)3.1.2 工作原理 (4)3.2 单相桥式无源逆变电路主电路 (5)3.2.1 单相桥式整流电路主电路图 (5)3.2.2 工作原理 (6)第4 章控制电路设计 (7)4.1 单相桥式整流电路控制 (7)4.1.1 触发电路 (7)4.1.2 保护电路 (8)4.2 单相桥式无源逆变电路控制电路 (9)4.2.1 驱动电路 (9)4.2.2 保护电路 (10)第5章MATLAB仿真. (12)5.1 单相桥式整流电路的仿真 (12)5.2 单相桥式无源逆变电路的仿真 (15)第6 章课程设计总结 (17)参考文献. (18)第1章绪论整流电路就把交流电转换为直流电的电路。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
20 世纪70 年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定，其作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
另外，还有采用全控型器件的电路，其主要控制方式为PWM脉宽调制式，后来，又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC），随着全控型电力电子器件的发展，电力电子电路的工作频率也不断提高。
同时，电力电子器件的开关损耗也随之增大，为了减小开关损耗，软开关技术便应运而生，零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）把电力电子技术和整流电路的发展推向了新的高潮。
逆变电路与整流电路相对应，是把直流电变成交流电的电路。
当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时，称为有源逆变；而无源逆变是指逆变器的交流侧不与电网连接，而是直接接到负载，即将直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电供给负载。
它在交流电机变频调速、感应加热、不停电电源等方面应用十分广泛，是构成电力电子技术的重要内容。
另外，逆变电路输出电压基波方均根值随外加控制信号电压的大小作连续调节。
逆变电路的基本功能固然是将直流电能改变成所需频率的交流电能，但含逆变电路的工业特殊交流电源，除了必须具备变频功能之外，还要求其出端电压在一定范围内连续可调。
例如：交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分都是逆变电路。
它的基本作用是在控制电路的控制下将中间直流电路输出的直流电源转换为频率和电压都任意可调的交流电源。
再例如，为了防止交流电动机磁路饱和，用于变频调速的电源输出电压需要与工作频率同步调节, 以保持U/f 值为常数（其中U 为电源输出基波电压方均根值,f 为工作频率）。
为了适应不同工件和工艺规范的需要，用于感应加热的电源输出功率需要在一定范围内连续可调（相当于电源输出电压可调）。
为了在电网和负载波动条件下维持输出电压恒定，各种恒压电源（如不停电电源等）必须具备输出电压快速调节的功能等等。
第 2章 课程设计的方案2.1 概述本次设计主要设计单相桥式整流电路和单相全桥无源逆变电路。
这两个电路 在电力电子这门课程中算是比较简单的电路，但同时也是基础型的电路。
这次设 计不仅可以更直观的了解电路的工作情况和各个器件的工作原理，使自己对电力 电子知识的掌握更加清晰、 牢固。
同时可以通过对比来分辨两个电路的不同作用。
整流电路要求输入单相电网 220V ，输出电压 0~100V ，电阻性负载，，R=20欧 姆，通过设计整流电路并按照要求参数进行仿真，可以得到相应的波形。
逆变电 路要求单相全桥无源逆变，输出功率 200W ，输出电压 100Hz 方波，应采用无源方 波逆变电路，通过对参数的正确设置，就可以仿真出所求波形。
2.2 系统组成总体结构2.2.1 单相桥式整流电路的结构单相桥式整流电路在输入单相电源后经过变压器带动驱动电路使晶闸管处于 通状态来控制整流电路的通断，整流电路与负载相连得到整流后的波形，保护电 路在整个过程中保证电路的正常运行，防止过压或过流情况的发生。
保护电路图 2.1 单相桥式整流电路的结构单相 电源 驱动 电路单相 桥式 整流 电路2.2.2 单相全桥无源逆变电路的结构无源逆变是指逆变器的交流侧不与电网连接，而是直接接到负载，即将直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电供给负载。
直流侧与电源相接，通过滤波电路得到需要的电压范围，整流电路将直流电压转换成交流电，输出给负载，控制电路全程逆变控制电路的通断。
图 2.2 单相桥式无源逆变电路的结构第3章主电路设计3.1 单相桥式整流电路主电路3.1.1 单相桥式整流主电路图图3.1 单相桥式整流主电路图3.1.2 工作原理如上图所示，晶闸管VT1 和VT2 组成一对桥臂，晶闸管VT4 和VT3 组成另一对桥臂。
当u2 为正半周时，在ωt= α瞬间给VT1和VT4以触发脉冲，则电流i2 从a→VT1→Rd→ VT4→b,VT2 和VT3 均承受反向电压而关断；在电源电压u2 的负半周期时，仍在控制角α时刻触发VT2 和VT3，电流i2 从b→VT3→Rd→VT2 →a,如此一个个周期周而复始地重复、循环。
由于单相桥式整流电路直流电压在一个周期内有两个波头，故整流电压平均值可按下式计算：Ud ( 2U 2sin t)d t 0.9U 2 1 cos /2当α =00°时，晶闸管全导通，相当二极管的不可控整流，Ud=0.9U2为最大值；当α =90°时，U d=0，为最小值，可见，其移相范围为90°。
对电路来说,晶闸管的选取会影响到电路的功能和输出, 因此,晶闸管的参数的选取十分重要, 决定晶闸管性能的主要参数有: 主要电压参数包括断态重复峰值电压,反向重复峰值电压,反向击穿电压,通态平均电压和断态电压临界上升率。
主要电流包括通态平均电流，断态平均电流，维持电流，掣住电流和浪涌电流等。
因此，出于对电路输出的考虑，选取KP1型晶闸管，其主要参数为：通态正向平均电流It 为1av, 断态正反向重复峰值电压Udrn,Udrrm 为50～160V，门极触发电压Vgt 为≤2.5V ，门极触发电流Igt 为≤20mA。
根据以上参数可求得晶闸管承受的最大正、反向电压都是 2 U2。
流过每个晶闸管的电流平均值和有效值公式分别为Idvt 2v Id 2 Id 0.5IdIdvt 2v Id 2 Id 12 Id3.2 单相桥式无源逆变电路主电路3.2.1单相桥式无源逆变主电路图图 3.2 单相桥式无源逆变主电路图3.2.2 工作原理单相桥式无源逆变电路如上图所示，从图中可看出，它由两对桥臂组合而成，VT1 和VT4 构成一对导电臂，VT2 和VT3 构成另一对导电臂，两对导电臂交替导通180 度。
其工作过程如下：t=0 时刻以前，VT2 、VT3 导通，VT1 、VT4 关断，电源电压反向加在负载上，Uo =-Ud。
在t=0 时刻，负载电流上升到负的最大值，此时关断VT2、VT3 ，同时驱动VT1 、VT4 ，由于感性负载电流不能立即改变方向，负载电流经VD1 、VD4 续流，此时，由于VD1 、VD4 导通，VT1 、VT4 受反压而不能导通。
负载电压Uo=+Ud 。
在t=t1 时刻，负载电流下降到0，VD1 、VD4 自然关断，VT1、VT4 在正向电压作用下开始导通。
负载电流正向增大，负载电压0u=+Ud。
在t=t2 时刻负载电流上升到正的最大值，此时关断VT1、VT4 ，并驱动VT2 、VT3 ，同样，由于负载电流不能立即换向，负载电流经VD2、VD3 续流，负载电压0u=-Ud 。
在t= t3 时刻，负载电流下降到0，VD2、VD3 自然关断，VT2、VT3 开通，负载电流反向增大时，0u=-Ud。
在t= t4 时刻，负载电流上升到负的最大值，完成一个工作周期。
从图2-2知，单相全桥逆变电路的输出电压为方波，定量分析时，将0u 展开成傅立叶级数，得Uo 4Ud *(sin t 13sin 3 t 15sin5 t )/其中，基波分量的幅值Uolm 和有效值Uol 分别为：Uolm=1.27Ud Uol=0.9Ud第 4章 控制电路设计4.1 单相桥式整流电路控制电路4.1.1 单相桥式整流电路触发电路1. 电路图图 4.1 单相桥整流电路触发电路图2. 晶闸管触发电路工作原理（1） 由 V1、V2构成的脉冲放大环节和脉冲变压器 TM 和附属电路构成的脉冲输 出环节两部分组成。
（ 2） 当 V1、V2导通时，通过脉冲变压器向晶闸管的门极和阴极之间输出触发 脉冲。
＋Ｅ１＋Ｅ２Ｖ１（3） VD1和 R3是为了 V1、V2 由导通变为截止时脉冲变压器 TM 释放其储存的 能量而设的。
（ 4） 为了获得触发脉冲波形中的强脉冲部分， 还需适当附加其它电路环节。
晶闸管触发电路应满足下列要求：A 、触发脉冲的宽度应该保证晶闸管的可靠导通， 对感性和反电动势负载的变流器 采用宽脉冲或脉冲列触发，对变流器的启动，双星型带平衡电抗器电路的触发脉 冲应该宽于 30°，三相全控桥式电路应小于 60°或采用相隔 60°的双窄脉冲。
B 、脉冲触发应有足够的幅度， 对户外寒冷场合， 脉冲电流的幅度应增大为器件最 大触发电流的 3—5 倍，脉冲前沿的陡度也要增加。
一般需达 1-2A/us 所提供的触发脉冲不应超过晶闸管门极的电压、电流和额定功率，且在门极伏安 特性的可靠触发区域之内。
