河南城建学院。
matlab在单相桥式整流电路中的**。
姓名： 范景涛
学号： 091411314
专业班级： 电气三班
指导老师： 张洛花
所在院系： 电气与信息工程学院
2024年11月 23日。
摘要。本文利用matlab软件对电力电子电路典型环节进行了simulink模型**设计。首先对电力电子的整流电路的单相桥式整流电路进行了建模**的分析和研究，介绍了利用matlab/simulink建立电力电子电路**模型并进行**的方法，然后完成了**模型的建立，给出了**结果波形。
最后，本文对研究成果进行了总结，并提出了进一步改进建议。
目录。1 引言 3
2 理论分析 4
2.1 单相桥式全控整流电路的工作原理 4
3 **分析 5
3.1建立**模型 5
3.2设置模型参数 7
3.3 模型** 8
4 结论 11
5参考文献 12
常用的整流器有单相和三相整流器，从控制角度区分，有不控、半控和全控整流电路之分，从输出直流的波形来区分，又有半波和全波整流之分。二极管、晶闸管是常用的整流器件，现在采用全控型器件的pwm方式整流器也越来越多。整流电路的**可以用powersys模型库中的二极管和晶闸管等模块来构建，对三相整流电路模型库中有6-pulse diode bridge、6-pulse thyristor bridge、universal bridge等模块可以调用，使用这些模块可以使**更方便。
复杂的大功率多相整流器可以在三相桥的基础上构建。这里主要介绍常用的单相桥式全控整流电路的**。
单相桥式全控整流电路如图3.1所示，电路由交流电源u1、整流变压器t、晶闸管vt1-vt4、负载电阻r以及触发器电路组成。在变压器二次电压u2的正半周触发晶闸管vt1和vt3，在u2的负半周触发晶闸管vt2和vt4，在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流的大小。
在这里我们只讨论电阻性负载时的情况。
图2.1 单相桥式全控整流电路原理。
1）首先建立一个**模型的新文件。在matlab的菜单栏上点击file，选择new，在弹出的菜单中选择model，这时出现一个空白的方针平台，在这平台上可以绘制电路的**模型。同时也可以在file菜单下给文件命名，本电路的文件命名为li1。
2）提取电路元器件模块。在**模型窗口的菜单栏上点击图标调出模型库浏览器，在模型库中提取适合的模型放到**平台上。组成单相桥式全控整流电路的主要元器件有交流电源、晶闸管、rlc负载等，提取元器件模块的路径见表3.
1。表3.1 元器件名称及路径。
3）将电路元器件模块按单相整流的原理图连接起来组成**电路。首先将元器件移动到合适的位置，将光标箭头指向需要移动的元器件，按住鼠标左键将元器件移动到指定位置。单相桥需要4个晶闸管模块，这可以使用模块的复制办法，以鼠标左键单击晶闸管模型图标，模型图标的四角出现四个小黑块（■）表面该模块已被选中，这时同时按住键盘中的ctrl键以及鼠标的左键。
移动鼠标则可以将晶闸管模块复制到其他位置。同时点击元器件模块的名称可以修改模块的名称，如将thyristor改名为vt1等[3]。
连接模块只需要以光标移向模块的输出端，以左键点住并移动鼠标即可拖拉出一条连线，将连线拉到另一元器件的输入端，松开鼠标即完成一条接线。在simulink模型库中没有专门的单相桥式整流器触发模型，这里使用了两个脉冲发生器来分别产生vt1和vt3、vt2和vt4的触发脉冲。整流器的负载选用了rlc串联电路，可以通过参数设置来改变电阻、电感和电容的组合。
模型中使用了两种测量仪器，示波器（scope）和多路测量器（multimeter）。示波器可以观察它连接点上的波形，多路测量器可以接收一些模块发送出来的参数信号并通过示波器观测，接上观测器后的**电路如图3.1所示。
图3.1 单相桥式全控整流电路**模型。
对于晶闸管两端的电压、电流波形，我们观测vt1、vt2、vt3和vt4中的一个即可，在该模型中，我们观测的是vt1两端的电压、电流波形。
设置模型参数是保证**准确和顺利的重要一步，有些参数是由**任务规定的。如本**电路中的电源电压、电阻值等，有些参数是需要通过**来确定的。设置模型参数可以双击模块图标弹出参数设置对话框，然后按框中提示输入，若有不清楚的地方可以借助help帮助。
本**电路的参数设置如下：
1）交流电压源u2，电压为220v，频率为50hz，初始相位为0°。在电压设置中要输入的是电压峰值，在该栏中键入“220*sqrt(2)”。在对话框最后的测量选项选择选中电压“voltage”，这样，u2数据可以送入多路测量器（miltimeter）。
2）晶闸管vt1-vt4直接使用模型的默认参数。
3）负载rlc，r的值为2ω，l的值为0，c的值为inf。
4）本电路中晶闸管的触发采用简单的脉冲触发器（pulse generator）来产生，脉冲发生器的脉冲周期τ必须和交流电源u2同步。晶闸管的控制角α以脉冲的延迟时间t来表示，t=ατ360°，其中，α为控制角，τ=1/f，f为交流电源频率。本**电路在α=30°时的脉冲发生器参数设置见表3.
2。表3.2 脉冲发生器参数设置。
在模型开始**前还必须首先设置**参数。在菜单中选择simulation，在下拉菜单中选择simulation parameters，在弹出的对话框中可设置的项目很多，主要有开始时间、终止时间、**类型（包括步长和解电路的数值方法），以及相对误差、绝对误差等。步长、解法和误差的选择对**运行的速度影响很大，步长太大计算容易发散，步长太小运算时间太长，在难于确定时一般可选可变步长（variable-step），**数值计算方法可选ode15、ode23、ode45等，误差选择1/1000对于电力电子电路的**精度来说以及足够了。
在本**电路中，将**时间设为0.06s，选择ode45**算法，最大步长设为1e-3。在参数设置完毕后即可开始**。
在菜单simulation下选择start，或者直接点击工具栏上的“”图标**立即开始，在屏幕下方的状态栏上可以看到**的进程。若要中途停止**可以选择stop或工具栏上的“■”图标。在**计算完成后即可以通过示波器来观察**的结果。
在**参数设置对话框中设置的**时间0-0.1s内，电源u2的电压波形如图3.3所示，晶闸管vt1和vt3、vt2和vt4的触发脉冲如图3.4所示。
图3.3 电源电压u2的波形。a）b）
图3.4晶闸管vt1、vt3的触发脉冲（a）和vt2和vt4的触发脉冲（b）
图3.5中的上部和下部分别为α=30°、r的值为2ω时负载两端的电压和通过负载的电流波形，该电压和电流都是脉动的直流，反映了电源的交流电经过整流器后成为了直流电，实现了整流。
图3.5 α=30°时负载电阻两端的电压波形和电流波形。
晶闸管vt1两端的电压和经过晶闸管vt1的电流波形如图3.6中的下部和上部所示，通过晶闸管的电流仅是负载电流的一半，只在半个周期内有电流通过晶闸管vt1。通过比较可以看到在晶闸管导通时晶闸管两端电压为零，在4个晶闸管都不导通时（0.
01-0.012s，0.02-0.
022s区间），每个晶闸管承受u2/2电压，且晶闸管承受的最高反向电压为电源电压的峰值311v，根据该电压和电流可以选择晶闸管的额定参数。
图3.6 α=30°时晶闸管的电流波形和电压波形。
如果要观察在其他控制角下，整流器的工作情况，只需修改脉冲触发器的延迟时间，重新启动**即可。
本文主要研究了电力电子电路典型环节的matlab**系统设计，**结果的运行效果证实了本文设计的准确性和实用性，取得了比较满意的效果。
应用matlab／simulink**设计的方法来对电力电子电路进行分析和计算，避免了常规分析方法中繁琐的绘图和计算过程， 得到了一种较为直观、快捷分析电路的新方法。不仅可以节约计算时间、方便修改和调试参数，而且还可以非常直观地观察和测量模型电路中的电压、电流等物理量的实时变化曲线。
1] 林飞，杜欣。 电力电子应用技术的matlab**[m]. 北京：中国电力出版社，2008：93-120.
2] 施晓红，周佳。 精通gui图形界面编程[m]. 北京：北京大学出版社，2003.1：164-175.
3] 王兆安，黄俊。 电力电子技术[m]. 第4版。北京：机械工业出版社，2000.
4] 洪乃刚，陈坚。 电力电子技术基础[m]. 北京：清华大学出版社，2008：110-119.
MATLAB课程设计
1 求被控对象传递函数g s 的matlab描述。num 789 6312 11835 den 1 14 56 64 0 0 gs tf num,den transfer function 789 s 2 6312 s 11835 s 5 14 s 4 56 s 3 64 s 2 2 求被控对象脉冲...
MATLAB课程设计
课程设计。题目 matlab计算器。姓名 班级 学院 专业 完成时间。1总体设计。该计算器程序主要是matlab来制作，界面主要由四个静态文本框 21个运算按钮和两个动态文本框组成。实现的运算功能有四则运算 加 减 乘 除。而且添加了括号使人们使用时更加简单。这些计算功能主要调用了matlab的自定...
MATLAB课程设计
matlab课程设计。如图所示，为测量系统的示意图，它由两个能相互转动的连杆，角度编码器和滚轮等组成。o1为固定点，o2点为转动点，o3点为滚轮的中心，连杆的有效长度分别为l1和l2。任一位置时，连杆1相对于某基准位置的角度为 1,两连杆的相对角度为 2。其中对于 1，取垂直方向为基准线，在基准线左...