基于MATLAB的單相全控橋式電感性負載電路的仿真研究

譚漢洪　陳德根

摘 要：利用MATLAB7.0的Simulink電力系統仿真模型仿真研究可控整流電路，給出單相全控橋式電感性負載電路（接續流二極管）的理論分析波形圖，并提供該電路的MATLAB仿真模型圖。得到仿真波形圖之后，對比、分析了仿真波形圖與理論波形圖。

關鍵詞：Simulink；單相全控橋式電路；電感性負載電路；仿真模型圖

中圖分類號：TM461 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.23.008

可控整流電路是電力電子技術中最重要的一部分，也是應用最廣泛的電路之一。它不僅被應用于一般工業中，也被廣泛應用于交通運輸、電力系統、通信系統和能源系統等其他領域。可控整流電路的內容大多涉及電力電子器件的分析和大量的計算、電能變換的波形分析、測量與繪制等，這些工作特別適合使用MATLAB。

1 理論分析

為了擴大移相范圍，使ud波形不出現負值且輸出電流更加平穩，可以在負載兩端并接續流二極管。單相全控橋式電感性負載的電路原理如圖1所示。

由理論分析可知，單相全控橋式電阻負載的電路（接續流二極管）理論波形如圖2所示。ud為負載R兩端的電壓，id為負載電流，iT1為流過晶閘管VT1和VT3的電流，iT2為流過晶閘管VT2和VT4的電流，iD為流經續流管VD的電流。

2 仿真波形

在設置脈沖信號發生器的參數時，當α=45°時 ，Pulse1的相位延遲Phase Delay應設置為0.002 5 s，Pulse2的相位延遲Phase Delay應設置為0.01 s+0.002 5 s=0.012 5 s，因為正負兩半波要間隔半個周期，即0.01 s。

當晶閘管的控制角α=45°時，單相全控橋式電阻負載的電路仿真波形如圖3所示。在圖3中，自上而下依次為iT1，iT2，iD，id，ud瞬時波形。iT1為流經晶閘管VT1和VT3的電流，iT2為流經晶閘管VT2和VT4的電流，iD為流經續流管VD的電流，id為負載電流，ud為負載兩端電壓。

3 結論

由仿真結果可知，單相全控橋式電阻負載電路（接續流二極管）的ud波形與電阻性負載相同。負載電流id是由晶閘管VT1和VT3、VT2和VT4以及VD輪流導通形成的。仿真結果與理論分析一致，仿真結果驗證了理論分析。雖然電力系統仿真模型不是真實的物體，它只是實際物體的圖形化模型，但是，它具有實際物體的物質屬性和特征。這種實體圖形化模型的仿真具有實用價值，而且成本比較低，非常簡單、方便。

〔編輯：白潔〕

Abstract： In this paper， the Simulink power system simulation model simulation of the MATLAB7.0 control rectifier circuit， the single-phase full control bridge electric inductive load circuit （continuous flow diode） theory analysis of the waveform， and provide the circuit MATLAB simulation model. After get the simulation waveform， this paper compares and analyzes the simulation waveform and the theoretical waveform.

Key words： Simulink； single phase full control bridge circuit； inductive load circuit； simulation model