基于MATLAB的單相橋式整流電路研究

上文已經就單相橋式半控整流電路在純電阻性負載時進行了較為詳盡的分析，而且全控電路與半控電路在純電阻性負載時的工作情況基本一致，同時晶閘管承受的最大正向電壓和反向電壓也同前述電路相同，分別為 和。

以下重點分析帶電阻電感負載時的工作情況。

VT1和VT4組成一對橋臂，在u2正半周(即a點電位高于b點電位)承受電壓u2，若在觸發角α處給晶閘管VT1和VT4施加觸發脈沖使其開通，電流從電源a端經VT1、R、VT4流回電源b端，ud=u2。在u2過零時關斷。假設電路已工作于穩態，id的平均值不變。負載中有電感時電流不能突變，電感對負載電流起平波作用，假設負載電感很大，負載電流id連續且近似為一水平直線，u2過零變負時，由于電感的作用晶閘管VT1和VT4中仍流過電流id，并不關斷。

VT2和VT3組成另一對橋臂，在u2正半周承受電壓-u2，至ωt=π+α時刻，給VT2 和VT3施加觸發脈沖，因為VT2 和VT3本已經承受正向電壓，故兩管導通。在u2過零時關斷。VT2 和VT3導通后，分別給VT4 和VT1施加反向電壓使其關斷。流過VT1和VD4的電流迅速轉移到VT2 和VT3上，此過程稱為換相，亦稱換流。在下一周期重復相同過程，如此循環。

若4個晶閘管均不導通，則負載電流id為零，負載電壓ud也為零。

根據上述分析，可求出輸出負載電壓平均值為：
（5）
晶閘管移相范圍為90°。晶閘管承受的最大正反向電壓均為 。
晶閘管導通角θ與α無關，均為180°。
電流的平均值和有效值分別為：

（6）

（7）

變壓器二次側電流i 2的波形為正負各180°的矩形波，其相位由α決定，有效值i 2= id。
帶電阻電感性負載單相橋式全控整流電路的仿真模型如圖6所示。

圖6 單相橋式半控整流電路的仿真模型

（1） 帶純電阻性負載情況

相應的參數設置與前述單相橋式半控整流電路相同。

設置觸發信號1和觸發信號3的初相位為0s（即0），觸發信號2和觸發信號4的初相位為0.01s（即180），此時的仿真結果如圖7（a）所示；設置觸發信號1和觸發信號3的初相位為0.005s（即90），觸發信號2和觸發信號4的初相位為0.015s（即270），此時的仿真結果如圖7（b）所示。