目录
1.引言 2
2.Matlab 软件简介 2
3. 单相桥式不控整流电路的
工作原理
数字放映机工作原理变压器基本工作原理叉车的结构和工作原理袋收尘器工作原理主动脉球囊反搏护理
2
3.1单相桥式不控整流电路带电阻性负载的工作原理 2
3.2电容滤波的单相不控整流电路的工作原理 3
4.单相桥式不控整流电路的模型建立与仿真 4
4.1单相桥式不控整流电路 4
4.2 电容滤波的单相桥式不控整流电路 4
4.3感容滤波的单相桥式不控整流电路 5
5.单相桥式不控整流电路的相关原理与计算 5
5.1 相关参数计算（以电容滤波为例） 5
5.2主要数量关系 6
5.3单相桥式不可控整流电路谐波
分析
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7
6.电容滤波和感容滤波的单相不控整流电路的波形仿真情况 7
6.1电容滤波的单相桥式不控整流电路带电阻性负载 7
6.2感容滤波的单相桥式不控整流电路 8
7.几个参数的改变对输入电流波形的影响 9
7.1电阻性负载 10
7.2电阻性负载带电容滤波 10
7.3阻感负载带电容滤波 15
8.主要结论 18
9.心得体会 19
10.参考文献 19
1.引言
电力电子技术中, 把交流电能变成直流电能的过程称为整流，整流电路的作用是将交变电能变为直流电能供给直流用电设备。本文研究的单相桥式不控整流电路也属于整流电路。在本电路中，按照负载性质的不同，可以分为有电容滤波和无电容滤波两类。如果把该电路的交流侧接到交流电源上，把交流电能经过交—直变换，就能转变成直流电能。
本文主要对单相桥式不控整流电路的原理与性能进行讨论,并主要分析其谐波。侧重点在于借助Matlab 的可视化仿真工具 Simulink 对单相桥式不控整流电路进行建模,选取合适的元件参数，实现电路的功能,并观察不同元件参数改变时波形及谐波的变化情况，并得出相应的仿真结果。
2.Matlab 软件简介
Matlab 提供了系统模型图形输入工具——Simulink 工具箱。在 Matlab 中的电力系统模块库PSB以Simulink 为运算环境,涵盖了电路、电力电子、电气传动和电力系统等电工学科中常用的基本元件和系统仿真模型。它由以下6个子模块组成:电源模块库、连接模块库、测量模块库、基本元件模块库、电力电子模块库、电机模块库。在这6 个基本模块库的基础上,根据需要还可以组合出常用的、复杂的其它模块添加到所需的模块库中,为电力系统的研究和仿真带来更多的方便，本次仿真正是以Matlab中的Simulink 工具箱为基础进行的。
3. 单相桥式不控整流电路的工作原理
3.1单相桥式不控整流电路带电阻性负载的工作原理
桥式整流电路如图1所示。它是由电源变压器、四只整流二极管VD1-4和负载电阻R组成。四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流。电阻负载时，在
u
正半周，VD1和VD4导通，其作用相当于导线，此时电流经VD1、R、VD4回到电源，由于二极管导通电压较小，此时输出电压波形为半个正弦波。在
u
负半周，VD2和VD3导通，其作用相当于导线，此时电流经VD2、R、VD3回到电源。在R上各得到半个整流电压波形。这样就在负载R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
U
= 0.9U
I
= 0.9 U
/R
流过每个二极管的平均电流为
I
= I
/2 = 0.45U
/R
图1 单相桥式不控整流电路电阻负载原理图
3.2电容滤波的单相不控整流电路的工作原理
图2为电容滤波的单相桥式不控整流电路的工作原理图。假设该电路已工作于稳态，u
表示电阻两端的电压。其基本工作过程为：在u
正半周过零点
，当u
函数
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放电。当ωt=
，即放电经过
-
角时，u
降至开始充电时的初值
U
sinδ，另一对二极管VD2和VD3导通，此后u
又向C充电，与u
正半周的情况一样。由于二极管导通后u
开始向C充电时的u
与二极管关断后C放电结束时的u
相等。
和
仅由乘积ωRC决定。
5.2主要数量关系
输出电压平均值 空载时，R=
，放电时间常数为无穷大，输出电压最大，U
=
U
。
整流电压平均值U
可根据前述波形及有关计算
公式
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推导得出。空载时，U
=
U
；重载时，R很小，电容放电很快，几乎失去储能作用。随负载加重，U
逐渐趋近于0.9U
，及趋近于电阻负载时的特性。
根据负载情况选择电容C值，使之RC
（3-5）T/2，T为交流电源的周期，此时输出电压为:
U
1.2U
（8）
输出电流平均值I
为
I
=
（9）
在稳态时，电容C在一个电源周期内吸收的能量和释放的能量相等，其电压平均值保持不变。相应地，流经电容的电流在一周期内的平均值为零，又由i
= i
+ i
得出
I
= I
在一个电源周期中，i
有两个波头，分别轮流流过VD1、VD4和VD2、VD3.反过来说，流过某个二极管的电流i
只是两个波头中的一个，其平均值为
i
=
=
（10）
在给定的实验数据中，代入以上公式计算知本次仿真主要参数为输入电压为220V、50HZ，在负载电阻参数R=2Ω时，电容参数设置为C=3e-2F。
5.3单相桥式不可控整流电路谐波分析
实用的单相不控整流电路带电容滤波时，通常串联滤波电感抑制冲击电流。电容滤波的单相不控整流电路电路交流侧谐波组成有以下规律：
浙公网安备 33021202002483