单相桥式全控整流及有源逆变电路的MATLAB 仿真
图1 单相桥式全控整流
知识点回顾：
整流(AC/DC)就是将交流变化为方向不变，大小为纹波的直流，相信大家都很清楚，这里就不详细介绍整流啦！ 逆变(DC/AC)，按负载性质的不同，逆变分为有源逆变和无源逆变。如果把逆变电路的交流侧接到交流电源上，将直流电能经过直—交变换，逆变成与交流电源同频率的交流电返回到电网上去，叫有源逆变，其相应的装置是有源逆变器。而将直流电能经过变换逆变成交流电能直接消耗在非电源性负载上者，叫无源逆变，其相应的装置是变频器。
逆变与整流是变流装置的两种不同工作状态，能在同一套变流装置上实现，只是其工作条件不一样而已。首要条件是变流装置部，使直流电压d U 改变极性，从而使功率的流向有可能发生逆转。当控制角︒<≤
900α时，变
流装置工作在整流状态，直流电压d U 与直流电流d I 是同一方向，装置将交流电能转换成直流电能供给直流负载；当控制角︒≤<
︒18090α时，变流装置工作在逆变状态，由于晶闸管的单向导电性，电流d I 方向不变，而直流
电压d U 改变了极性，装置将直流电能转换成交流电能输向电网或非电源性负载。其次是外部调件，必须是提供直流能源，而且是d U E >
。
仿真环境：
MATLAB 7.90(R2009b)
实验一：电感性负载整流
1.电路搭建
元件路径
晶闸管T SimPowerSystems/Power Electronics/Thyristor
交流电源AC100V SimPowerSystems/Electrical Sources/AC Voltage Source 脉冲发生器Pulse Generator Simulink/Sources/Pulse Generator
支路RLC SimPowerSystems/Elements/Series RLC Branch
电压测量Vd SimPowerSystems/Measurements/Voltage Measurement 电流测量SimPowerSystems/Measurements/Current Measurement 示波器Scope Simulink/Sinks/Scope
选择器Selector Simulink/Signal Routing/Selector
3.参数设置
4个晶闸管设置如上图，阻为0.001欧，门槛电压值为0.8V，吸收电阻为10欧，吸收电容为4.7e-6。
交流电源模块幅值为100V，频率为50Hz。
电感为10e-3，电阻为2。
2个选择器都是以1为基准值的电压形式输出，所以选择[2]，两路输入，一路输出。
左边是给T1和T4脉冲的，右边是给T2和T3的，幅值为1.1V ，高于晶闸管的门槛0.8V ，周期为0.02s ，也就是50Hz ，
脉宽为0.001，延迟分别是0.00333s 和0.01333s ，这两个数值是这样得来的，按照关系式
︒=
360T
t α，控制角α在
︒<≤900α之间为整流，我选择60°，周期为0.02s ，那就得出第一个脉冲在0.00333s 的时候到来，互补的两
套管在一个周期各导通一次，所以第二个就要加0.01s 。
4.结果分析
如图，仿真时间为0.08s，第一二行为脉冲信号；第三行为负载的电压，一个周期0.01s，符合全桥整流情况，由于有电感的存在，所以有负电压，但是负电压的面积比正的小，平均电压为正的直流电压。第四行明显看到负载电流为平稳的纹波。最后两个分别为T1和T2管的管压。
实验二：电感性负载的有源逆变
1.电路搭建
2.元件提取
元件
路径
晶闸管 T SimPowerSystems/Power Electronics/Thyristor 交流电源 AC100V SimPowerSystems/Electrical Sources/AC Voltage Source 直流电源 DC100V
SimPowerSystems/Electrical Sources/DC Voltage Source 脉冲发生器 Pulse Generator Simulink/Sources/Pulse Generator
支路RLC SimPowerSystems/Elements/Series RLC Branch
电压测量 Vd SimPowerSystems/Measurements/Voltage Measurement 电流测量 SimPowerSystems/Measurements/Current Measurement 示波器Scope Simulink/Sinks/Scope
选择器 Selector Simulink/Signal Routing/Selector
3.参数设置
由于是逆变实验，设置控制角α为120°，根据公式︒=
360T
t α，就是0.00667s ，延迟0.01s 为第二个脉冲信号，
就是0.01667s 。
由于是逆变，保证反接的直流电动势大于交流电源的绝对值就可以了，这里设置100V完全可以。
4.结果分析
第一第二行为脉冲信号，第三行为交流侧电源的正弦信号；第四行为直流侧的电压，可见，一个周期为正的面积比负的面积要小的多；第五行为直流纹波信号；可见直流侧功率为负，功率向交流侧传输，逆变成功；最后两行为管压。
武大东分08电气
简同学
2012/1/18 百分百原创，请尊重个人劳动成果。关注个人微博，有时间上传个人最新作品并告诉大家。提前祝大家新年快乐！
新浪微博：weibo./janenowitzki
