单相桥式不控整流电路的谐波分析

引言电力电子技术中, 把交流电能变成直流电源的过程称为整流，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

1. 引言 电力电子技术中,把交流电能变成直流电源的过程称为整流，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，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 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 M a t l a b 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Simulink工具箱为基础进行的。 M a t l a b 中 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。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。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RL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=0.9U/R 流过每个二极管的平均电流为 I=I/2=0.45U/R