整流电路是电力电子电路中出现最早的一种， 它的作用是将交流电能变为直流电能供给直流用电设备， 整流电路的应用十分广泛 。在整流电路的设计过程中，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Mat lab 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( Pow er 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。它具有丰富的器件模型和齐全的分析功能， 且操作方便。随着对仿真和程序设计通用性及可视化需求的日益增加， Mat lab 的图形用户界面( GUI) 应用也越来越广泛， 功能越来越强大。以Matlab 7. 1 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， 并通过Mat lab GUI设计整流电路的分析界面。

1  整流电路仿真模型

整流电路又称交-直流变流器， 在整流的同时还对直流电压电流进行调整， 以符合用电设备的要求。按不同的分类方式， 整流电路的种类非常多， 其中单相桥式全控整流电路和三相桥式全控整流电路最为典型。以单相桥式全控整流电路为例， 说明其仿真模型的建立。

1. 1  单相桥式全控整流电路构成

单相桥式全控整流电路( 纯电阻负载) 如图1 所示，电路由交流电源u1、整流变压器T 、晶闸管VT 1 ~VT4 、负载电阻R 以及触发电路组成。在变压器次级电压u2 的正半周触发晶闸管VT1 和V T3 ; 在u2 的负半周触发晶闸管VT2 和VT 4 , 则负载上可以得到方向不变的直流电， 改变晶闸管的控制角可以调节输出直流电压和电路的大小。

图1 单相桥式全控整流电路原理图

1. 2  单相桥式全控整流电路模型建立

根据单相桥式全控整流电路原理图， 在Simulink的Pow er System 工具箱里提取交流电源、晶闸管、RLC 串联电路、脉冲发生器、变压器、示波器等元器件。

在Simul ink 操作平台上连接这些模块， 构成单相桥式全控整流电路模型， 如图2 所示。

图2 单相桥式整流电路仿真模型图

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