單相交流調(diào)壓電路仿真

1、目 錄一、單相交流調(diào)壓電路（電阻負載）11 原理圖12 建立仿真模型13 仿真波形34 小結(jié)5二、單相交流調(diào)壓電路（阻感負載）61 原理圖62建立仿真模型63 仿真波形74 小結(jié)8一、 單相交流調(diào)壓電路（電阻負載）1 原理圖圖1-1為純電阻負載的單相調(diào)壓電路。圖中晶閘管VT1和VT2反并聯(lián)連接與負載電阻R串聯(lián)接到交流電源U2上。當電源電壓正半周開始時出發(fā)VT1，負半周開始時觸發(fā)VT2，形同一個無觸點開關(guān)，允許頻繁操作，因為無電弧，壽命特長。在交流電源的正半周時，觸發(fā)導通VT1，導通角為= ；在負半周+時，觸發(fā)導通VT2，導通角為= 。負載端電壓為下圖所示斜線波形。這時負載電壓U為正弦波的一部分

2、，寬度為（），若正負半周以同樣的移相角觸發(fā)VT1和VT2，則負載電壓U的寬度會發(fā)生變化，那么負載電壓有效值也將隨角而改變，從而實現(xiàn)交流調(diào)壓。圖1 -1單相交流調(diào)壓電路的電路（電阻負載）原理圖2 建立仿真模型根據(jù)原理圖用MATLAB軟件畫出正確的仿真電路圖，如圖1-2。圖1-2 單相交流調(diào)壓電路電路（電阻負載）的MATLAB仿真模型仿真參數(shù)，算法（solver）ode15s，相對誤差（relativetolerance）1e-3，開始時間0.0結(jié)束時間2.0如圖1-3。圖1-3 仿真時間參數(shù)電源參數(shù)，如圖1-4。圖1-4 交流電源參數(shù)觸發(fā)脈沖參數(shù)設置，如圖1-5、1-6。圖1-5 觸發(fā)脈沖參數(shù)圖

3、1-6 觸發(fā)脈沖參數(shù)3 仿真波形設置觸發(fā)脈沖分別為0、60、120、180。與其產(chǎn)生的相應波形分別如圖1-6、圖1-7、圖1-8、圖1-9。在波形圖中第一列波為觸發(fā)脈沖波形，第二列波為晶閘管電壓波形，第三列波為負載電流波形，第四列波為負載電壓波形。圖1-6 =0單相交流調(diào)壓電路（電阻負載）仿真結(jié)果圖1-7 =60單相交流調(diào)壓電路（電阻負載）仿真結(jié)果圖1-8 =120單相交流調(diào)壓電路（電阻負載）仿真結(jié)果圖1-9 =180單相交流調(diào)壓電路（電阻負載）仿真結(jié)果4 小結(jié)在電源電壓正半波（0區(qū)間），晶閘管Ug1承受正向電壓，在t=處觸發(fā)晶閘管，晶閘管開始導通，形成負載電流Id，負載上有輸出電壓和電流。在

4、t=時刻，U2=0，電源電壓自然過零，晶閘管電流小于維持電流而關(guān)斷，負載電流為0。在電源電壓負半波（2區(qū)間），晶閘管Ug2承受正向電壓，在t=+180度處觸發(fā)晶閘管Ug2，Ug2導通，而Ug1受反向電壓，晶閘管不導通到電壓電源U2的下個周期的正半波，脈沖在t=2+處又觸發(fā)Ug1晶閘管，晶閘管再次被觸發(fā)導通，輸出電壓和電流有加在負載上，如此不斷反復。二、 單相交流調(diào)壓電路（阻感負載）1 原理圖圖2-1為阻感負載的單相調(diào)壓電路。圖中晶閘管VT1和VT2反并聯(lián)連接與負載電阻R與電感L串聯(lián)接到交流電源U2上。當電源電壓反向過零時，由于負載電感產(chǎn)生感應電動勢阻止電流變化，故電流不能立即為零，此時晶閘管導

5、通角的大小不但與控制角有關(guān)，而且與負載阻抗角有關(guān)。兩只晶閘管門極的起始控制點分別定在電源電壓每個半周的起始點，的最大變化范圍0=180，正負半周有相同的角。如圖2-1。圖2-1 單相交流調(diào)壓電路（阻感負載）原理圖2建立仿真模型利用Simulink軟件對升壓式直流斬波電路（Boost）進行仿真，如圖2-2圖2-2 單相交流調(diào)壓電路（阻感負載）的MATLAB仿真模型仿真參數(shù)，算法（solver）ode15s，相對誤差（relativetolerance）1e-3，開始時間0結(jié)束時間10，如圖1-3。電源參數(shù)，如圖1-4。觸發(fā)脈沖參數(shù)，如圖1-5、1-6。3 仿真波形設置觸發(fā)脈沖分別為0、30、150。與其產(chǎn)生的相應波形分別如圖2-3、圖2-4、圖2-5。在波形圖中第一列波為觸發(fā)脈沖波形，第二列波為晶閘管電壓波形，第三列波為負載電流波形，第四列波為負載電壓波形。圖2-3 =0單相交流調(diào)壓電路（阻感負載）仿真結(jié)果圖2-4 =30單相交流調(diào)壓電路（阻感負載）仿真結(jié)果圖2-5 =150單相交流調(diào)壓電路（阻感負載）仿真結(jié)果4 小結(jié)單相交流調(diào)壓電路帶組感性負載時，隨著觸發(fā)角的增大，負載兩端電流和電壓波形的占空比逐漸減小。以上各圖為電感值由0.01增大到0.1其他參數(shù)不變時得到的波形，由上圖可以看到一個很明顯的