【FPGA+DSP系列】——MATLAB simulink仿真三相桥式全控整流电路

【FPGA+DSP系列】——MATLAB simulink仿真三相桥式全控整流电路

• 一、理论分析
• 二、matlab simulink实验
  • 1.仿真实验
  • 2.波形分析
• 总结

一、理论分析

直接上电路图，相比于单相桥式整流的区别，首先是输入变成了3相电压，这个的优势就在于三相相位差都是120°，相比于之前的单相每个周期只有两个触发信号，也只能有2个触发信号，而三相的存在会产生很多换相点，在这些点位生成触发信号会进而提高整流效果以及整流脉冲数，脉波数越多越好，越多就说明纹波越小，越趋近于直线。

导通流程：
先ab相导通，然后ac相，然后bc相，然后ba相，这个是什么决定的呢？为什么要这样导通，其实有迹可循，当我把Uab/Uac…Uca/Ucb所有的波形放到一起，你就知道为什么要这样触发，为什么是这个顺序了：
这是我将所有的波形放到一个示波器中进行观看， 其中通道顺序与颜色的对应关系如下，这样我们就能标记哪个是哪个了。

通过这个顺序，我们就可以在换相点进行触发，进而完成六脉冲的输出，同时从这个图可以得出我们的导通顺序，ab ac bc ba ca cb。

触发流程：
直接画图，每一次导通只能有2个管子，大致顺序如下：

可以发现，其实每一相都有在一个周期内都是触发两次，因此其实我们可以通过一个比较宽的脉冲来覆盖这两个小脉冲，每个宽脉冲之间相差60°，进而就完成了所有晶闸管的触发需求。

修改之后其实就是

二、matlab simulink实验

1.仿真实验

整体框架

咱们对应电路图一部分一部分加
三相电：通过3个交流输出来模拟。ABC相位相差120°，其他都一样。这个相位设置十分关键，不然你的管子位置已经决定了你相位设置。
A相设置相位为0：

B相设置相位为-120°

C相设置为120°：

然后就是桥式电路的搭建：
剩下电路不知道怎么搜索的，不知道叫啥的去看我这篇文章：单相桥式整流simulink实验
连起来就行，参数不用修改。

然后就是脉冲信号的设置：
这一部分还是需要啰嗦一下，再看一眼这个图，这个绿色信号就是我们要产生的触发信号。
第一周期频率，这个毋庸置疑，还是50Hz，也就是0.02s。
第二触发脉冲的宽度，由于是仿真，有个5%的触发就能使得晶闸管导通，通过判断图上大致一个周期有六个脉冲也就是100%的宽度，我们触发信号大致是需要持续一个半脉冲的宽度，所以脉冲宽度设置为30%肯定是够够的，你也不能太高，太高的话就会出现同时使得3个管子导通的情况产生。
第三就是每个脉冲之间的延迟时间，首先确定的是这六个脉冲每个之间间隔60°，因为总共360°，分成六个脉冲，每一个脉冲占60°。然后就确定第一个脉冲的位置，剩下的逐次增加60°即可。我们看第一个脉冲的位置是30°的时候，但是请注意这个不是触发角，这时候触发角还是0°。所以第一个脉冲延迟为30°，也就是0.00167s。剩下的逐次增加，按照位置顺序增加！
VT1: 0.00167
VT2: 0.005
VT3: 0.00833
VT4: 0.01167
VT5: 0.015
VT6: 0.01833

按照指标依次设置即可。

2.波形分析

触发角0°

触发角30°

总结

本文介绍了三相桥式全控整流电路的MATLAB/Simulink仿真方法。相比单相整流，三相输入120°相位差提供了更多换相点，通过六脉冲触发可提高整流效果并减小纹波。文章详细分析了导通顺序（ab→ac→bc→ba→ca→cb）及触发脉冲设置要点（50Hz频率、30%脉宽、60°间隔）。在Simulink中搭建了三相电源（相位差120°）和整流桥模型，重点说明了脉冲发生器参数配置方法。仿真结果显示，不同触发角（0°和30°）下的整流波形验证了理论分析的正确性。该仿真为理解三相全控整流电路提供了直观的研究手段。