单相桥式全控整流电路的R和RL负载

资 源 简 介

单相桥式全控整流电路的R和RL负载

详 情 说 明

单相桥式全控整流电路是一种常见的AC-DC转换拓扑，广泛应用于电力电子领域。其核心特点是采用四个可控开关器件（如晶闸管）组成全控桥臂，通过精确控制触发角来实现对输出电压的调节。

在纯电阻（R）负载场景下，整流过程相对简单——输出电压波形为缺角的正弦波，其平均值与触发角呈余弦关系。由于负载无储能特性，电流波形与电压波形完全同步，不存在滞后现象。

当负载为电阻-电感（RL）组合时，情况变得复杂。电感的存在使得电流变化滞后于电压变化，导致在电源电压过零点后仍能维持导通，出现自然续流现象。这会带来两个关键特征：一是输出电压可能出现负半周片段；二是电流波形更为平滑但存在相位延迟。触发角的调节不仅影响输出电压幅度，还会改变电流的连续/断续状态。

MATLAB仿真为该电路分析提供了可视化工具。通过Simulink搭建模型时，需特别注意：1）晶闸管触发脉冲的同步性；2）RL负载中电感取值对电流连续性的影响；3）触发角变化时观察输出电压THD（总谐波失真）的变化规律。典型仿真结果可清晰展示不同触发角下电压/电流波形的区别，以及R负载与RL负载的动态响应差异。

工程应用中，RL负载更接近真实场景（如电机驱动），其续流特性要求必须考虑保护电路设计，而纯R负载的仿真则有助于理解基础工作原理。通过参数化扫描功能，可以系统研究触发角、负载阻抗与输出性能的映射关系。