单相桥式全控整流及有源逆变电路的实现研 究与仿真设计 摘 要 本文以单相桥式全控整流及有源逆变电路为研究对象，介绍了单相桥式全控整 流及有源逆变电路的工作原理，并对 MATLAB/Simulink 模块中电力电子仿真所需 要的电力系统模块做了简要的说明，介绍了单相桥式全控整流及有源逆变电路的主 要环节整流及有源逆变的工作原理，并且分析了几种常见的触发角，在此基础上运 用 MATLAB

目 录 摘 要 1 Abstract 2 目 录 3 绪论 5 整流技术的发展概况 5 系统仿真概述 5 单相桥式全控整流及有源逆变的工作原理 7 整流电路概述 7 有源逆变概述 7 单相桥式全控整流电路的工作原理 8 工作原理 8 参数计算 10 单相桥式全控有源逆变的工作原理 11 工作原理 11 换相重叠角 12 逆变颠覆的概述 12 最小逆变角限制 13 晶闸管整流电路的触发控制 13 单相桥式全控整流及有源逆变电路的设计 16 选择整流电路 16 计算整流变压器的参数 16 选用冷却系统 16 开关元件的选用与计算 16 保护系统的设计 17 主要部件和器件的计算及选用 17 单相桥式全控整流及有源逆变电路的设计 17 单相桥式全控整流及有源逆变现象的观察 18 单相桥式全控整流的观察 18 单相桥式有源逆变的观察 18 逆变颠覆现象的观察 18 单相桥式全控整流及有源逆变的仿真 19 Matlab软件简介 19 Simulink简介 20 单相桥式全控整流及有源逆变的仿真模型 21 仿真模型模块介绍 21 仿真模型的设计 24 仿真模型模块的参数设置 24 模型仿真及仿真结果 33 仿真过程中问题的解决及一些技巧 39 如何根据原理建立仿真模型 39 调试中参数设置方法 39 创建模型的一些技巧 40 总结 41 论文主要内容总结 41 实验过程总结 41 仿真过程总结 42 设计和开发方面的不足 42 参考文献 43 致 谢 44 摘 要 本文以单相桥式全控整流及有源逆变电路为研究对象，介绍了单相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理，并对/Simulink模块中电力电子仿真所需要的电力系统模块做了简要的说明，介绍了单相桥式全控整流及有源逆变电路的主要环节整流及有源逆变的工作原理，并且分析了几种常见的触发角，在此基础上运用软件分别对电路的仿真进行了设计；实现了对单相桥式全控整流及有源逆变电路的仿真。 simulation design 绪论 整流技术的发展概况 整流电路广泛应用于工业中。是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路，常用来将交流电转变为直流电。随着我国交直流变换器市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。 系统仿真概述 所谓系统仿真，就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。它是一种对系统问题求数值解的计算技术。尤其当系统无法通过建立数学模型求解时，仿真技术能有效地来处理。仿真是一种人为的试验手段。它和现实系统实验的差别在于，仿真实验不是依据实际环境，而是作为实际系统映象的系统模型以及相应的“人造”环境下进行的。这是仿真的主要功能。仿真可以比较真实地描述系统

的整流电路的设计与仿真研究

是一种科学计算软件，它是一种以矩阵为基础的交互式程序计算语言。

是基于框图的仿真平台，它挂接在

能为基础，以直观的模块框图进行仿真和计算。

完成了对整流电路的建模与仿真，

且给出了仿真结果波形，同时根据仿真结果进行了分析和计算。证实了该方法的简便直观、

高效快捷和真实准确性。

；建模；仿真；整流电路

在电力电子电路如变流装置的设计过程中，需要对设计出来的初步方案及有关元件参数

选择是否合理，效果如何进行验证。采用

可视化图形化仿真环境来对

电力电子电路进行建模仿真则可使之变得直观，简单易行，效率高且真实准确。

本课题主要研究的是利用

建立电力电子电路仿真模型并进行仿真。

对单相整流电路和三相整流电路主要研究其半波可控和桥式全控整流电路，分别建立其

仿真模型，进行系统仿真，对其仿真波形进行对比分析，并与理论结果进行对比。

三相整流电力变换电路，进行仿真后，对仿真波形进

行比较分析，证实了该方法的简便直观、高效快捷和真实准确性。由于计算机中修改参数方

便，可以通过改变方针参数就可观察各种现象，加深了对其电路原理的理解。同时，通过对

本课题的研究最终能够熟悉并掌握

模块建立电力电子电路的系统仿真模型，设定系统仿真参数，进行系统仿真。

（一）单相可控整流电路的仿真

、单相半波可控整流电路

单相桥式半控整流电路原理图如右图所示，

则在负载上可以得到方向不变的直流电，

角可以调节输出直流电压和电流的大小。