單項(xiàng)整流電路的仿真結(jié)果分析

曾順智

成都理工大學(xué)

單項(xiàng)整流電路的仿真結(jié)果分析

曾順智

成都理工大學(xué)

單相和三相整流電路主要半波主要研究半控制和全控橋整流電路，用于設(shè)立SIMULINK電路仿真模型，以及系統(tǒng)電路仿真，以及其相對(duì)模擬波形的分析和對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較與理論，得出自己的結(jié)論。

單相整流電路；SIMULINK；半波控橋完全控制；模擬

引言

基于SIMULINK電力電子電路仿真，在國(guó)際市場(chǎng)上的電力電子技術(shù)發(fā)揮著舉足輕重的作用，市場(chǎng)顯示了推動(dòng)研究下良好的發(fā)展勢(shì)頭，并在融資最需要和創(chuàng)新機(jī)制，為中國(guó)的國(guó)家自然科學(xué)基金從吸收和一般跟蹤，跟蹤最前沿的創(chuàng)新和基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展電力電子技術(shù);然而，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在較大的差距仍然不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展，建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的要求，主要體現(xiàn)在新型電力電子器件，新技術(shù)的研發(fā)與制造高端發(fā)展終端設(shè)備的設(shè)備。利用仿真技術(shù)來取代實(shí)際的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，不僅節(jié)省了時(shí)間和精力，降低成本，縮短試驗(yàn)周期，并同時(shí)獲得更加豐富，詳細(xì)的數(shù)據(jù)。

圖1 單相橋式整流電路模型

1 單相整流電路工作原理

由AC電源，整流變壓器，晶閘管，負(fù)載電阻，以及觸發(fā)電路單相半橋整流電路。在正半周觸發(fā)可控硅變壓器次級(jí)電壓，可以在一個(gè)恒定的直流電流的方向來獲得的負(fù)荷，改變晶閘管的控制角可以調(diào)整輸出的直流電壓和電流的大小，電路仿真可以劃分進(jìn)入仿真模型的幾個(gè)主要階段設(shè)置模型參數(shù)和仿真結(jié)果。

仿真參數(shù)的設(shè)置：電源電壓為220v(有效值)、頻率50HZ，晶閘管參數(shù)為默認(rèn)值;選擇仿真終止時(shí)間為0.08s，采用變步長(zhǎng)算法ode23tb.負(fù)載可以根據(jù)需要設(shè)成純電阻、純電感、阻感等，此例中為電阻負(fù)載R=20Ω，a=30。

工作原理：晶閘管VT1和晶閘管VT4組成一對(duì)橋臂，在u2正半周承受電壓u2，得到觸發(fā)脈沖時(shí)電路導(dǎo)通，當(dāng)U2通過零時(shí)關(guān)斷。晶閘管VT2和晶閘管VT3組成另外一對(duì)橋臂，在u2負(fù)半周承受電壓-u2，得到觸發(fā)脈沖即導(dǎo)通，當(dāng)u2過零時(shí)關(guān)斷。根據(jù)原理圖利用SIMULINK中電力電子模塊庫建立相應(yīng)的仿真模型仿真電路參數(shù)設(shè)置為UAC=220V(有效值)，R=20Ω,L=0.02H,晶閘管vt參數(shù)為默認(rèn)值。

圖2 單相橋式半控整流電路模型

2 基于simulink的仿真模型圖

見圖2。

3 單相整流電路的仿真結(jié)果及分析

從電路仿真波形圖3可知，通過電感抗拒電流變化的作用，使得流過電感的電流不發(fā)生突變，電感對(duì)負(fù)載電流起平波作用。交流電壓U2通過零變負(fù)時(shí)，因?yàn)殡姼械淖饔镁чl管VT1和晶閘管VT4中仍流過電流Id，并不關(guān)斷會(huì)導(dǎo)致關(guān)斷。直至電壓至wt=π+a時(shí)刻，給晶閘管VT2以及晶閘管VT3施加觸發(fā)脈沖，因晶閘管VT2和晶閘管VT3原本已承受正電壓，故兩晶閘管導(dǎo)通。VT2和VT3導(dǎo)通后，u2通過VT2和VT3分別向VT1和VT4施加反壓使其關(guān)斷，流過VT1和VT4的電流迅速轉(zhuǎn)移到VT1和VT3上，此過程稱為換相，亦稱換流。

圖3 單相橋式半控整流電路仿真圖

4 結(jié)論

通過以上仿真波形可以看出，SIMULINK對(duì)電子電流地電路仿真準(zhǔn)確性極高，并且非常簡(jiǎn)單直觀。通過這種方法還能對(duì)各種復(fù)雜進(jìn)行一一仿真。SIMULINK電路仿真與實(shí)際操作非常相似，但是用戶不用建立復(fù)雜數(shù)學(xué)模型，不用連接實(shí)際電路，就可以達(dá)到精確的仿真效果。分析仿真結(jié)果對(duì)比仿真波形，調(diào)試仿真參數(shù)，就可以達(dá)到預(yù)期效果。

[1]王娜,厲善亨,申岳.基于MATLAB的電力電子技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)的研究[J].船電技術(shù),2008(6):341-344.

[2]劉華,劉沖,李軍紅.基于Matlab/Simulink的電力電子仿真演示教學(xué)[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究,2015(3):61-63.

[3]安樹,趙霞,徐小華.基于Matlab GUI的整流電路仿真設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2011(4):155-158.

[4]鄧國(guó)揚(yáng)，盛義發(fā).基于MATLAB/Simulink的電力電子系統(tǒng)的建模與仿真[J].南華大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版),17(1):23-26.

曾順智（1993-），男，四川省自貢人，本科，專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化，成都理工大學(xué)。