单相桥式全控整流及有源逆变电路的MATLAB仿真详解.doc

学 号

天津城建大学

控制系统仿真

大作业

单相整流—逆变电路仿真模型

学生姓名班级成绩学院

年 月 日

一、仿真电路原理图：2

二、单相桥式不可控整流原理：2

三.电路搭建4

四.元件提取4

五.参数设置5

六.结果分析11

七.结论：12

参考文献：12

绪论：

整流(AC/DC)就是整流，是指将交流电变换为直流电称为AC/DC变换，这正变换的功率流向是由电源传向负载，称之为整流。 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。

一、仿真电路原理图：

仿真电路原理图

二、单相桥式不可控整流原理：

本实验使用单相桥式不可控电路，也就是电力二极管。桥式整流电路如图1所示，其中图(a)、(b)、(c)是它的三种不同画法。它是由电源变压器、四只整流二极管D1~4 和负载电阻RL组成。四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流。

单相桥式不可控整流逆变电路

桥式整流电路的工作原理如图2所示。在u2的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，电流由TR次级上端经D1→ RL →D3回到TR 次级下端，在负载RL上得到一半波整流电压。

在u2的负半周，D1、D3截止，D2、D4导通，电流由Tr次级的下端经D2→ RL →D4 回到Tr次级上端，在负载RL 上得到另一半波整流电压。 这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形，其电流的计算与全波整流相同，即 ：UL = 0.9U2 IL = 0.9U2／RL。 流过每个二极管的平均电流为：ID = IL／2 = 0.45 U2／RL.、每个二极管所承受的最高反向电压为：Urm=1.414U2。

目前中小功率的逆变电路几乎都采用PWM技术。逆变电路是PWM控制技术最为重要的应用场合。PWM逆变电路也可分为电压型和电流型两种，目前实用的几乎都是电压型。 其计算法和调制法分别如下： 计算法：根据正弦波频率、幅值和半周期脉冲数，准确计算PWM波各脉冲宽度和间隔，据此控制逆变电路开关器件的通断，就可得到所需PWM波形。

调制法：输出波形作调制信号，进行调制得到期望的PWM波；通常采用等腰三角波或锯齿波作为载波；等腰三角波应用最多，其任一点水平宽度和高度成线性关系且左右对称；与任一平缓变化的调制信号波相交，在交点控制器件通断，就得宽度正比于信号波幅值的脉冲，符合PWM的要求。调制信号波为正弦波时，得到的就是SPWM波；调制信号不是正弦波，而是其他所需波形时，也能得到等效的PWM波。

实验：单相整流—逆变电路的仿真模型

三.电路搭建

四.元件提取

元件路径万用表MultimeterSimPowerSystems/ Measurements / Multimeter交流电源 AC50*√2SimPowerSystems/Electrical Sources/AC Voltage Source离散PWM发生器模块SimPowerSystems /Extra Library/ Discrete Control Blocks/ Discrete PWM Generator信号终结模块TerminatorSimulink/Commonly Used Blocks/Terminator支路RLCSimPowerSystems/Elements/Series RLC Branch负载RLSimPowerSystems/Elements/Series RLC Load整流桥BridgeSimPowerSystems/Power Electronics/Universal Bridge电压测量 VdSimPowerSystems/Measurements/Voltage Measurement示波器ScopeSimulink/Sinks/Scope五.参数设置

不控整流桥参数设置如上图。

逆变桥参数设置如上图。

交流电源模块幅值为70.7V，频率为50Hz。

滤波电感L1为80e-3。

滤波电感L2为30e-3。

滤波电容C1为1800e-6。